木棉纤维的性能及其应用研究综述

木棉纤维是一种中含有大量的木质素、蜡质、具有大中腔、薄纤维壁、低密度等特点的天然纤维,这些特征让其在吸油、吸声等吸附材料中有广泛的应用,同时因为木棉纤维是一种保暖性极高的材料,使其在纺织中也有所应用。本文从木棉纤维的结构与形貌入手,接着介绍其基本性能,详细阐述了木棉纤维在吸附材料以及在纺织材料中克服的纺纱与可染困难在纺织材料中的应用,并对木棉纤维今后发展进行了展望。     

木棉非织造材料的服用性能研究

与传统纺织技术相比,非织造技术比较适合木棉纤维的加工,可以较好地保持木棉纤维的中空度.将木棉纤维与其他纤维以一定的比例混合,采用非织造技术制备木棉非织造材料,并测试非织造材料的保暖性能、透气性能和压缩性能.试验结果证明:选择种类单一且纤维直径与木棉相近的其他纤维与木棉混纺可以提高材料的保暖性能;在一定的厚度范围内,材料...     

木棉纤维的基本性质与结构研究

木棉纤维是热带木棉的果实纤维,具有中空、壁薄、拒水吸油等特点而被用于被褥、枕头絮填料、浮力及吸油材料等,而在造纸领域的应用研究未见报道.本研究对木棉纤维的化学成分及结构进行了测定和表征,对木棉纤维的打浆性能进行了初步研究.研究表明.木棉纤维的硝酸-乙醇纤维素、Klason木素、戊聚糖含量分别为43.73%、11.36%、37.43%;光学显微镜和扫描电镜(SEM)研究显示木棉纤维表面光滑、壁薄中空、壁/腔比很小;X射线衍射测定木棉纤维的结晶度为31.29%.槽式打浆对木棉纤维主要起切断作用,用PFI磨磨浆11000转后,木棉纤维浆料的打浆度由17°SR提高到26°SR.     

聚乳酸/木棉纤维复合多孔吸油材料的制备及性能

以聚乳酸和木棉纤维为原料,采用非溶剂诱导相分离技术,制得一种复合多孔吸油材料,其具有生物可降解、可循环利用及吸油速率快等特性。通过扫描电镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)法,表征复合多孔吸油材料的微观结构和化学组成等,主要探究木棉纤维的质量分数和纤维长度对复合多孔吸油材料吸油性能的影响。结果表明:随着木棉纤维质量分数的增加,复合多孔吸油材料的吸油性能呈增强趋势;木棉纤维的长度增加有利于提高复合多孔吸油材料的吸油性能。     

木棉纤维改性及吸油性能研究

采用乙酸酐改性木棉纤维制备吸油材料,研究了改性木棉纤维的吸油性能及影响因素。利用红外光谱、X射线光电子能谱、扫描电镜、X射线衍射等对木棉的化学结构、表面形貌、结晶结构等进行了表征分析。探讨了吸附时间、吸附温度、油含量、重复利用次数对改性木棉与原木棉吸油性能的影响。试验结果表明:改性后的木棉纤维的化学结构发生了变化;改性木棉的结晶度降低;表面变得更粗糙。改性木棉对柴油的吸附量约为原木棉的2.5倍,保油率比原木棉高,其对柴油吸附10 min后达到平衡,并可以重复利用。     

木棉纤维润湿、吸湿及织物湿传递性能研究

为研究木棉纤维润湿、吸湿及织物湿传递性能,对木棉纤维接触角、表面自由能、吸放湿回潮率及含木棉纤维织物的芯吸高度、水扩散面积等指标进行了测试分析。结果表明,木棉纤维和棉纤维对去离子水的静态接触角都较大,表面润湿性差,两种纤维都属于低能表面材料,木棉纤维极性分量较棉纤维略小,表面疏水性略强。木棉纤维吸、放湿曲线规律与棉纤维相似,前者的回潮率和吸、放湿速率及吸、放湿性均较棉纤维好。木棉含量高时织物芯吸高度大,扩散面积大,并且二者均与木棉纤维含量呈线性相关,含木棉织物较棉织物具有更好的液态水传递性能。     

木棉纤维基本性能研究

针对木棉纤维的性能因品种不同存在一定差异的问题,本文对木棉纤维的基本性能进行测试与分析,包括纤维切片形态、电镜图像、纤维直径、纤维长度、线密度值、回潮率,以及拉伸性能等。并对拉伸测试难点和纤维弯曲测试难点进行详细分析。指出拉伸隔距对纤维强力影响不大,纤维的弯曲性能测试上存在一定难度,但可通过电镜观察定性鉴定弯曲损伤。结果表明,木棉纤维中空度高,末端封闭,质轻,长度短,强力低,吸湿性良好,可与其他纤维混纺编织用于开发面料,或用于产业上的填充材料、救生材料等。     

木棉纤维集合体隔热透湿性能的研究

超细化纤维是目前纺织服装保暖材料的发展趋势。木棉是迄今为止中空度最大的天然纤维,独特的中空结构使其成为一种理想的保暖纤维。以木棉纤维为主要研究对象,观察木棉纤维纵横向形态结构,分析填充度对保暖性能的影响,在相同参数下,对比分析木棉、棉、聚酯纤维三种纤维集合体的保暖透湿性能。结果表明:在填充度为0.3时,木棉纤维集合体的保暖性最佳;相同参数下,木棉纤维集合体的保暖透湿性最好。     

木棉纤维对油的吸附特性与机理

为研究木棉纤维对油的吸附性能及机理,分析了木棉纤维对汽油、植物油、润滑油的吸附动力学和热力学性能,并借助扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)仪观测了原木棉纤维和吸油后的木棉纤维的微观结构变化。得出:木棉纤维对3种油的吸附符合准二级动力学模型,对3种油的等温吸附符合Langmuir等温吸附热力学模型。木棉纤维作为吸油材料,对3种不同黏度的油都具有较强的吸附性。25℃条件下,木棉纤维对汽油、植物油和润滑油的最大吸附量依次为18.6、21.2和26.1 g/g,吸附机理以物理吸附为主。纤维SEM照片显示木棉纤维具有壁薄中腔大的特点,吸附油后,纤维中腔储油,纤维之间出现相互黏连及折痕。FTIR谱图显示分别吸附3种油的木棉纤维除具有纤维自身的特征峰外,还分别具有汽油、植物油和润滑油的特征峰,表明了木棉纤维对3种油具有吸附性。     

木棉的特性分析及应用

利用现有实验条件,分析印度尼西亚的爪哇木棉纤维的形态特征、木棉纤维的物理性能和化学性能。在崇尚天然材料的今天,木棉纤维防蛀,隔湿,保暖性好,已成为家纺和服用保暖材料首选,有良好的应用前景。     

木棉纤维与纱线的性能测试分析

为全面了解木棉纤维和纱线,对木棉纤维和木棉混纺纱的性能进行测试。结果表明：木棉纤维长度短,细度细,纤维外壁光滑,细胞壁薄,中腔大;纤维吸湿性能好;纤维强伸性能较差。木棉纤维显纤维素的红外谱图特征,属于纤维素I晶型。与纯棉纱和纯莫代尔纱相比,木棉混纺纱的条干均匀度较差,千米棉结数较多,断裂强力较低,毛羽较多。     

Sound-Absorption Properties of Kapok Fiber Nonwoven Fabrics at Low Frequency

In this study, the sound-absorption properties of kapok fiber nonwoven fabrics were investigated in the frequency region of 100–2500 Hz using the impedance tube method. The effects of physical parameters including fiber mixing ratio, bulk density, and thickness on sound-absorption properties of composites were studied. The comparisons of kapok fiber with polypropylene fiber and hollow polyester fiber indicated that as a natural fiber, kapok fiber had superior acoustical properties at low frequency. A new simple model had been developed to predict the sound absorption coefficient of kapok fiber nonwoven composites at low frequency.     

碱处理对木棉纤维形态结构及靛蓝染色性能的影响

通过常温和高温碱处理对木棉纤维进行表面处理,测试了纤维的失重率及吸湿率。研究了常温碱处理和高温碱处理对木棉纤维表面形态、化学结构、结晶度及靛蓝上染率的影响。结果表明,碱处理后的木棉纤维重量下降、吸湿率降低;当碱液浓度为1~15g/L,90℃碱处理后的木棉纤维的上染率较30℃碱处理后的纤维的上染率低;高温处理后的木棉纤维表面出现明显的沟痕;碱处理后木棉纤维中的羰基特征峰强度降低,结晶度随碱液浓度增加整体降低。     

木棉纤维的结构与热性能

文章采用化学分析、SEM、红外光谱、X-衍射和热分析研究了木棉纤维的化学组成、结晶结构和热学性能,并与普通棉纤维进行了比较。结果表明木棉纤维具有高含量的木质素和半纤维素,其胞壁很薄,中空度达90％。木棉纤维的结晶度和晶粒尺寸小于棉纤维,不过其晶粒取向度较高。红外光谱也显示木棉纤维的木聚糖结构比较特殊,具有异常高的乙酰基的取代度。木棉纤维的热分解温度明显低于棉纤维,不过其热分解的温度区间较宽。     

木棉的古代文献记载与纺织应用

阐述了古代文献中相关木棉的记载,分析了海南黎族收集的木棉纺织品,得出其具有一定可纺性的结论,可供木棉纤维纺织品开发参考。     

木棉纤维/棉混纺织物结构参数对其保暖透气性影响

为充分发挥木棉纤维的优良特性,使木棉纤维在纺织品设计开发中得到更好的应用,采用了木棉/白棉混纺纤维为原料,设计织造了13种不同组织、不同纬密,不同木棉纤维含量的木棉/白棉混纺纤维织物,并测试了织物厚度、保暖性、透气性,分析了织物不同结构参数对织物保暖性、透气性的影响。结果表明：在织物其他结构参数相同的情况下,经纬纱交织次数越少,组织结构越松厚,织物保暖性和透气性越好;织物保暖性随着体积密度增大而减少,透气性随着纬密的增加逐渐下降;随着木棉纤维含量的增加,织物的保暖性增加,透气性下降。     

木棉纤维的结构、性能及其产品的保暖性测试

观察了木棉纤维纵横向形态结构,对木棉纤维长度和细度分布、吸放湿性、耐酸碱性和上染率等进行了测试分析,与白棉、彩棉做比较,并进行了相同结构参数的产品开发及保暖性能测试.实验结果表明:木棉纤维的纵向表面光滑,横截面呈圆柱型中空结构,长度比白棉和彩棉短,细度比白棉和彩棉细,吸湿和导湿性能比白棉和彩棉好,染色性能比白棉纤维差.木棉纤维耐碱不耐酸,开发的木棉纤维产品有较好的保暖性能.     

碱处理对木棉纤维结构及性能的影响

采用质量浓度分别为4、6、8、10、12 g/L的Na OH溶液对木棉纤维进行处理,对比分析了不同质量浓度碱处理对木棉纤维的表面形态、质量损失率、力学性能、浸润性能、热性能以及化学组成等结构及性能的影响。结果表明:碱处理可去除木棉纤维表面的胶质,是纤维素的净化过程;经过适当质量浓度的碱处理,木棉纤维的断裂强力、浸润性能均有所增加,但当碱液质量浓度增加到一定范围时,木棉纤维的断裂强力、浸润性能会出现下降;碱处理对纤维素的热稳定性影响不大。     

木棉纤维非织造材料性能研究

利用非织造技术将天然木棉纤维与涤纶加工成结构和性能稳定的非织造材料,并进行性能测试.结果表明:非织造技术可以用于加工木棉纤维,能较好地保持木棉纤维的中空度;合适的工艺条件可以制得性能良好的非织造制品;制品的厚度、透气量、保暖性和压缩弹性率等性能都与其面密度有关.