O引言
香蕉麻纖維蘊(yùn)藏于香蕉莖桿和葉柄內(nèi)，通常取自莖桿的纖維歸屬韌皮纖維類。天然麻類纖維紡織品具有優(yōu)良服用性能，在生活需求不斷提高，重視綠色時(shí)尚和生態(tài)環(huán)保的消費(fèi)潮流推動(dòng)下，其發(fā)展空間和市場(chǎng)前景廣闊。廣西是中國(guó)香蕉的主產(chǎn)區(qū)，香蕉資源非常豐富；以南寧市西鄉(xiāng)塘區(qū)壇洛鎮(zhèn)為例，全鎮(zhèn)香蕉種植面積逾lxl04Hm2。，香蕉總產(chǎn)量超3x105t，每年豐收季節(jié)也留下了6x105t香蕉莖桿，豐富的香蕉資源為本地區(qū)開發(fā)利用香蕉麻纖維提供了良好的條件。
香蕉麻纖維具有一般麻類纖維的優(yōu)缺點(diǎn)，例如強(qiáng)度高，伸長(zhǎng)小，回潮率大，吸濕排濕快，纖維粗硬，初始模量高等。香蕉纖維作為一種源于綠色植物的新型天然纖維，具有涼爽、透氣、抗菌和防紫外線等諸多特點(diǎn)，使之成為一種十分具有競(jìng)爭(zhēng)力的新型春夏季紡織服裝面料，業(yè)內(nèi)專家將香蕉纖維服裝面料譽(yù)為“2l世紀(jì)最具有發(fā)展前景的紡織健康面料”。
我國(guó)對(duì)香蕉纖維的研究探索已有不少報(bào)道，總體上說(shuō)，真正進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化并有知名品牌的生產(chǎn)企業(yè)較少。香蕉纖維是一種新型的環(huán)保天然材料，可以棉、麻及化纖混合紡紗。該紗線可制作服裝、窗簾、毛巾、床單和帽子等。
天然蕉麻纖維在長(zhǎng)度、細(xì)度上有很大的離散率，加上高強(qiáng)低伸性能特征使它在加工中很容易因“脆斷”而成為更短的纖維，在成紗工藝中一次制成率很低，影響到常規(guī)與高檔紡織品的開發(fā)；天然蕉麻纖維存在“粗、硬、脆”等性能問(wèn)題，從本質(zhì)而論，對(duì)天然短纖維的提取與性能優(yōu)化是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，涉及到原理、工藝流程和關(guān)鍵技術(shù)等復(fù)雜問(wèn)題，由此可見這方面的研究將更富有學(xué)術(shù)和社會(huì)價(jià)值。蕉麻纖維是從香蕉莖桿剝刮或壓榨、脫膠提取而成
的一種新型纖維素纖維，香蕉莖桿采集、刮壓、脫膠及纖維后處理是優(yōu)化蕉麻纖維性能的關(guān)鍵技術(shù)。課題總體目標(biāo)是運(yùn)用機(jī)械、綠色化學(xué)、生物等多種先進(jìn)工藝技術(shù)優(yōu)化蕉麻纖維性能，并對(duì)纖維理化性能進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試分析，最終達(dá)到提取適紡性優(yōu)良蕉麻纖維的目的，為蕉麻
纖維材料的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
1試驗(yàn)部分
1．1材料與儀器
1．1．1原材料
香蕉麻原纖維，取自南寧市西鄉(xiāng)塘區(qū)壇洛鎮(zhèn)中北村馬彰然香蕉種植基地的威廉斯香蕉品種；用香蕉刮麻機(jī)制取，并經(jīng)水洗、曬干而成。
1．1．2主要藥劑
工業(yè)用NaOH、三聚磷酸鈉、30％雙氧水、純堿、ZY一1苧麻油劑。
1．1．3儀器
SH一82水浴恒溫振蕩器(金壇市醫(yī)療儀器廠)；XSZ一0800顯微鏡(梧州奧卡光學(xué)儀器有限公司)；FNIO1—5型鼓風(fēng)干燥箱(長(zhǎng)沙儀器儀表廠)；TIO00型電子天平(常熟市測(cè)試儀器廠)；AR244CN高精度數(shù)字天平(上海奧豪斯)。
1．2基本技術(shù)路線
香蕉莖桿收割一破片一分類分級(jí)一壓榨或刮雜一干燥一脫膠一纖維后處理一檢驗(yàn)一蕉麻纖維成品。
1．3膠質(zhì)分析與纖維形態(tài)結(jié)構(gòu)觀察
目前香蕉莖桿纖維還沒有制定相關(guān)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，可參照采用GB5889—86苧麻化學(xué)成份分析方法，對(duì)纖維的形態(tài)觀察按光學(xué)顯微鏡操作規(guī)程進(jìn)行。其中送檢測(cè)樣品有原麻和化學(xué)脫膠麻。
化學(xué)脫膠流程：煮練一排液一凈洗一熱洗(95oCx20min)一冷洗一脫水一給油一脫水一晾干。
煮練：固堿質(zhì)量濃度8g/L，三聚磷酸鈉質(zhì)量濃度2g／L，浴比1：20，加熱95℃，時(shí)間3h。
凈洗：洗滌劑質(zhì)量濃度2g／L浴比1：20，加熱95℃，時(shí)間40min。
給油：ZY一1油劑2％owf，浴比1：20，加熱50℃，時(shí)間20min。
1．4氧化預(yù)處理
氧化預(yù)處理脫膠流程：氧化預(yù)處理一煮練一排液一凈洗一熱洗(95℃x2Omin)冷洗一脫水一給油一脫水一晾干。
氧化預(yù)處理配方：尿素3g／L，30％雙氧水6mL/L，pHl0(以固堿調(diào)節(jié))。浴比1：20。
氧化預(yù)處理工藝條件(三種工藝方案)：
1#：60℃x2h
2#：80℃x20min
3#：室溫16h。
其它后續(xù)加工與1.3方案相同。
1．5膨化工藝試驗(yàn)
膨化預(yù)處理脫膠流程：膨化一氧化預(yù)處理一煮練一排液一凈洗一熱洗(95℃x2Omin)一冷洗一脫水一給油一脫水一晾干。
膨化工藝條件
1#：清水
2#：純堿液3g／L
3#：固堿液1L
注：3種工藝方案浴比1：20，95℃x30min。
2結(jié)果與分析
麻纖維的提取技術(shù)隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步已日臻完善。麻纖維脫膠技術(shù)實(shí)際上包括兩類，一類是長(zhǎng)纖維脫膠，以苧麻脫膠為代表；另一類是短纖維脫膠，包括大麻、黃麻、菠蘿麻和香蕉麻等。脫膠技術(shù)已從傳統(tǒng)的粗放型(強(qiáng)堿高溫)向集約化(氧堿一浴)、生物法和生化聯(lián)合法方向發(fā)展。苧麻脫膠技術(shù)更多的是考慮膠質(zhì)以快速、高效和生態(tài)的方式去除，而不用顧慮成品精干麻受損，因?yàn)槠r麻長(zhǎng)纖維具有優(yōu)異的抗酸堿氧化劑特性。短纖維脫膠最后是以工藝?yán)w維成型，膠質(zhì)的去除與留存必須多方面統(tǒng)籌兼顧：一是膠質(zhì)不可完全去除；二是膠質(zhì)成份與含量隨纖維種類的不同有較大的差異；三是加工纖維可紡性能指標(biāo)符合后續(xù)加工要求。有鑒于此，短纖維脫膠亟需找到一條切合實(shí)際的技術(shù)路線，并通過(guò)不斷探索研究完善其理論內(nèi)涵。
2．1香蕉麻化學(xué)成份
香蕉麻原纖維的化學(xué)成分：主要是由纖維素、半纖維素、木質(zhì)素和果膠等物質(zhì)組成，其纖維素含量相對(duì)亞麻和黃麻較低，半纖維素與木質(zhì)素含量較高，故纖維的光澤、柔軟性、彈性和可紡性等均稍遜于亞麻和黃麻。香蕉纖維化學(xué)成分含量測(cè)試按照GB5889—86《苧麻化學(xué)成分定量分析方法》規(guī)定進(jìn)行，本地香蕉纖維的測(cè)試結(jié)果如表1所示。
另外產(chǎn)地不同，原麻分類除雜過(guò)程不同，都對(duì)化學(xué)成分測(cè)試結(jié)果帶來(lái)較大的影響。
表二是陳敏碩士論文的相關(guān)數(shù)據(jù)
2．2香蕉麻短纖維結(jié)構(gòu)
植物纖維可分為草本纖維(麻類)，子實(shí)纖維(如棉花)和木本纖維(木材)等類別。草本纖維來(lái)源于草本植物莖桿和葉片，單纖維細(xì)胞形態(tài)和大小是決定纖維用途的重要指標(biāo)。紡織材料對(duì)纖維指標(biāo)有專業(yè)要求，細(xì)度和長(zhǎng)度的不同將直接影響紡紗工藝類型。如棉花單纖維細(xì)度3600～3800Nm，羊毛600Nm左右，苧麻變化于800～3500Nm，黃麻320～480Nm。香蕉莖纖維長(zhǎng)2．0
2．3氧化預(yù)處理對(duì)膠質(zhì)的影響
氧化預(yù)處理，是利用氧化方法將香蕉原麻中半纖維素、木質(zhì)索和果膠等高分子切斷，降解成小分子。雙氧水在酸性條件下很穩(wěn)定，分解速率低；而在堿性條件下可以被激活，為促進(jìn)有效氧分解，可以加入尿素添加劑。從目測(cè)白度、纖維細(xì)度和手扯強(qiáng)度綜合實(shí)際效果看，3#>2#>1#。說(shuō)明冷堆氧化預(yù)處理更好。
2．4膨化技術(shù)對(duì)纖維精細(xì)化過(guò)程的作用
清水條件下香蕉原麻纖維變化小，僅有少量可溶物和色素溶于水中。3#固堿液處理纖維外觀呈軟爛，已有部分纖維分絲。2#純堿液處理纖維變軟，略有纖維分絲。膨化處理的目的是促進(jìn)原麻纖維細(xì)胞間質(zhì)溶解，一方面減輕對(duì)氧化預(yù)處理的雜質(zhì)干擾，另一方面促進(jìn)氧化作用效果。
3結(jié)語(yǔ)
短纖維脫膠最后是以工藝?yán)w維成型，膠質(zhì)的處理技術(shù)必須考慮一是保留適量膠質(zhì)；二是膠質(zhì)成份因麻而異，需調(diào)整流程和加工工藝。本研究探索了氧化預(yù)處理對(duì)膠質(zhì)的影響與膨化技術(shù)對(duì)纖維精細(xì)化過(guò)程的作用，結(jié)果表明對(duì)解決香蕉麻纖維“粗、硬、脆”性能問(wèn)題是十分見效的，在一定程度上探究了短纖維脫膠技術(shù)原理；但還需對(duì)相關(guān)工藝進(jìn)一步優(yōu)化。
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