香蕉纤维的性能及价值研究
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一香蕉纤维(1)性能与特点香蕉纤维是利用香蕉茎杆为原料,主要是由纤维素、半纤维素和木质素组成,化学脱胶后的纤维可用于棉纺。
采用生物酶和化学氧化联合处理工艺处理,经过干燥、精练、解纤而制成的纤维,其具有质量轻、光泽好、吸水性高、抗菌性强、易降解且环保等功能。
(2)产品开发香蕉纤维可用于制作家庭用品,手工剥制的纤维可用于生产手提包和其他装饰用品,或是在黄麻纺纱设备上加工成纱,制作绳索和麻袋以及家纺用品。
由于香蕉纤维轻且有光泽,吸水性高,也可以制成窗帘、毛巾、床单等。
香蕉纤维和棉纤维的混纺织物可织造牛仔服、网球服以及外套等,目前香蕉纤维的混纺率为30% ,混纺纤维是7s-12s的粗支纱,可进一步开发细支纱和100% 香蕉纤维。
香蕉纤维还可用于制造高强度纸和包装袋等。
二白金纤维(1)性能与特点铂金”纤维以天然植物原料,采用日本光电医疗资材株式会社发明的专利,通过特殊的工艺技术处理及纺丝方法,将纳米级微量元素与纤维素粘胶溶液结合,经湿法纺丝成形而制得的、具有抗血栓功能的纺织用再生纤维素纤维。
经过实验证实,“铂金”纤维同时具有激活人体生物大分子的活性、使生物体的分子能够被激发而处于较高振动状态、促进和改善血液循环、增强新陈代谢、提高人体免疫功能以及具有消炎、消肿、阵痛的作用。
(2)产品开发1.内衣系列:内衣、内裤、纹胸等;2.床品系列:枕巾、被褥、睡衣、坐垫、床垫、窗帘等;3.保健用品系列:护膝、护腰、护腕、保健帽、保健袜等三纽代尔纤维(1)性能与特点1.以天然优质棉/木浆为原料2.强力、湿模量适宜,断裂伸长率优越3.具有独特的高卷曲性4.质地柔软滑爽,丝质感强5.上染率高,染色牢度好6.具有良好的手感和悬垂感7.吸湿透气性能优于棉,穿着更舒适8.纤维的主要物理机械性能:干强≥2.8cN/dtex湿强≥1.7cN/dtex干伸16~18%BISFA-湿模量(5%)≥0.30cN/dtex(2)产品开发由于其适宜的强力、湿模量,优越的断裂伸长率和独特的高卷曲性,使产品具有更好的纺织可加工性。
香蕉树纤维的利用香蕉树纤维是一种非常重要的材料,它是从香蕉树叶或茎中提取的纤维,具有耐用性、环保性和可再利用性。
这种纤维可以被用于制造各种物品,包括纸张、布料、家具等等。
此外,香蕉树纤维还可以用于食品和医药制品的生产。
本文将逐步介绍香蕉树纤维的利用过程。
第一步:收集香蕉树纤维收集香蕉树纤维需要一些技巧和劳动力。
首先要选取新鲜的香蕉树叶或茎,最好是从自己的香蕉园中采摘。
在收集过程中,要尽量避免破坏香蕉树。
采摘好的香蕉树叶或茎需要浸泡在水中,通常为2至3小时,以便去除叶面上的污垢和细菌。
第二步:将香蕉树纤维清洗干净浸泡结束后需要将香蕉树纤维捞出并清洗干净。
使用软毛刷和清水,轻轻地将表面的泥土和其他污垢洗掉,不要太用力,避免损坏纤维。
第三步:制备香蕉树纤维纸张香蕉树纤维纸张主要是通过将香蕉树纤维与特殊的化学药品混合,并放在纸张机器里进行制造。
这个过程中需要加入化学药品的原因在于,在损害纤维的同时,也能帮助纤维更好地分离,从而获得高质量的纸张。
第四步:生产家具和衣物除了纸张,香蕉树纤维还可以制造成各种家具和衣物,这些物品通常非常环保,并可持续使用。
家具的生产需要负责任的木工和设计师,而衣物的制造则需要熟练的缝纫技巧。
第五步:食品和医药用途香蕉树纤维也可以作为食品和医药的成分。
这种纤维含有丰富的营养成分和生物活性成分,可以提供人体所需的能量和保健作用。
在使用香蕉树纤维时,需要注意其适用范围和安全性。
总之,香蕉树纤维是一种非常独特的材料,可以被用于制造各种产品。
在利用香蕉树纤维时,需要遵守科学的生产过程和环保规定,以确保其质量和可持续性。
希望这篇文章对你有所帮助。
香蕉纤维的制取及其结构理化性能研究的开题报告一、研究背景和意义香蕉是全球重要的经济作物之一,在食品、药品、木材等方面都有着广泛应用。
而香蕉的纤维素含量较高,因此其纤维可作为一种重要的生物质资源,具有制备高性能纳米纤维、生物降解材料等方面的应用潜力。
近年来,研究人员对香蕉纤维进行了深入的研究,但对其结构和性能的研究还不够深入。
本研究旨在制取香蕉纤维,并对其结构和理化性能进行深入研究,为香蕉纤维的应用提供更好的理论基础。
二、研究内容和方法1. 香蕉纤维制备方法的研究:采用不同的化学处理方法,比较其制备的纤维质量和收率。
2. 香蕉纤维的形态结构分析:采用扫描电镜和透射电镜等方法,研究不同处理条件下香蕉纤维的形态结构。
3. 香蕉纤维的化学成分分析:使用元素分析仪和红外光谱仪,分析香蕉纤维的元素组分和化学结构。
4. 香蕉纤维的物理性能分析:对香蕉纤维的表面形貌、机械强度、热稳定性等物理性能进行测试和分析。
三、研究进度安排第一年:1. 文献综述,确定研究方向和内容。
2. 调研香蕉纤维的制备方法,优选制备方法。
3. 制备香蕉纤维样品,进行扫描电镜和透射电镜观察。
第二年:1. 完成元素分析和红外光谱实验,分析香蕉纤维的化学成分。
2. 测试和分析香蕉纤维的机械强度和热稳定性能。
第三年:1. 对研究结果进行总结和分析,并提出香蕉纤维的应用前景和发展方向。
2. 撰写论文并进行答辩。
四、预期成果和意义本研究将制备香蕉纤维,并对其结构和理化性能进行系统研究,为香蕉纤维的应用提供更好的理论基础。
同时,研究结果对促进生物质资源高效利用,推动绿色经济健康发展具有重要意义。
预期成果包括:1. 香蕉纤维的制备方法比较和优选。
2. 香蕉纤维的形态结构和化学成分分析。
3. 香蕉纤维的物理性能测试和分析。
4. 论文发表和答辩。
香蕉纤维的开发与应用刘荣荣(南通大学纺织服装学院南通226019)摘要:介绍了香蕉纤维及其制取方法,分析了香蕉纤维的物理化学性能,并阐述了在纺织中的应用。
香蕉纤维吸湿性好、易染色,作为一种废物利用的新型生态环保原料,其在纺织上具有很大的应用潜力和广阔的发展前景。
关键词:香蕉纤维;制取方法;性能;应用1 香蕉纤维概述香蕉纤维,又称香蕉茎纤维或香蕉叶纤维。
香蕉茎纤维蕴藏于香蕉树的韧皮内,属韧皮类纤维;香蕉叶纤维则蕴藏于香蕉树的树叶中,属叶纤维。
目前研究较多的是香蕉茎纤维。
香蕉纤维是一种新型天然植物纤维,主要成分纤维素含量达60%~65%,单纤维长度80~200㎜,伸长率约3%,香蕉是生长在热带地区的芭蕉科多年生草本植物,一年只结一次果,在生长季终了时,地上部分逐渐枯死,第二年再从母株地下茎抽出吸芽生长采摘香焦之后香蕉树叶的外皮,原本为人们所废弃,如今已摇身一变成为香焦纤维的来源,可见香蕉纤维也是一种生态环保型纤维,对蕉纤维的开发利用既可变废为宝、节约能源,又能推动香蕉产业经济的发展、[1]。
2 香蕉纤维的制取目前的提取方法主要有机械方法和化学方法[2]。
2.1 机械方法在印度及我国台湾、四川、云南等地区已有手工剥取制香蕉茎杆纤维,即用刀切割成段后再破片撕开成片状,然后在简单的设备上反复刮取制得纤维,主要用于手工编织室内生态装饰品如窗帘、坐垫等。
2.2 化学方法由于香蕉纤维是一种新型植物纤维,在组成上与麻相似,因此采用了与麻类似的脱胶方法来进行纤维的制取工作。
其工艺为:预酸处理→碱煮→焖煮→漂白→酸洗,该法的成本非常低,制取效果也很好。
日本日清纺织公司与名古屋市立大学的研究所合作,成功实现了香蕉纤维的产品化。
其香蕉纤维的加工过程为:(1)剥下香蕉茎上的皮,取出柔软的纤维内皮;(2)经过脱水、干燥处理;(3)精炼、解纤;(4)纺纱、织造。
3 香蕉纤维的性能3.1 化学性质组成成分决定性质,由于香蕉纤维与传统的纤维素纤维有相同的组成成分,因此,在性质上有很多相似之处,但香蕉纤维中也含有一定的蛋白质,所以其又表现出蛋白质纤维的一些特性。
电子科技大学中山学院(生物类课程)课程论文报告(2014-2015学年春季学期)课程名称:____________________论文题目: ____________________姓 名: ____________________专 业: ____________________年 级: ____________________学 号: ____________________指导老师: ____________________2015年 5 月普通生物学 香蕉纤维性能及应用研究 刘逸通 国际金融 14级 2014120101016 刘文利电子科技大学中山学院生物类课程课程论文结果评定标准课程论文格式要求(封皮的背面):1.课程论文采用统一封面,以左侧为准装订成册。
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3.论文打印的格式要求:论文标题(使用隶书二号加黑;一级标题、二级标题、三级标题分别使用宋体三号、四号及小四号并加加黑)摘要、关键词(3-6个)(需使用宋体小四号)正文(使用宋体小四号,行距20磅)参考文献(使用宋体五号)目录摘要 (5)1 前言 (5)2 香蕉纤维的组成及性能 (6)2.1香蕉的资源概括 (6)2 .2 香蕉纤维的结构及性能 (6)2.2.1 香蕉纤维的结构 (6)2.2.2香蕉纤维的性能 (7)3 香蕉纤维制取工艺及应用 (9)3.1 香蕉纤维的制取工艺 (9)3.2香蕉纤维的开发应用及设想 (10)4总结 (12)香蕉纤维性能及应用研究刘逸通摘要:香蕉纤维是一种纤维素纤维,作为一种天然纤维以其可再生、易降解、原料价格低等特点受到人们的关注。
本文对其性能及组成,加工及应用等方面的研究进展进行综述。
香蕉纤维的脱胶过程对制取工艺及应用有重大影响,在纺织业应用前景广泛。
关键词:纤维素;性能及组成;加工及应用;脱胶1 前言在煤、石油和天然气等不可再生资源面临枯竭的今天,除了强调节约型的经济增长方式外,寻找替代的可再生资源无疑成为了当务之急,天然的香蕉纤因此逐渐进入了人们的视野。
随着生活水平的不断提高和人们环保意识的不断增强,绿色环保纤维也必将受到重视,人们已经开始试图从更多的植物中提取纤维,欧美、日本、印度等国对天然纤维资源的开发研究也十分的重视,如对大麻、黄麻、菠萝麻等的研究,香蕉纤维作为一种天然的生态友好型纤维也引起了人们的关注。
然而在可再生资源一香蕉的生产消费过程中,除了产量巨大的香蕉果实可以供人们食用外,还产生了近乎等量的香蕉韧皮、香蕉叶、香蕉假茎等副产品,这些副产品并没有得到应有的开发利用,往往被当作农业垃圾丢弃掉了[1]。
在我国,每年被丢掉的可以从中提取纤维的香蕉茎叶废弃物约有200万吨[2],其中可提取的香蕉茎纤维也有10万吨以上,全世界的香蕉茎纤维年产量更是高达二三万吨。
不过由于技术的落后,这些纤维并没有得到充分的开发利用,还有很大的潜力可挖。
利用天然可再生资源来制取香蕉纤维不仅符合,可持续发展战略的要求,可以部分的优代化学纤维的使用,香蕉纤维作为一种生态友好型纤维有着许多麻类纤维的优点,如吸湿放湿快,服用卫生性能良好等,同时天然的香蕉纤维以其易于降解的优点对环境保护也有着积极的意义;此外,对香蕉纤维的开发还具有一定的经济和社会效益,香蕉资源大都分布在广大的农村,在开发新型纺织原料的同时,在一定程度会增农民的经济收人,扩大就业,促进经济的发展。
2 香蕉纤维的组成及性能2.1香蕉的资源概括香蕉[2-3]是一种在热带亚热带生长的园艺作物,属芭蕉科芭蕉属单子叶草本植物。
香蕉分布在东、西、南半球南北纬度30°以内的热带、亚热带地区。
世界上栽培香蕉的国家有130个,以中美洲产量最多,其次是亚洲。
2002年的香蕉种植面积、产量更是达到25.5万hm^2扩和535万t,均居世界第4位,占我国热带水果总量的35%[4-5]。
有资料表明[1],在香蕉的生产消费过程中,除了上述产量巨大的香蕉果实可以供人们食用外,还将产生近乎等量的香蕉韧皮、香蕉叶、香蕉假茎等副产品。
从香蕉韧皮和香蕉树叶中还可提取出数量相当可观的香蕉纤维,以香蕉韧皮为例[2],以每亩110株计,2002年我国的香蕉茎纤维产量少则有7.15万吨一10.52万吨,多则15.15~19.78万吨,全世界的香蕉茎纤维年产量更是高达二三百万吨。
然而由于目前香蕉纤维的抽取技术很落后,还不能进行大规模的纤维剥制,因此香蕉纤维在纺织领域的应用还很有限。
如能将香蕉韧皮和香蕉叶全部回收利用,变废为宝用作纺织原料,必将有利于提高香蕉种植业的效益,提供更多的就业机会,推动经济的发展。
2 .2 香蕉纤维的结构及性能2.2.1 香蕉纤维的结构目前国内外对香蕉纤维的结构研究方法中,通常使用X射线衍射法或贝克线法,表1[6]表1香蕉纤维与麻纤维的微细结构比较即是东华大学由光衍射法及偏振光显微镜的贝克线法测出的香蕉茎纤维、亚麻和黄麻的微细结构情况。
该纤维的结晶度和取向度比亚麻和黄麻的低,证明了香蕉纤维中大分子排列的整齐度比不上亚麻黄麻,正因为香蕉纤维的这种结构特征,它相对于亚麻和黄麻具有容易吸湿和放湿、较好的上染性、此外还有强度低、大形变、双折射率低等特点。
香蕉纤维外观形态纵向平直,有一定光泽,其单纤维长度较短,但是工艺纤维长度较长,并且长短参差不齐,纤维的粗细程度差异也比较大,香蕉纤维的手感很硬,其截面形态有中腔,部分有裂纹和孔洞,香蕉纤维的横纵向形态与棉纤维和苎麻纤维的横纵向形态比较接近,因此香蕉纤维的织物性能应该是兼备了棉和麻类纤维的特性[7]。
2.2.2香蕉纤维的性能2.2.2.1 香蕉纤维的化学性能香蕉韧皮的主要化学成分为纤维素,其次为半纤维素、木质素、果胶物质、水溶物、脂蜡质等。
其化学组成见表2[8]表2香蕉纤维与麻纤维的化学组成比较(%)由表2可知,香蕉韧皮中的纤维素含量尽管低于亚麻、黄麻,但也有近60%。
相对于亚麻、黄麻,其半纤维素和木质素的含量较高,两者占了香蕉纤维化学组成的以上,因此,其制取难度相对较大,同时也会导致香蕉工艺纤维的光泽、柔软性、弹性、可纺性等均比亚麻、黄麻差。
香蕉纤维是一种纤维素纤维,因此它的很多化学性质与很多纤维素纤维相似,可是香蕉纤维的成分中还有一些蛋白质,从而导致香蕉纤维还具有一定的蛋白质纤维所具有的化学性质[9]。
香蕉纤维具有抗甲酸、酚、氯仿、石油醚、铜铵液、丙酮等一般有机溶剂,同时香蕉纤维还耐盐酸和稀硝酸,但是香蕉纤维经热浓硝酸处理后会变黄,这是因为香蕉纤维里含蛋白质的缘故;香蕉纤维耐稀碱,但是不耐强碱,尤其加热后纤维会断裂,香蕉纤维不耐硫酸和醋酸,香蕉纤维抗酸性优于棉但是不如羊毛,抗碱性优于羊毛但是不如棉。
此外,香蕉纤维在化学性能方面还耐还原剂,但是不耐氧化剂[10]。
2.2.2.2 香蕉纤维的物理性能表3 香蕉纤维与麻纤维的物理机械性能比较由表3知香蕉茎纤维单纤维细胞长度比较短,大约只有2.0-3.8mm,其单细胞宽度也较细,约在14-34um左右,如表3[6]所示。
由于香蕉茎纤维的单纤维太短,不能直接用于纺纱,因此香蕉纤维的脱胶必须采用与亚麻、黄麻相近的半脱胶方式,即保留一部分胶质,将单纤维粘连成具有一定长度的纤维束即“工艺纤维”来纺纱。
而且由于其工艺纤维较粗,目前一般只能用于纺中低档纱。
印度一家研究机构对该国几个品种香蕉茎纤维的结构性能测试表明,香蕉纤维具有与麻、棉纤维比较接近的负荷一伸长拉伸曲线,但长度和伸长性质随香蕉品种的不同会存在一定的差异。
P.Bkama[11]等人通过对香蕉品种Nendran、Safed、Velchi、Basrai和Padalse的比较研究。
发现不同品种的强力与结构性能有关,如果知道纤维素含量和微原纤角度,纤维的强度就可以有根据地预测出来。
对于微原纤取向度小的香蕉纤维品种Nendran、Safed、Velchi,其强力在粗纤维和细纤维之间有显著的差别,纤维的断裂伸长也与微原纤的取向度密切相关。
此外香蕉纤维还有与兰麻相接近的优异的吸湿性能,它在23℃,60%相对湿度下的回潮率可达14.5%[2]。
总之,香蕉茎纤维具有一般麻类纤维的优点,例如,强度高、伸长小、吸湿放湿快、纤维粗硬、初始模量高、弹性差、服用卫生性能良好等特点。
相比较棉纤维和化纤而一言,香蕉茎纤维还有光泽好和吸湿性高的优点。
3 香蕉纤维制取工艺及应用3.1 香蕉纤维的制取工艺香蕉纤维的提取和加工是目前研究的薄弱环节,尤其是对其脱胶工艺的研究,目前还处在试验室阶段,相关的文献介绍的不多。
主要的有:Bharia[8]经过努力发明了提取、漂白、染色香蕉纤维的简单方法,同时,还设计了制作装饰和家庭用品的方法。
日本日清纺织公司与名古屋市立大学的研究所展开合作,成功实现了香蕉纤维的产品化。
其香蕉纤维的加工工艺为:(a)剥下香蕉茎上的皮,取出柔软的纤维内皮;(b)经过脱水,干燥处理;(c)精练、解纤;(d)纺纱,织造。
日清公司还开发出了香蕉纤维/棉纤维30/70的混纺纱,但混纺纱较粗(83tex一143tex),香蕉纤维的混纺率也不高,因此今后的目标是开发高支纱以及100%的香蕉纤维。
日本[12]的丹羽由树和小野秀也发明了一种从产业废弃物的香蕉茎中提取香蕉纤维的方法。
并且将制取成的香蕉纤维和其他纤维的短纤维混纺,进一步将混纺丝加工成织物。
东华大学[13]对香蕉时一纤维的提取采用了如下的工艺:1香蕉鲜叶、2浸渍、3、水洗、4、晾干同时为了改变香蕉工艺纤维粗硬、表而粗糙和低伸长的不足,还对其进行了改性研究,经过NaOH济液处理后,纤维的细度、强力伸长、残胶率等指标都有撇著的改善。
但由于香蕉纤维的研究历史较短,因此还没有成熟的脱胶工艺。
在香焦纤维脱胶工艺的选择上,可以借鉴相关的植物纤维脱胶方法尤其是亚麻、黄麻、大麻等麻类工艺纤维的脱胶方法。
而用于麻类纤维的脱胶方法主要有生物脱胶法和化学脱胶法[14]。
生物脱胶法和化学脱胶法各有它们的优缺点,因此充分发挥它们长处的生物化学联合脱胶的方法便逐渐地得到了人们的重视,香蕉纤维的脱胶可借用这种方法。
此外,鉴于香蕉纤维的长度和强力的波动范围较大,为了后续纺纱工艺的顺利进行,要重点研究合适的脱胶工艺参数。
3.2香蕉纤维的开发应用及设想如上所述,由于目前香蕉纤维的抽取技术很落后,还不能进行大规模的纤维剥制,剥制的香蕉工艺纤维也因长度较长、细度较粗而只能采用黄麻纺纱系统进行纺纱,相关的设备研究也比较滞后,因此香蕉纤维在纺织领域的应用还很有限,主要有:*利用手工剥取的纤维生产手提包和其他花式品等家庭用品;*利用香蕉纤维加强建筑材料、汽车内衬板和聚酷类等复合材料,以提高*复合材料的抗破坏性能;*香蕉纤维经黄麻纺纱机纺纱并用于绳索和麻袋的加工;*利用香蕉纤维织制香蕉纤维布,并进一步加工成外套等衣物。