漢麻桿芯黏膠纖維的制備及結構與性能研究.pdf

1、黏膠纖維是一種再生纖維素纖維，通常是以棉短絨和木材等不能直接用于紡織加工的天然纖維素纖維類物質為原料，經過高溫蒸煮、漂白等工序制成漿粕，再經過浸漬、壓榨、粉碎、老成等工序制成堿纖維素，堿纖維素與二硫化碳反應生成纖維素黃酸鈉，纖維素黃酸鈉溶于稀堿經過濾、脫泡、熟成后制成黏膠溶液，黏膠溶液經酸浴、牽伸浴后凝固、分解、重新析出纖維素纖維即為黏膠纖維。 黏膠纖維又稱“人造棉”。從服用性能上看更像棉纖維，具有柔軟、吸濕透氣、易于染色、不產

2、生靜電、穿著舒適等特點，一直是紡織品和衛(wèi)生用品的重要原料，適宜制作舒適性紡織品。黏膠纖維能夠自然降解。 隨著人們收入的增加和生活水平的日益提高，人們對黏膠纖維的需求量不斷增加，以砍伐有限的森林資源來滿足黏膠纖維用原料已經造成較嚴重的社會和生態(tài)環(huán)境問題。因此，我國黏膠纖維用漿粕原料相當一部分只能依賴進口，需求與供應矛盾突出。加快我國黏膠纖維用漿粕原料的開發(fā)研究十分必要和緊迫。 漢（大）麻是一種古老的經濟作物，在我國有著悠久

3、的種植歷史，種植范圍十分廣泛，產量位居世界之首。漢（大）麻全桿由韌皮部、桿芯部、髓部三部分組成，韌皮部分約占20%～30%，桿芯部約占70%～80%。韌皮部的纖維素含量較高，可直接用于紡織；桿芯部的纖維素含量與針葉木、闊葉木接近，具有制備黏膠纖維用漿粕原料要求的先決條件。然而一直以來通常都被當作廢料處理或當成柴禾燒掉，其應用一直沒有得到足夠的重視。 本文采用漢（大）麻桿芯作為原料，選用預水解硫酸鹽法，通過蒸煮、打漿、漂白等常規(guī)工

4、序制備黏膠纖維漿粕，探索最佳蒸煮條件，使?jié)h（大）麻桿芯漿粕品質指標達到合格要求，同時漢（大）麻桿芯漿粕纖維素含量與漿粕得率達到最佳平衡，漿粕得率為30%。通過改變浸漬、黃化、紡絲等條件確定漢（大）麻桿芯漿粕制備黏膠纖維的最佳工藝，制備合格的黏膠纖維。 漢（大）麻桿芯黏膠纖維中除以纖維素主體（>92）外，含有1～2%的木質素，微量四氫大麻酚類物質，極微量金屬元素等。這些物質的存在一定程度賦予了漢（大）麻桿芯黏膠纖維特殊的結構和性能

5、。 通過采用紅外光譜、掃描電鏡、X射線等先進的測試方法，探討漢（大）麻桿芯黏膠纖維的結構。測試結果表明：漢（大）麻桿芯黏膠纖維中纖維素、木質素與大麻酚類等物質分子相互結合，形成纖維素-木質素、纖維素-四氫大麻酚、木質素-四氫大麻酚、纖維素-木質素-四氫大麻酚碳水化合物復合體。這些種復合體以復雜的空間立體結構存在。漢麻桿芯黏膠纖維分子取向度稍低于普通黏膠纖維。結晶度高于普通黏膠纖維，屬于纖維素Ⅱ型，無定形區(qū)結構較松散，可及度較大。

6、漢（大）麻桿芯黏膠纖維橫截面為不規(guī)則的鋸齒形，縱向為帶有條紋的平直柱體。 通過采用標準的測試方法測試漢（大）麻桿芯黏膠纖維的力學、熱學、吸濕、染色、抗菌、抗紫外線性能等。測試結果表明：漢（大）麻桿芯黏膠的單纖維一次拉伸性能稍優(yōu)于普通黏膠纖維，其應力應變曲線屬于低強高伸型，纖維斷裂方式屬于脆性斷裂，但干、濕態(tài)初始模量較普通黏膠大，表明其剛度較大；漢（大）麻桿芯黏膠纖維的熱分解起始溫度為290～308℃之間，與普通黏膠纖維一樣，較耐