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竹纤维精细化加工的研究

张巍  
【摘要】: 我国是世界上面积最广、资源最多、利用最早的竹业国家。竹子种类、竹林面积和蓄积量均居世界之冠。竹子具有生长快、产量高、用途广、效益好、周期短的独特优势。在科技进步和科技兴竹的推动下,我国的竹业已经得到迅速发展,成为林业发展中的朝阳产业,具有广阔的发展前景。 竹纤维是一种绿色天然的资源性纤维,其应用前景十分广阔。竹纤维的开发突破了传统的竹材应用领域,符合开发绿色纺织品的潮流,提高了纺织品的档次,增加了产品在国际市场上的竞争力。 本文在对竹子的化学成分分析和物理性能分析的基础上,首次对制取竹纤维的竹种进行了分析选择,对竹纤维的精细化加工工艺流程和工艺条件进行了研究,首次将二甲基二环氧乙烷(DMD)应用于漂白工艺,并对其工艺条件进行了研究,首次将机械牵伸机应用于竹纤维的制取,得出以下结论: (1) 通过对竹种的物理机械性能和化学成分的分析比较,得出鱼肚腩竹是较适合的竹种; (2) 竹纤维的精细化加工工艺的基本工艺路线为:试样准备——浸碱——碾压梳理——水洗——煮练——碾压梳理——酸洗——水洗——一漂——DMD处理——碱抽提——二漂——水洗——抖松——脱水——给油——脱水——抖松——烘干; (3) 对竹纤维的碱煮和漂白工艺的研究发现:碱液浓度、碱煮时间、双氧水浓度、双氧水处理温度对竹纤维的精细化加工影响很大;碱液浓度和时间的增加使试样的残胶率和木质素含量降低,但降低的速度逐渐变慢;双氧水浓度的增加,纤维的细度、强度、伸长率逐渐下降,白度逐渐上升,而柔软度则呈不规则变化;漂白温度提高,竹纤维的白度逐渐升高,细度、柔软度和伸长率逐渐下降,强度先上升后下降。 (4)由于双氧水不是有效的脱木素剂,因而我们采用了DMD预 处理方法。试验发现进行DMD处理后,竹纤维的白度和脱木素率都 得到了提高。我们采用现场制备DMD的方法,必须严格控制PH值 在7.0一7.5的范围内;随着丙酮和过硫酸氢钾用量、温度的增加, DMD的氧化能力增加,脱木素率和漂白效果增加,但这种增加并不 是线性的。 (5)生物脱胶作为一种新近发展的脱胶方法,对竹纤维的细度的 减小有一定的贡献,而且它赋予纤维柔软、耐磨和耐弯曲的特点,是 一种较先进的绿色脱胶方法,在竹纤维的制取过程中是一种较好的辅 助脱胶手段。 (6)机械加工在竹纤维的制取过程中尤为重要,它是将胶质从纤 维上脱除的关键步骤,同时采用机械牵伸机对纤维细度的改进有利, 但是这种方法仍然需要进一步的改进。 通过本研究,作者发现纺织用竹纤维具有广阔的发展前景,为纺 织面料的加工提供了一种优良的原料,经过进一步的研究开发有望成 为新型的绿色环保纤维。


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