微波辅助脱胶棉秆皮纤维的性能和潜在应用

介绍了采用微波辅助升温法对棉秆皮纤维进行定向脱胶的工艺,通过优化脱胶工艺参数制备了线密度小、强度高且能用于复合材料增强基的棉秆皮纤维.结果 表明:在900 W的微波功率、质量分数为8％的NaOH溶液、纤维与脱胶溶液质量比1∶2、微波处理20 s的条件下,可制备出线密度为24.5 dtex的脱胶棉秆皮纤维.脱胶棉秆皮纤维的强度较高(4.1 cN/dtex),其内部结构未发生明显改变,表面能减小.经对比可知,脱胶棉秆皮纤维为增强基的复合材料的拉伸强度、弯曲强度和耐冲击强度分别较未处理纤维/PP复合材料提高了43.3％、74.1％和101.1％.因此,微波辅助脱胶后的棉秆皮纤维可用于复合材料的制备.     

弹性体与蒙脱土对苄基化棉秆皮纤维型复合材料性能的影响

苄基化棉秆皮纤维因热熔粘度过高,无法有效地浸润纤维,故其自增强复合材料力学性能受到影响。分别采用聚氨酯(TPU)和蒙脱土(MMT)与苄基化棉秆皮纤维混炼制备复合材料,以提高复合材料的韧性和强度;利用SEM分别研究了添加TPU和MMT后复合材料的微观结构,探究TPU和MMT的用量变化对复合材料力学性能的影响及原因。结果表明:TPU和MMT对苄基化棉秆皮纤维型复合材料具有良好的增韧增强效果;当TPU用量在20%以上时,增韧效果较好,但不能同时增强和增韧;而MMT用量在4%时,可以同时获得较好的增韧和增强效果。     

棉秆皮的生物脱胶工艺因素分析

针对传统化学蒸煮为主的棉秆皮脱胶方法提取棉秆皮纤维时易产生碱废水污染环境的缺点,采用生物脱胶工艺提取棉秆皮纤维。运用正交试验对棉秆皮的果胶酶脱胶工艺进行了优化,分析了果胶酶制剂的浓度、处理时间、温度、处理的pH值四个因素对生物脱胶的影响。对正交实验的结果进行分析后得出棉秆皮纤维脱胶优化工艺条件是酶制剂浓度12%(owf),温度40℃,时间30h,pH值4.4,浴比1∶30。在优化工艺条件下对棉秆皮纤维的性能进行了测试,结果表明其性能优良。     

高温脱胶对棉秆皮纤维成分与结构的影响

研究棉秆皮纤维高温脱胶技术,讨论高温时NaOH用量对棉秆皮纤维成分与结构的影响。通过SEM、FT-IR、XRD对棉秆皮纤维高温脱胶前后的表面形态、聚集态结构进行了表征。通过测定脱胶后的黑液残碱量表明反应是否充分。对脱胶后的棉秆皮纤维进行断裂强力测试和热性能分析,从中得出脱胶效果较好的工艺参数。实验结果表明：高温脱胶后的棉秆皮纤维半纤维素和木质素下降明显,纤维素含量提高到接近93%;棉秆皮纤维的断裂强力和热稳定性与碱用量有关。     

碱、双氧水处理对棉秆皮纤维性能的影响

研究了棉秆皮纤维在碱处理以及双氧水处理过程中,氢氧化钠用量和双氧水用量对其长度、细度、可挠度、残胶率、断裂强度和断裂伸长率的影响.由于纤维的长度、细度、可挠度、残胶率、断裂强度、断裂伸长率均会影响纤维的可纺性能,又因棉秆皮纤维属于工艺长纤维,故纤维的长度可作为次要考虑因素,综合考虑其他影响可纺性能的因素得出,棉秆皮纤维单独碱处理时,氢氧化钠的用量取60～80 g/L为宜;双氧水对棉秆皮纤维的脱胶性能没有明显的影响,其用量为15～20 mL/L时,处理后的棉秆皮纤维性能最好.     

棉杆皮本色浆的研究

用HAP法对棉秆皮制浆进行研究，得出棉秆皮制浆强度高，体现了棉秆皮纤维的优良性能，为造纸工业提供了一种新长纤维原料及其适宜的制浆方法。     

脱胶方法对棉秆皮纤维成分及结构的影响

对原棉秆皮不同部位进行化学成分分析,利用常温水沤、常压脱胶及高压脱胶对棉秆皮进行处理,对脱胶后棉秆皮进行化学成分分析．实验结果表明：高压脱胶后棉秆皮纤维中的半纤维素和木质素含量下降最为明显,纤维素含量提高．对不同方法处理后的棉秆皮纤维的长度、线密度进行测量,用SEM、FT-IR、XRD对处理后的棉秆皮纤维表面形态结构、聚集态结构进行了表征,同时对脱胶后的棉秆皮纤维进行强伸性能等测试并得出断裂曲线．     

脱胶方法对棉秆皮纤维成分及结构的影响

对原棉秆皮不同部位进行化学成分分析,利用常温水沤、常压脱胶及高压脱胶对棉秆皮进行处理,对脱胶后棉秆皮进行化学成分分析.实验结果表明:高压脱胶后棉秆皮纤维中的半纤维素和木质素含量下降最为明显,纤维素含量提高.对不同方法处理后的棉秆皮纤维的长度、线密度进行测量,用SEM、FT-IR、XRD对处理后的棉秆皮纤维表面形态结构、聚集态结构进行了表征,同时对脱胶后的棉秆皮纤维进行强伸性能等测试并得出断裂曲线.     

棉杆皮纤维高压脱胶工艺研究

棉秆皮纤维是从棉杆表皮中可以获得的天然纤维素纤维,棉秆皮纤维的研究和应用将会大大提高棉花作物的价值。通过实验分析研究,采用棉秆皮高压快速脱胶方法提取纤维,研究高压蒸煮过程中不同碱浓度、蒸煮时间和助剂用量对棉秆皮进行处理时棉秆皮纤维脱胶效果和对纤维基本性能的影响。最终得出结果:用高压脱胶的方式,在氢氧化钠质量浓度7g/L,煮练时间80min,助剂用量1g的条件下,得出棉秆皮脱胶的残胶率为7.07%,由棉杆皮脱胶的残胶率、回潮率、含水率和力学性能都能反映出脱胶效果较好。     

棉秆皮纤维的草酸软化处理工艺

改进棉秆皮纤维在纺织中的应用,利用草酸对棉秆皮纤维进行软化处理。采用正交实验,并结合直观分析与方差分析方法,得到实验因素对棉秆皮纤维可挠度的影响程度以及棉秆皮纤维软化处理的最佳工艺参数;在最佳工艺参数下,棉秆皮纤维可挠度为2.55 T/(m?tex)、断裂强度为3.13cN/dtex;在显著水平α=0.01,焙烘温度对处理后棉秆皮纤维可挠度有显著影响。通过D/MAX-2400型X射线衍射分析仪对棉秆皮纤维测试与相关分析计算,得到软化处理后棉秆皮纤维的结晶度为64.9%,小于未处理棉秆皮纤维的结晶度。     

韧皮纤维的开发利用现状

总结韧皮纤维的开发利用现状。韧皮纤维主要由纤维素、半纤维素、果胶、木质素、水溶物等物质组成。介绍了麻类纤维、新型韧皮纤维的脱胶工艺、工艺条件,分析了制取的韧皮纤维素纤维的形态、结构及其性能以及制取的韧皮纤维素纤维的应用前景。认为:应加强麻类韧皮纤维在复合材料领域应用研究,加强棉秆皮纤维、芙蓉纤维、甘蔗皮纤维等新型韧皮纤维在纺织领域的应用研究。     

弹性体对棉秆纤维/PLA复合材料的增韧研究

以棉秆纤维为增强材料、聚乳酸(PLA)为基体材料及不同质量分数的聚氨酯热塑性弹性体(TPU)和聚烯烃弹性体(POE)分别为增韧剂,通过熔融共混的方式制备棉秆纤维/PLA复合材料,然后测试复合材料的力学性能,并观察其断裂形貌,探讨弹性体对棉秆纤维/PLA复合材料的力学性能的影响。结果显示,POE的增韧效果优于TPU,当POE的质量分数为8%时,棉秆纤维/PLA复合材料的冲击强度达到0.77 J/cm2、弯曲强度达到114.729 MPa,分别比未添加弹性体时提高250.00%、95.88%。     

新疆废弃长绒棉棉秆皮纤维的制备及表征

通过碱煮法对新疆废弃长绒棉棉秸秆进行脱胶处理来制备棉秆皮纤维。利用扫描电镜显微镜(SEM)、红外光谱法(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)和热重分析仪(TGA)分析了棉秆皮纤维的纵向形态、聚集态结构、晶体结构和热学性能。结果表明,棉秆皮经过碱煮工艺处理后,木质素、半纤维素和果胶等物质含量明显下降,棉秆皮纤维长度为68 mm,细度为31 dtex,断裂强度为19 cN/tex。     

基于棉秆的离子液体溶解及其全纤维素复合材料的制备与性能研究

采用离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐{[BMIM]Cl}溶解棉秆纤维(CSF)制成溶剂,将棉秆皮纤维作为增强材料与所制得的溶剂复合制备全纤维素复合材料(ACC)。考察了温度、纤维素质量分数对纤维素/[BMIM]Cl体系黏度和复合材料力学性能的影响。采用偏光热台显微镜、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、FT-IR对棉秆纤维的溶解及复合材料结构进行表征。结果表明:在同一温度下,纤维素/[BMIMI]Cl体系黏度随着纤维素质量分数的增加呈现剧增趋势;在同一质量分数下,其黏度随着温度的升高呈下降趋势。当温度为105℃、纤维素溶液质量分数为8%时,全纤维素复合材料的拉伸强度达到最大值,为45.23 MPa。     

长绒棉/棉秆皮纤维混纺纱的纺纱工艺及性能探讨

探讨了长绒棉棉秆皮纤维/混纺纱的纺纱工艺。针对棉秆皮纤维细度粗及刚性大的特点,介绍了混纺纱的纺纱工艺流程及各工序采取的工艺措施。结果显示,选择精梳长绒棉并辅以一定比例的棉秆皮纤维混纺对纺纱有利。     

棉秆皮脱胶技术发展现状与趋势

阐述了棉秆皮纤维提取技术的发展状况,并讨论了发展中存在的问题。指出应重视制定棉秆皮测试标准,深入研究短流程技术和高效脱胶工艺,明确产品定位,扩展棉秆皮纤维的应用领域,对棉秆皮脱胶技术和应用有一定的指导意义。     

棉秆皮纤维素纤维的梳理与细化

为获得线密度较小的棉秆皮纤维,根据棉秆皮纤维素纤维的结构形态,采用单一罗拉梳理、单一盖板梳理、罗拉盖板组合梳理方法对棉秆皮纤维进行机械细化处理。结果表明：棉秆皮纤维梳理之前需要进行加水并闷放12 h;对于单一罗拉梳理方法,在加水量为纤维质量的25% 时,梳理后棉秆皮纤维平均长度39.7 mm、平均线密度2.42 tex;对于单一盖板梳理方法,在加水量为纤维质量的15% 时,梳理后棉秆皮纤维的平均长度37.7mm、平均线密度2.2 tex;对于加水量为纤维质量的25%的棉秆皮纤维素纤维,采用罗拉梳理2 次盖板梳理1 次组合梳理方法,梳理细化后纤维平均线密度为1.9 tex,平均长度为39.6 mm,平均落纤长度为15.9 mm以及平均落纤线密度为3 tex。     

棉秆皮微晶纤维素相变调温纤维的基本性能

为了提高棉秆皮微晶纤维素纤维的热学和强伸性能,以石蜡为芯材,密胺树脂为壁材,氧化石墨烯为导热材料,采用原位聚合法,制备氧化石墨烯相变微胶囊,并通过湿法纺丝方法纺制棉秆皮微晶纤维素相变调温纤维。测试了含有不同氧化石墨烯质量分数的相变微胶囊的形态结构、热学性能、粒径大小,以及棉秆皮微晶纤维素相变纤维的形态结构、热学性能、强伸性能及甲醛含量。结果表明:加入质量分数0.2%的氧化石墨烯时,相变微胶囊相变焓达到82.97 J/g,包覆率为54.91%,耐热性能较优,其形态结构较圆润、规则;加入质量分数0.2%氧化石墨烯相变微胶囊占棉秆皮微晶纤维素质量的10%而制备的棉秆皮微晶纤维素相变纤维的热学和强伸性能较优,相变焓为2.446 J/g,纤维断裂强度为0.280 cN/dtex,纤维表面较光滑、均匀;此外测得相变纤维甲醛含量11.946 mg/kg,远小于婴幼儿纺织品(三岁内)为20 mg/kg的国家标准规定。     

锦葵茎皮纤维增强复合材料的力学及隔声性能

为拓宽锦葵茎皮纤维的应用领域,以锦葵茎皮为原料,采用碱脱胶工艺提取锦葵茎皮纤维,并以碱处理的锦葵茎皮纤维为增强体,聚丙烯纤维为基体,制备纤维质量分数分别是0%、10%、20%、30%、40%的纤维增强复合材料,探讨了纤维质量分数对锦葵茎皮纤维增强复合材料的拉伸、弯曲及隔声性的影响。研究结果表明：当纤维质量分数为30%时,锦葵茎皮纤维增强复合材料的拉伸断裂强度、拉伸模量、弯曲模量均最高,弯曲强度随着锦葵茎皮纤维质量分数的增加出现逐渐增大的趋势;当纤维质量分数超过10%时,复合材料的隔声性随着发声频率增加出现先增大后减小的趋势,同一发声频率,含量越低,隔声性能越差,当纤维质量分数超过30%后,电压峰值衰减率反而下降。     

棉秆皮纤维制取的研究

通过用清水浸渍的方法对棉秆皮纤维进行制取,可以获得具有可纺性的棉秆皮纤维。经过多次试验测试,得出在浸渍30d左右能得到品质较好的纤维。