竹原纖維的制備工藝研究畢業論文-資料下載頁

　　

【正文】 對煮練試劑用量對纖維素含量影響較大，即煮練時間越長纖維素含量也越高；煮練時間一定時，煮練試劑用量相對煮練溫度對纖維素含量影響較大，即煮練試劑用量大，纖維素含量也高．為便于直觀分析，做因素水平與k關系圖，見圖1。從圖1可以看出，對預處理條件及堿處理條件來說，在水平1條件下平均質量指標都是最高；水平2條件下平均質量指標在處理溫度下最好；水平3條件下則處理時間條件下的平均質量指標最高。因此單從纖維素含量這個角度考查，最佳細化工藝條件應是：預處理液中H2O2的質量濃度為 3g/L，尿素 8g/L，堿處理液中NaOH 10g/L、Na2SO3 3％、Na2SiO3 2％、復合助劑 1％，溫度80℃ ，處理時間3h．當然最終的工藝條件還須結合纖維直徑、強度等力學性能的測量結果來綜合考慮[13]。 細化工藝參數對竹纖維基本性能的影響纖維的長度、細度、強度不僅影響其可紡性，還在很大程度上影響到織物的耐用性、手感、懸垂性、舒適性等服用性能，為此，我們采用正交設計得到的9組參數及單獨考慮纖維素含量這個因素得出的最佳工藝參數對竹纖維進行了分離細化，并測定了所得纖維的基本性能，結果見表4。表 4 細化處理后竹纖維基本性能試樣平均直徑/mm平均長度/mm平均強度（CN/dex）纖維得率/%2313334355286327408369291032說明：表中2—9號試樣表示正交實驗編組好，10號為單考慮纖維素含量得到的最佳參數處理的樣品，第1組得到的纖維長度未達到3cm故略去。由表4看出，經上述條件處理后得到的竹纖維直徑已較小，并且有一定的長度和強度，其中10號纖維的性能已基本達到服用要求。綜合前面纖維素含量部分的分析結果，可以得出該實驗條件下最優的工藝參數是：預處理液中H2O2 3g/L，尿素8g/L，堿處理液中NaOH 10g/L、Na2SO3 2％、Na2SiO3 2％、復合助劑1％，溫度8O℃，處理時間3h。但所有實驗條件下，纖維的得率均較低，很多原料處理后都成了長度在2～3mm的碎沫，基本上是竹纖維單細胞的長度．這可能是由于化學細化處理條件還是比較劇烈，對起黏結作用的木質素等膠質的破壞作用較大[14]。 煮練 失重率測試 右圖為燒堿濃度和溫度對粗竹纖維堿處理時失重率的影響。在各處理溫度下，粗竹纖維的失重率均隨燒堿濃度的增加而上升。這說明燒堿對粗竹纖維中的半纖維素、木質素、果膠等雜質具有明顯的溶解作用。 不管是3O℃處理2h，還是9O℃處理1h，粗竹纖維的失重率均較低，除雜效果較差，處理后的粗竹纖維還呈明顯的束狀，且硬絲、并絲很多。由于去除雜質不充分，纖維仍呈黃色。當處理溫度達到或超過100℃后 ，粗竹纖維的失重率明顯增加。這是由于高溫促進了纖維和雜質的膨化，增強了堿液對纖維的滲透性 ，加速了雜質的溶解，提高了雜質的溶解度。但是，高溫和過高的燒堿質量濃度極易導致竹纖維的堿降解，例如在110和120℃，當燒堿濃度達到45g/L時部分纖維會呈絮狀；而120℃時，當燒堿質量濃度超過60g/L后 ，纖維幾乎全部變為絮狀。由粗竹的纖維素含量為76％，而在 110和120℃溫度處理下，當燒堿質量濃度超過45 g/L后，失重率均在29％以上，這也說明了在高溫和高堿質量濃度的處理下，纖維素發生了降解。由于高溫高壓處理去除雜質充分，因此，處理得到的纖維白度較高[15]。 漂白 pH值對DMD處理效果的影響(見表5)。表5 PH值對DMD處理效果的影響PH值半纖維素/%木質素/%纖維素/%白度/%25~911注：Oxone 4g/L, 丙酮 6%，浴比 1：50， 室溫， 處理時間 60min。實驗中DMD脫木素的制取通常采用現場制備的方法，同時必須嚴格控制反應的pH值在7．0～7．5。由表1可以看出，當pH值為2～7左右時，木質素的含量逐漸下降而pH值為7～11時，木質素含量逐漸上升；同時白度也在pH值為7～7．5時達到最高值。即可知pH值為7～7．5時效果最佳。 溫度和時間對DMD處理的影響不同溫度和時間對 DMD處理的影響分別見表表7。表 6 溫度對DMD處理的影響溫度/℃木質素/%白度/%20406080.注：Oxone 6g/L, 丙酮 6%，PH值為 7～，浴比 1：50，60min。表 7 時間對DMD處理的影響時間/min木質素/%白度/%6080100120注：Oxone 6g/L, 丙酮 6%，PH值為 7～，浴比1：50，60℃。在不同的溫度下，用DMD脫木素，處理溫度為60、80℃，結果如表6所示，溫度提高，脫木素率增加，但超過60℃，脫木素率有所下降，這可能是溫度過高導致活性氧過多無效分解所致。由此可見，處理溫度在60℃較為合適。在不同的時間下用DMD脫木素，處理時間為60、80、100、120min，結果如表3所示 ，隨著時間的增加，脫木素率隨之增加。但超過100min時，增加的趨勢變得緩慢[16]。4 結論℃和90℃度下，采用燒堿處理法從粗竹纖維中提取天然竹纖維，脫膠去雜效果較差，竹纖維不易分離；在100、110和120℃下，尤其是110℃和120℃，粗竹纖維的失重率高，脫膠除雜效果好，竹纖維易于分離。高溫和高堿質量濃度有利于促進半纖維素和木質素等雜質的溶解，但在110和120℃下，當燒堿質量濃度超過45g/L時，極易引起纖維素的降解。，～7．5范圍內，才能達到比較理想的脫木素率和漂白效果。，最佳處理溫度為60℃，時間為100min。，其細化分離處理的最佳工藝：預處理液中H2O2質量濃度 3g/L，尿素 8g/L；堿處理液中NaOH 10g/L、Na2SO3 2％、Na2SiO3 2％、蒽醌類復合助劑 1％；溫度80℃；處理時間3h。，(約6dtex)，平均長度30mm，性能初步滿足服用。參考文獻：[1] [D]. 東華大學紡織材料和紡織品設計, 2004,1,1[2] 俞建勇. 新型纖維介紹天竹纖維[R].全球紡織網,2005,09,26[3] 趙釗輝,[J].紡織科技進展,2005,2: 27～28[4] 李玨,楊樂芳,[J]. 棉紡織技術,2004, 2(32):101～103[5] 王文淑，馮素江，趙其明. 天然抗菌纖維——竹纖維[J].毛紡科技，2003（5）：48—60.[6] 吳葉青．竹資源的深加工產品——竹纖維與竹炭制品[J]．浙江林業科技 ,2002．22(3)：77～79．[7] 王志進譯．環保型竹纖維面料的開發[J]．國外紡織技術，2003（1)：27～28.[8] Bamboo Fiber Production System .New Technology Japan ,1998(8):27[9] Dehpande AP et of Bamboo Fibers and Their Use as Rein forcement in Polymeric of Applied Polymer Science,2000(1):83—92..[10] —一種新型的紡織纖維材料. 天津紡織科技，2005（2）：35～38.[11] 趙博，李虹，石陶然．竹纖維基本特性研究[J]．紡織學報，2004，25(6)：100—101．[12] 宋曉峰，勒玉偉．竹漿纖維一漿粕的制備研究[J]．國際紡織導報，2005(2)：14—16．[13] 孫寶芬，隋淑英 孫永軍等．新型再生纖維素纖維——竹纖維[J]．山東紡織科技，2003；(2)：464[14] 孫艷霞，張巍然．竹纖維產品開發探討[J]．上海毛麻科技，2003；3)：38～42 [15] 系井徹著．王志進，楊以雄譯．環保型竹纖維布料的開發[J]．國外紡織技術．2003；(1)：27~28[16] 李慶春 竹纖維的性能及其開發技術關鍵[J]．四川紡織科技，2003；(5)：5658致 謝本課題是在潘璞老師的悉心指導下完成的。課題開始以來，無論從資料的收集、整理，還是實驗的進行、結果的論證都得到潘老師無微不至的關懷和支持。潘老師嚴謹的治學態度和諄諄教導，不僅在學業上，而且在做人上，使我受益匪淺。在此，謹向我的導師致以衷心的感謝和深深的敬意！在課題的實驗過程中，數據處理及理論分析方面，也得到了翦育林副教授、汪南方老師、周文常老師與馮愈老師的鼎力相助。在實驗測試方面，特別感謝汪南方老師、林老師（紡織系）在實驗設備方面給予了很大的幫助。借此機會，向他們及所有在本論文完成過程中，給予我關懷的人們致以最衷心的祝福和感謝!