香蕉纖維的制取及其結(jié)構(gòu)理化性能研究.pdf

1、我國是世界香蕉主產(chǎn)國之一，每年可產(chǎn)香蕉五六百萬噸供人們享用。然而，伴隨產(chǎn)生的幾乎等量的香蕉韌皮、香蕉葉、香蕉假莖等副產(chǎn)品卻沒有得到應(yīng)有的開發(fā)應(yīng)用，只有少部分被加工成繩索、麻袋、手提包及其他花式品，絕大部分被當(dāng)作垃圾丟棄掉了，這不僅浪費(fèi)了資源，還污染了環(huán)境。 作為一種天然纖維素纖維資源，香蕉纖維的開發(fā)不僅可以部分替代化學(xué)纖維的使用，同時(shí)也迎合了人們追求自然、返璞歸真的心理。 本文所采用的香蕉纖維原料足經(jīng)過一定前處理的香蕉韌

2、皮纖維。在對(duì)香蕉韌皮化學(xué)成分定量分析的基礎(chǔ)上，將其與苧麻等麻類纖維的成分作了比較，為纖維的順利制取奠定了基礎(chǔ)；借鑒麻類纖維的制取方法，并充分的利用化學(xué)脫膠和生物酶脫膠的優(yōu)勢(shì)，探索出了適合香蕉纖維制取的生物酶—化學(xué)聯(lián)合脫膠工藝；另外，本文還對(duì)香蕉纖維的物胖機(jī)械性能和結(jié)構(gòu)形態(tài)進(jìn)行了研究。得出的結(jié)論如下： (1)通過對(duì)香蕉韌皮的化學(xué)成分定量分析發(fā)現(xiàn)：香焦韌皮中的半纖維素含量和木質(zhì)素含量都比較高，分別達(dá)到了23.52～25.04％和13

3、～14％。尤其是木質(zhì)素的高含量，給纖維的順利制取帶來很大的難度。 (2)在所選擇的預(yù)水、預(yù)酸(H2SO4)、預(yù)超聲波、預(yù)水和預(yù)超聲波聯(lián)合四種預(yù)處理方式中，預(yù)酸對(duì)膠質(zhì)的去除效果較好，效率較高。較佳的處理工藝參數(shù)為：濃度2g/L，浴比1：20，水浴加熱50℃，時(shí)間2h，常壓。 (3)在化學(xué)脫膠工藝初探中，采用的工藝為： 試樣準(zhǔn)備?預(yù)酸?水洗?堿氧一浴(NaOH和H2O2)?酸洗(H2SO4)?水洗?脫水?抖松?給油?

4、脫水?抖松?干燥?香蕉工藝?yán)w維。 各工序的工藝參數(shù)為： 預(yù)酸：H2SO4濃度2g/L，浴比1：20，水浴加熱50℃，時(shí)間2h，常壓； 堿氧一?。篘aOH8g/L，H2O26g/L，Na2SiO33％，常壓沸煮，浴比1：20，時(shí)間3h，升溫時(shí)間35～40min； 酸洗：H2SO4濃度1g/L，浴比1：20，時(shí)間2-3min，常溫常壓；給油：BSK1.5％，10min，常溫。 所制得的香蕉工藝?yán)w維的殘

5、膠率和木質(zhì)素殘余率分別為6.94％和3.93％。 (4)本文在化學(xué)脫膠的基礎(chǔ)上，探索得出了如下的生物化學(xué)脫膠工藝： 試樣準(zhǔn)備?→預(yù)酸?→水洗?→生物酶處理?→熱水失活?→堿氧一浴?→水洗?→打纖?→酸洗?→水洗?→脫水?→抖松?→給油?→脫水?→抖松?→干燥?→蕉工藝?yán)w維。 最佳的工藝參數(shù)為： 生物酶處理：生物酶用量owf10％，處理時(shí)間8h，pH值8，溫度55℃，浴比1：20；其余工序參數(shù)同化學(xué)脫膠工藝

6、。 (5)在最佳工藝條件下，香蕉工藝?yán)w維的主要物理機(jī)械性能為：強(qiáng)力88.63cN、伸長3.11％、細(xì)度3.13tex。由此可知，香蕉工藝?yán)w維具有初步的紡紗能力。 (6)通過對(duì)香蕉纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu)的測(cè)試發(fā)現(xiàn)，香蕉纖維表面光澤柔和且有轉(zhuǎn)曲，部分纖維還有橫節(jié)，說明其兼有棉和麻類纖維的形態(tài)特征。 (7)通過對(duì)香蕉韌皮的紅外光譜和X射線衍射分析發(fā)現(xiàn)，香蕉纖維具有纖維素纖維的特征基團(tuán)，其結(jié)晶度和取向度分別為61.55％和0.8