丹蒽醌对氧化脱胶苎麻纤维理化性能的调控

为解决苎麻氧化脱胶中纤维容易被过度氧化而性能受损的问题,在氧化脱胶液中添加了具有纤维素和半纤维素保护效果的试剂 1,8-二羟基蒽醌（丹蒽醌）,并通过调节1,8-二羟基蒽醌的用量实现了对苎麻纤维理化性能（强伸性能、聚合度、半纤维素含量、制成率等）的调控。结果表明,1,8-二羟基蒽醌用量越高,纤维中半纤维素含量、制成率越高;但纤维强伸性能随1,8-二羟基蒽醌含量先升高后降低;当1,8-二羟基蒽醌的用量为2 %时,脱胶的综合效果最佳,此时纤维的断裂功、聚合度、半纤维素含量、制成率比不使用1,8-二羟基蒽醌时分别提高了41.0%、2.0%、17.3%、7.0%;此外,使用1,8-二羟基蒽醌后,脱胶废水的COD值降低了40%,大幅度提高了氧化脱胶工艺的环保性。     

不同脱胶方法对野生苎麻纤维性能的影响

分别采用化学脱胶、微生物脱胶和微生物-化学联合脱胶3种方法对野生苎麻进行脱胶,测试了脱胶纤维的性能,并与人工种植苎麻进行了比较.结果表明在一定条件下,经3种不同方法脱胶后的野生苎麻纤维,残胶率最低为4.08%,最小细度为5.89 dtex,最大强度为5.59 cN/dtex,最大断裂伸长率为4.71%.     

苎麻纤维Ca~(2+)激活生物酶脱胶及其性能表征

采用Ca2+激活生物酶脱胶方法对苎麻纤维进行脱胶,测得脱胶后精干麻纤维的细度、断裂强力、断裂伸长、残胶率、白度等5项品质指标,并与传统的碱脱胶、复配生物酶脱胶结果进行比较;通过扫描电镜、红外光谱、X-衔射等测试手段对不同脱胶方法所得的精干麻纤维性能进行表征,研究结果表明:经Ca2+激活复配生物酶脱胶后的苎麻纤维表面光滑,光泽较好,纤维细度变细,强力增加,残胶率降低,纤维断裂伸长降低.     

竹原纤维生物法精细化探讨

采用生物法对竹原纤维进行精细化处理,探讨了纤维素酶处理工艺对竹原纤维线密度和残胶率的影响。结果表明,随着纤维素酶浓度、处理时间和温度的增加,竹原纤维线密度逐渐减小后趋于平缓,残胶率均呈先降低后增大的趋势;最佳处理工艺条件为:纤维素酶浓度1.5%,温度55℃,时间180 min,处理后竹原纤维线密度为6.58 tex,比处理前降低了35.5%;残胶率为18.43%,比处理前降低了15.14%。     

苎麻复配生物酶脱胶与化学脱胶精干麻性能对比

为了得到稳定且符合纺纱质量要求的精干麻,探讨了苎麻复配生物酶脱胶精干麻的优势,简述了苎麻复配生物酶脱胶和化学脱胶工艺流程,将原麻与制得的精干麻进行化学成分测试与性能测试。结果表明：苎麻复配生物酶脱胶精干麻中化学成分的含量和残胶率都比化学脱胶的高一些;断裂强力、柔软度、摩擦性能均高于化学脱胶,白度略低于化学脱胶;苎麻复配生物酶脱胶工艺废液的COD值明显低于化学脱胶。     

苎麻脱胶果胶复合酶的优选及其效果分析

为研发高效苎麻脱胶酶制剂,对筛选并保藏的苎麻脱胶高效菌种进行液态发酵,测定胞外酶的果胶酶活力、甘露聚糖酶活力和蛋白质含量等特征参数。通过苎麻酶法脱胶,从纤维表观形态学、质量损失率、残胶率等方面综合分析苎麻脱胶效果。结果表明：第Ｎ 组和第Ｇ 组的果胶酶活力较优,分别为61.79、13.69IU/mL,比酶活力分别为4.47、0.93IU/mg;第N组和第G组的纤维素酶活力仅为0.01、0.02IU/mL;第N组和第G组苎麻质量损失率分别为20.30%和18.69%,残胶率分别为2.52%和4.21%,均接近实际工业化应用水平;第N组的单纤维线密为5.31dtex,束纤维断裂强度为4.8cN/dtex,属于优质脱胶苎麻纤维。     

不同醇及助剂对大麻有机溶剂脱胶效果的影响

为解决传统化学脱胶污染大、损伤纤维等弊端以及生物脱胶成本高、耗时长等问题,使用高沸点醇类有机溶剂对大麻麻皮进行脱胶处理,提高脱胶选择性,确保反应安全环保;同时针对脱胶后大麻纤维残胶率及物理力学性能不足的问题,引入碱性钠盐助剂辅助脱胶。研究了4种不同醇类(乙二醇、1,2-丙二醇、丙三醇和1,4-丁二醇)和3种不同碱性钠盐助剂(碳酸钠、碳酸氢钠及硅酸钠)对大麻麻皮脱胶效果的影响,对脱胶后纤维的各项性能进行了对比。结果表明:经乙二醇脱胶的大麻纤维性能在4种醇类中最好,木质素去除效果最佳,纤维残胶率为8.67%,断裂强度偏低,为3.92 cN/dtex;3种碱性钠盐助剂中,碳酸钠辅助乙二醇脱胶的大麻纤维残胶率为7.71%,断裂强度为4.84 cN/dtex,符合大麻精麻的国家标准。     

菠萝纤维的制备与表征

为克服单一脱胶方法的缺点,采用物理-化学-生物脱胶法从菠萝叶中提取菠萝纤维,对菠萝纤维的结构进行表征。分析了菠萝纤维的结晶度和热稳定性,并观察了菠萝纤维的形貌。结果表明:经脱胶处理后,提高了羟基的吸振峰,而胶质官能团的吸振峰减弱;脱胶后菠萝纤维的碳含量降低,而氧含量增加;脱胶后纤维的结晶度从33.19%提高到52.1%,且菠萝纤维的热分解温度显著升高。扫描电镜显示菠萝纤维表面的胶体大部分被去除,表面光滑。经物理-化学-生物脱胶处理后,菠萝纤维残胶率为19.98%,纤维直径为31.25μm,断裂强力为21.35 cN。     

青桐韧皮化学脱胶与纤维性能分析

为充分开发利用当地纤维素纤维资源,实验室采用化学脱胶工艺制备了青桐纤维,并对其韧皮成分进行了分析,测试分析了青桐纤维干、湿态下的多项物理机械性能指标;借助扫描电镜、XRD对纤维的外观形貌,结晶度和取向度进行了研究,对比分析了纤维的聚集态结构。结果显示,青桐韧皮纤维素含量大于63%,果胶质和脂蜡质含量较高,经化学脱胶后青桐纤维残胶率为4.2%;纤维截面近似椭圆,没有空腔,纵向有沟槽和横节,具有较高的初始模量和较低的断裂伸长率,但其线密度较大,Segal法计算纤维的结晶度为64.54%,取向度为98.04%。     

物理方法应用于胡麻纤维脱胶性能的研究

针对传统的胡麻脱胶方法中存在污染环境、效率低的缺点,采用微波预处理胡麻纤维辅助碱处理的脱胶工艺。研究NaOH质量浓度、微波功率和微波辐射时长等3因素对胡麻纤维性能的影响,并进行方案正交优化试验。结果表明:NaOH质量浓度为16g/L,微波功率400W,微波处理时间20min时,胡麻纤维的残胶率5.53%、断裂强力68.62cN、线密度19.56dtex,效果达到最好。相较传统碱处理脱胶工艺,微波辅助脱胶大大提高了脱胶效率,纤维品质得到改善。     

菠萝叶纤维化学脱胶过程中理化性能变化规律

采用纤维组分测定、单色荧光显微成像系统、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、拉伸性能测试等手段表征菠萝叶纤维在化学脱胶过程中组成、结构与力学性能的变化规律。结果表明:在化学脱胶过程中,菠萝叶纤维成分变化较大,纤维素含量由60.21%提高至80.09%,半纤维素含量由16.62%降低至7.68%,木质素含量由10.68%降低至1.03%,果胶含量由3.30%降低至1.13%;半纤维素和果胶在预酸、碱煮后发生了剧烈降解,大部分木质素还需漂白后方能去除;纤维细度逐渐变小,表面变得光滑,沟槽逐渐明显,分离度增加,均匀性提高;纤维素晶型保持不变,均属于Ⅰ型纤维素,但相对结晶度逐渐升高;纤维断裂强力和断裂强度虽然有所降低,但可满足后续纺纱要求。     

苎麻纤维厌氧生物脱胶系统工艺性能研究

为解决苎麻纤维传统脱胶法效率低、费用高及二次污染等难题,以自主研发的高效苎麻纤维厌氧生物脱胶装置为载体,开发了一种高效苎麻纤维厌氧生物脱胶系统。基于苎麻原麻化学成分分析,开展了苎麻纤维厌氧生物脱胶工艺的启动特征、稳定运行特征和脱胶后苎麻纤维物理特征研究。结果表明:苎麻原麻中纤维素约占70%,胶质约占30%,脱胶过程中应重点去除半纤维素和木质素;该系统可在水力停留时间为72 h内实现快速启动,高效稳定运行时pH值为7.0左右,化学需氧量和氨氮质量浓度均处于低位;该系统在最佳浴比为1∶8时的苎麻物理特征最优,苎麻具有较好的外观形态和良好的力学性能,胶质残留最少。     

巴西剑麻性能及成分分析

对巴西剑麻的物理性能（回潮率、含水率、长度、细度及强度等）和化学成分（纤维素、半纤维素、果胶、木质素、脂蜡质、水溶物、灰分）进行了测试和分析。并通过对照巴西剑麻与苎麻、亚麻、黄麻等纤维的成分,进一步认识巴西剑麻的成分含量,为剑麻纤维的脱胶柔软处理提供了依据。     

稳压时间对大麻韧皮纤维闪爆脱胶效果的影响

为提高大麻纤维的脱胶效果,采用先进的闪爆脱胶技术,对大麻韧皮纤维进行闪爆脱胶实验。针对大麻韧皮纤维在闪爆脱胶过程中,稳压时间对纤维分裂度的提高,对果胶、半纤维素、木质素的去除效果进行了研究与探讨。实验结果表明:适当延长稳压时间,对提高大麻纤维的分裂度,降低大麻纤维中果胶、半纤维素、木质素的含量等都有较为明显的效果。     

脱胶工艺对蚕丝溶解及再生丝素蛋白纤维性能的影响

为探究脱胶工艺与蚕丝溶解及纤维成形之间的关系,讨论了脱胶溶液质量分数、脱胶次数对蚕丝脱胶率、蚕丝表面形貌、丝素溶解度以及再生丝素蛋白纤维结构及性能的影响。结果表明：蚕丝脱胶率随 Na2CO3 溶液质量分数与脱胶次数的增加而增加,当 Na2CO3 溶液质量分数为0.1%、脱胶3次时,脱胶丝素纤维表面出现明显劈裂的微原纤结构,纤维的断裂强度下降了27.6%。丝胶的去除程度对丝素溶解及再生丝素纤维的结构有所影响,溶解时间随 Na2CO3 溶液质量分数、脱胶次数的增加而减少,再生丝素蛋白纤维的力学性能随脱胶程度的加深而降低,当 Na2CO3 溶液质量分数为0.05%、脱胶3次时,再生丝素蛋白纤维直径均匀、表面光滑、结构紧密且力学性能较好。     

Morphology,Structure, and Mechanical Properties of Natural Cellulose Fiber from Mendong Grass (Fimbristylis globulosa)

This study was to investigate the morphology, structure, and chemical properties of the Mendong fibers extracted from Mendong grass (Fimbristylis globulosa) in the form of raw and treated fiber by alkali-included chemical content and functional group and to evaluate the strength and properties of Mendong fibers compared with other natural fibers. These studies explore the chemical properties of the fiber including fiber composition and functional group by FTIR, mechanical properties of fiber, and the structural and morphological analysis of the fiber using SEM and XRD. The results showed that the chemical contents of Mendong fibers were 72.14% cellulose, 20.2% hemicellulose, 3.44% lignin, 4.2% extractive, and moisture of 4.2%–5.2%. Mechanical properties of the fiber were a strong character with tensile strength of 452 MPa, and modulus of 17 GPa. The structural properties of Mendong fiber such as crystallinity, crystalline index, microfibril angle, and crystalline size were 70.17% and 58.6%, 22.9°, and 14.3 nm, respectively. This fiber has competitive advantages compared with other natural fibers and can be developed further as a potential reinforcement of polymer matrix composites.     

熔融纺聚乳酸/聚丙烯纤维的制备及其性能

为提高聚乳酸(PLA)纤维的力学性能,采用聚丙烯(PP)与聚乳酸(PLA)通过熔融纺丝制备PLA/PP纤维,并借助差示扫描热量仪、热重分析仪、万能材料测试仪、纤维双折射仪对其热学性能、热稳定性、拉伸性能和纤维取向度进行表征。结果表明:PP的引入对PLA的玻璃化转变温度和熔融温度没有显著影响,但促进了PLA的结晶,结晶度提高了585.9%;随着PP质量分数的增加,PLA的热稳定性降低(特别是在初始分解阶段),但其残炭率提高,同时PLA/PP共混纤维的取向度提高,力学性能得到改善;当PP质量分数为20%时,PLA/PP共混纤维的取向度、断裂强度和断裂伸长率分别提高了55.6%,98.2%和44.4%。