罗布麻纤维的改性及染色性能的研究
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罗布麻结构与性能及应用研究郭晶;沈兰萍;宋红【摘要】文章通过分析罗布麻的研究现状,论述了罗布麻纤维的物质组成、形态结构、纤维特征以及罗布麻产品的优异性能,探索了罗布麻纤维的初加工工艺和产品开发,指出罗布麻纺织品具有广阔的应用前景.【期刊名称】《山东纺织科技》【年(卷),期】2019(060)001【总页数】3页(P49-51)【关键词】罗布麻;形态结构;性能;产品开发;应用前景【作者】郭晶;沈兰萍;宋红【作者单位】西安工程大学纺织科学与工程学院,陕西西安710048;西安工程大学纺织科学与工程学院,陕西西安710048;西安工程大学纺织科学与工程学院,陕西西安710048【正文语种】中文【中图分类】TS102.2+2罗布麻又名红野麻,属夹竹桃科[1],是一种生长在盐碱、沙荒地区的草本植物,由于最初在新疆罗布泊发现,故命名为罗布麻。
我国罗布麻广泛分布于新疆、甘肃、吉林、内蒙、青海、辽宁、河南、江苏、山西、陕西等十几个省市、自治区,其中以新疆塔里木河边缘地区的罗布麻资源最为丰富[2,3]。
据不完全统计,罗布麻野生面积现有2000多万亩, 其中新疆约800万亩[4]。
罗布麻是一种韧皮纤维,它的纤维集丝的光泽、棉的柔软[5]、麻的挺括于一身,而且罗布麻还具有多种保健功能[6]。
近年来,在“绿色”、“环保”的大潮流下,随着人们日益追求服饰的舒适性和保健性,罗布麻纺织品受到了消费者的青睐,也促使人们对它进一步探索和研究。
1 罗布麻的组成与形态结构1.1 罗布麻的成分组成罗布麻是麻纤维的一种,其成分组成与其它麻纤维相似,但也存在一定差异。
麻类纤维成分组成如表1所示。
从表1可以看出,罗布麻纤维作为植物纤维素纤维,其纤维素的含量为62%~72%,果胶和水溶物的含量在各类麻纤维中居于首位,由于果胶含量较高,一般通过脱胶工艺去除。
其半纤维素含量是几种麻纤维中最低的,一般而言半维素含量越少,则纤维品质越好[7]。
木质素含量3.6%~4.5%,高于亚麻和苎麻。
罗布麻的研究现状与开发利用麻浩;郁崇文;粟建光;肖浪涛;温新惠;王晋;崔国贤【摘要】罗布麻为夹竹桃科多年生宿根草本植物,其纤维和叶的利用在我国有着悠久的历史,享有“野生纤维之王”的美誉.本文对罗布麻的分类、分布、生物学特性、药用价值、化学成分、纤维特点、茶用、遗传型以及产业发展的制约因素等方面进行了综述,以期为罗布麻产业开发提供指导.%Apocynum venetum is a perennial herb,belonging to Apocynaceae family.There has a long history in Chinafor the utilization of its fiber and leaf.The fiber of Apocynum venetum has been en dowed with a good reputation of "king of wild fiber".In this paper,the classification,distribution,botanical characteristics,medicinal values,chemical composition,fiber characteristics,utilization astea,genotype,and restraining factors of industrial development in Apocynum venetum were summarized.In order to provide guidance for the industrial development of Apocynum venetum.【期刊名称】《中国麻业科学》【年(卷),期】2017(039)003【总页数】7页(P146-152)【关键词】罗布麻;分类;分布;生物学特性;药用价值;纤维特性;开发利用【作者】麻浩;郁崇文;粟建光;肖浪涛;温新惠;王晋;崔国贤【作者单位】新疆农业大学草业与环境科学学院干旱区荒漠研究所,乌鲁木齐830052;东华大学纺织学院,上海201620;中国农业科学院麻类研究所,长沙410205;湖南农业大学苎麻研究所,长沙410128;新疆波西努姆生物科技有限公司,乌鲁木齐830049;新疆波西努姆生物科技有限公司,乌鲁木齐830049;湖南农业大学苎麻研究所,长沙410128【正文语种】中文【中图分类】S563.7罗布麻(Apocynum venetum L.),又名野麻、野茶、红麻、喆麻、红花草、茶叶花、红柳子、泽漆麻、茶叶棵子等,为夹竹桃科(Apocynaceae)多年生宿根草本植物[1]。
新疆巴州地区罗布麻应用现状调研报告作者:郭晶付成程宋红来源:《环球市场》2018年第23期摘要:为响应国家“一带一路”发展战略,支持“对口支援新疆”计划,利用专业优势帮助新疆纺织行业转型升级。
“一带一路’全国大学生援疆团,共赴祖国边疆地区进行调研整合资源,从而达到科技援疆、智力援疆的目的。
通过查阅资料、座谈、走访、实地考察等形式深入了解巴州地区罗布麻的应用现状及存在的问题,并给出可行性建议。
关键词:“一带一路”;巴音郭楞蒙古自治州;罗布麻;对口援疆;纺织行业一、调研背景罗布麻生长在我国新疆孔雀河及塔里木河沿岸,属多年生草本宿根植物,因在新疆罗布泊被发现而命名为罗布麻。
罗布麻的韧皮纤维是天然植物纤维中的佼佼者,韧皮部中纤维素含量达81.4%,纤维的细度和强度可与苎麻媲美,纤维延伸率很小。
因其具有优良的抗菌、防臭的特点,在服用面料和家居饰品中得到广泛应用研究。
但野生状态的罗布麻,高矮不一、形态各异,纤维品质差异较大,直接影响纺纱性能。
罗布麻具备优良的力学性能,是纺织业不可或缺的材料。
“一带一路”全国大学生纺织援疆团为了推动罗布麻在企业中的合理利用,组建了巴州罗布麻调研小队,走进相关企业,进行实地调研。
二、调研目的对新疆维吾爾自治区巴音郭楞蒙古自治州野外和戈壁滩的罗布麻进行一定深度的挖掘调研,深入了解目前罗布麻的开发应用现状,结合“十九大”提出的搭乘“一带一路”的东风,为新疆罗布麻产业的未来发展谏言献策。
三、调研形式(一)座谈会:通过与罗布麻研究专家、新疆天意润泽生物工程有限公司领导、巴州地区罗布麻种植户的座谈,零距离考察罗布麻行业发展现状,了解目前罗布麻的开发应用现状及有待攻克的难点。
(二)实地考察:通过实地考察新疆尉犁县的野生罗布麻和人工种植罗布麻,清晰的了解罗布麻的生长条件、结构组成、纤维状态等。
(三)走访企业:通过参观新疆天益泰禾农业科技有限公司的打麻基地,实地观摩了罗布麻皮杆分离的全过程,了解了原麻制备的流程与工艺。
罗布麻纤维脱胶工艺研究进展李传贺【摘要】罗布麻纤维作为一种天然纤维,具有抗菌、除臭、保健等功能.本文综述了几种常规的罗布麻脱胶工艺,包括化学脱胶、生物脱胶、物理脱胶、联合脱胶等.针对几种脱胶工艺的特点以及目前的研究现状进行了分析,指出了罗布麻脱胶研究的紧迫性和必要性.【期刊名称】《山东纺织科技》【年(卷),期】2019(060)004【总页数】3页(P42-44)【关键词】罗布麻;脱胶;研究进展【作者】李传贺【作者单位】青岛大学,山东青岛 266071【正文语种】中文【中图分类】TS102.2+291 引言罗布麻因罗布泊而得名,属于夹竹桃科多年生野生草本韧皮纤维植物[1]。
目前我国罗布麻储量十分丰富,野生罗布麻主要集中在新疆地区,此外甘肃等地也有大面积人工种植的罗布麻。
随着人们对环保的重视,麻制品因能降解的特点,逐渐受到人们的青睐。
罗布麻纤维比苎麻纤维要细,单纤维强力是其5~6倍,但延伸率只有30%,拥有更好的柔软性,穿着舒适,此外罗布麻纤维还具有抗紫外线和抗菌作用,是一种性能十分优异的纺织原料[2]。
同时罗布麻也是一种传统的中药材,可用于清热降压、预防高血脂、心力衰竭、延缓衰老等。
用罗布麻纤维织成的衣物可以通过与皮肤的接触,缓慢释放其有效药用成分如多种强心甙类、槲皮素类等,发挥保健功能[3]。
罗布麻原麻主要成分是纤维素、半纤维素、木质素、果胶、脂蜡质、水溶物等[4]。
用于纺织的罗布麻纤维是通过脱胶工艺从罗布麻韧皮部制取的纤维,脱胶方式会对纤维性能产生直接影响。
罗布麻纺织产品未能在市场上大规模推广,最关键的制约因素就是罗布麻的脱胶工艺,因此本文对罗布麻纤维脱胶工艺研究现状进行了分析、总结。
2 罗布麻纤维的成分分析脱胶的目的是制备具有可纺性的罗布麻纤维,因此在脱胶过程中要尽可能地去除胶质且使纤维尽量分散。
罗布麻纤维制备方法主要包括化学法(酸、碱、氧化性盐)、物理法(人工、闪爆、超声、微波)、生物法(天然沤制、细菌、酶)、物理化学联合法、生物化学联合法等。
纤维素的改性及应用研究进展
姜珊;孙自强;邢琪;郭荣辉
【期刊名称】《纺织科学与工程学报》
【年(卷),期】2024(41)1
【摘要】纤维素是一种来源多样、分布广泛的天然聚合物,作为可再生、可生物降解的原材料在工业和日常生活中广泛应用,为成功应对资源短缺和环境污染问题而提出一种有效的解决方案。
介绍了纤维素的类型与结构,以及通过各种途径对纤维素功能结构改性的最新进展,如氧化、酯化、醚化和接枝等。
总结了近年来改性纤维素材料在食品、包装、环保、医疗、纺织等领域的应用成果。
【总页数】11页(P75-85)
【作者】姜珊;孙自强;邢琪;郭荣辉
【作者单位】四川大学轻工科学与工程学院;四川环龙技术织物有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ352.79
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誅研究与综述罗布麻(ApocynumvenetumL.)又称野麻、泽漆麻、茶叶花、红麻等,为多年生宿根亚灌木植物,属夹竹桃科罗布麻属,主要分布在新疆、青海、甘肃、宁夏、山东等省区[1]。
罗布麻对环境要求不严,抗逆性强,大量成片地分布于盐碱、沙荒、河滩地上,耐寒、耐旱,耐盐碱、耐风沙,适于多种气候和土质。
另外,罗布麻纤维细长、柔软、有光泽、抗拉力强,素有“野生纤维之王”的美誉;罗布麻有很高的药用价值,其根、茎、叶、花均可入药,罗布麻叶含芸香甙、槲皮素等多种成分,有防治感冒、镇咳、降血压、降血脂、抗炎、抗过敏等功用。
嫩叶蒸炒揉制制成罗布麻茶,可当茶饮,有清凉去火防止头晕的作用。
20世纪50年代初,罗布麻资源逐步引起中国学者和政府的重视并开展了初步的考察和利用研究。
但当时仅从纺织原料短缺出发而试图开发罗布麻的纺织利用,由于其中的一些关键技术一直未得到突破,致使罗布麻的研究一度中断。
直到20世纪80年代以后,关于罗布麻的研究才又有一些零星的报道。
下面阐述罗布麻的生物学特性(解剖学、生理学、生态学)、栽培育种、药用价值、纤维纺织利用分子生物学等方面的研究,以期对罗布麻的综合利用提供参考。
1罗布麻抗逆性的研究罗布麻具有耐寒、耐旱、抗风、耐盐碱、耐高温等优点。
罗布麻可在含盐量5%左右的土壤中良好生长,新疆某些地区总含盐量达到14.5%,其中氯盐达6.3%,仍有罗布麻的存在。
在甘肃河西、青海柴达木盆地、新疆塔里木盆地,年降水量在100毫米以下,塔里木盆地降水量不足50毫米,而蒸发量达2500 ̄3000毫米,罗布麻可在此生长;甚至吐鲁番盆地年雨量不足15毫米左右,而蒸发量3000毫米,罗布麻仍然生长良好。
在新疆北部阿尔泰(北纬47.5),年平均温度3 ̄5℃,最低气温-47℃,积雪期达130天,为我国著名的寒冷地区,罗布麻仍能正常生长;在吐鲁番盆地,夏季最高气温达47.8℃,地面温度达52℃以上,为我国著名的炎热地区,罗布麻生长良好;在西北的荒滩草原,山东滨海荒地等地区经常出现10级以上大风,罗布麻生长良好[2]。
种植罗布麻的调研报告调研报告:种植罗布麻的可行性分析一、背景介绍罗布麻,又称罗布布、红葛布、针梭麻等,是一种常见的纤维作物,主要用于纺织和制作纺织品。
它的种植历史悠久,广泛分布于亚洲、非洲和美洲的热带和亚热带地区。
近年来,随着对天然纤维的需求逐渐增加,罗布麻作为一种可再生、环保的纤维原料备受关注。
二、市场需求分析1. 纤维市场的发展:随着人们环保意识的增强,对天然纤维的需求逐渐增加。
罗布麻作为一种天然纤维,具有环保、吸湿透气等特点,市场潜力巨大。
2. 纺织业的发展:全球纺织业规模庞大,对纤维原料的需求量大。
罗布麻具有较高的强度和耐磨性,能够制作出高质量的纺织品,受到纺织业的青睐。
3. 可持续发展需求:罗布麻属于一年生植物,种植周期短,可以多次种植。
在可持续发展的背景下,罗布麻的种植具有很大的潜力。
三、种植环境分析1. 需要较高的温度:罗布麻生长需要较高的温度,最适宜的生长温度为25~35摄氏度。
这意味着,种植罗布麻的地区应该是热带或者亚热带地区。
2. 对土壤要求不高:罗布麻对土壤的要求不高,能够在贫瘠的土壤中生长。
然而,土壤排水性和pH值的合适性对种植还是有一定影响的,需要进行针对性的土壤调整和管理。
3. 光照要求较高:罗布麻生长需要充足的阳光,对光照的要求较高。
这意味着种植地点应该是光照充足的地区。
四、技术可行性分析1. 种植技术:罗布麻种植的主要工作包括选育适应性强的品种、合理施肥、病虫害防治等。
种植技术相对成熟,可以通过专业培训和指导来掌握。
2. 纺织加工技术:罗布麻的纤维可以通过纤维织造、染色、整理等工序制成纺织品。
纺织加工技术相对复杂,需要具备相关技能和设备。
3. 市场开拓技能:罗布麻属于新兴产业,市场竞争较为激烈。
种植者需要具备市场开拓、产品推广等相关的技能。
五、经济可行性分析1. 产量与产值:罗布麻每亩产量较高,根据实际情况每亩可达500斤以上。
而纤维的市场价格也相对较高,可以达到每斤5元以上。
近年来,随着产品结构的调整和创新投入的加大,纺织纤维新品种日新月异。
随着人类环保意识的增强,对自身健康标准的提高,新型环保纤维的开发势在必行。
笔者介绍的新型天然植物纤维主要有天然彩色棉、有机棉、兔毛角蛋白转基因棉、无土育苗棉、抗皱棉等棉型植物纤维;罗布麻、大麻、凤梨麻等麻型植物纤维以及原生竹纤维等。
一、 新型天然棉纤维1.兔毛角蛋白转基因棉兔毛角蛋白转基因棉是将兔毛中分离到的 (人工构建、合成的)兔毛角蛋白基因利用我国独创的花粉管通道法导入抗虫棉,通过不断筛选繁育,已达到遗传稳定。
2002年已经进入第6代。
纤维长度、整齐度、断裂比强度等都有提高。
能加工制成T恤和套衫等,产品色泽似兔毛般光亮、手感柔软、弹性好。
2.无土育苗棉无土育苗棉是经工厂化无土育苗后,棉农将其移栽大田种植。
由于其起苗快、促发早、抗病害、成活率高,产量可提高20 %。
无土育苗棉花的统一供种解决了棉花品种多、乱、杂的状况,并解决了棉花种子市场混乱、不易管理的问题,提高了棉花的产量、质量。
3.天然有机棉普通棉花在栽培中,会受到农药和杀虫剂、除草剂以及化肥的严重污染,成为潜在的健康危害。
因此,在棉花种植过程中,应采用有机耕作,多施有机肥,对棉铃虫害采用生态防治方法,尽量少用或不用农药和化肥,以保证收获的棉花是不含有害物质的绿色有机棉纤维。
有机棉花于1989棉花年度首次在土耳其由官方颁发证书,随后在美国得到发展。
有机棉花在有些国家不许使用农药,亦不许使用化肥,而且需要得到认证,发给证书,其生产过程还需由发证机构持续监控。
目前,有机棉花的生产数据大多从印度、土耳其和美国的有机棉种植资料统计而来。
2000棉花年度产量,土耳其为9 700 t、美国为1 860 t、印度为1 000 t、秘鲁为550 t,其他国家仅有200 t~300 t。
2001棉花年度以色列的产量为540 t、美国的产量增加到2 155 t。
在美国“棉花带”种植无公害棉花(不施用化肥农药的有机棉)的农场有80多家,而这个数字还在增加。
新型天然纤维原料的开发与利用1. 背景在当今世界,可持续发展已成为各行各业的核心议题之一在纺织行业中,对新型天然纤维原料的开发与利用,正是响应这一议题的重要途径新型天然纤维原料,既具有传统天然纤维的优点,如生物可降解、可再生等,同时也具有更好的性能,如更高的强度、更好的透气性等因此,新型天然纤维原料的开发与利用,不仅有助于减少对环境的负担,也能满足消费者对高品质、高性能纺织品的需求2. 新型天然纤维原料的开发新型天然纤维原料的开发,主要依赖于对天然资源的深入研究和对新型技术的应用目前,已经有一些新型天然纤维原料得到了广泛的研究和应用,如竹纤维、麻纤维、牛奶纤维等2.1 竹纤维竹纤维是一种以竹子为原料开发的天然纤维它具有优良的机械性能、生物相容性以及较低的生产成本竹纤维的强度高于棉纤维,具有良好的吸湿性和透气性,同时,竹纤维的生产过程对环境的影响较小因此,竹纤维已成为纺织行业中的一个热门研究方向2.2 麻纤维麻纤维是一种以亚麻、黄麻、罗布麻等植物为原料开发的天然纤维麻纤维具有优良的强度、耐磨性和透气性,同时,麻纤维的生产过程对环境的影响较小因此,麻纤维在纺织行业中也得到了广泛的应用2.3 牛奶纤维牛奶纤维是一种以牛奶为原料开发的天然纤维牛奶纤维具有良好的柔软性、吸湿性和保暖性,同时,牛奶纤维的生产过程对环境的影响较小因此,牛奶纤维在纺织行业中也得到了一定的应用3. 新型天然纤维原料的利用新型天然纤维原料的利用,主要体现在纺织品的生产、服装的设计以及家居用品的制作等方面3.1 纺织品的生产新型天然纤维原料在纺织品的生产中,不仅可以提高纺织品的机械性能、改善纺织品的使用性能,还可以增加纺织品的附加值例如,竹纤维纺织品具有良好的抗菌性,牛奶纤维纺织品具有良好的护肤性3.2 服装的设计新型天然纤维原料在服装的设计中,可以根据不同的纤维特性,设计出不同风格的服装例如,利用竹纤维的抗菌性,设计出适合夏季穿着的服装;利用牛奶纤维的护肤性,设计出适合敏感肌肤人群穿着的服装3.3 家居用品的制作新型天然纤维原料在家居用品的制作中,可以根据不同的纤维特性,制作出不同功能的家居用品例如,利用竹纤维的吸湿性,制作出具有良好的除湿功能的床上用品;利用麻纤维的耐磨性,制作出耐用性较好的地毯4. 结论新型天然纤维原料的开发与利用,是实现纺织行业可持续发展的重要途径之一通过深入研究新型天然纤维原料的性质,开发新型天然纤维原料的纺织品,可以满足消费者对高品质、高性能纺织品的需求,同时,也能减少对环境的负担因此,新型天然纤维原料的开发与利用,值得业界进一步的探索和研究5. 新型天然纤维原料的应用前景新型天然纤维原料在纺织品、服装及家居用品等领域的应用,展现了其广阔的市场前景在未来,新型天然纤维原料的应用将更加广泛,其市场份额也将逐步扩大5.1 可持续发展的需求在全球范围内,可持续发展已成为一种共识新型天然纤维原料的可再生、生物可降解等特性,使其成为实现可持续发展的理想选择因此,随着消费者对环保意识的提高,新型天然纤维原料的市场需求将会不断增加5.2 科技发展的推动新型天然纤维原料的开发与利用,离不开科技的推动随着科技的发展,新型天然纤维原料的性能将得到进一步提升,其应用领域也将得到进一步拓展因此,科技的发展将为新型天然纤维原料的应用提供更多可能性5.3 政策的支持政府在新型天然纤维原料的开发与利用方面,也发挥着重要作用政府可以通过制定相关政策,鼓励企业进行新型天然纤维原料的研发和应用因此,随着政策的支持力度加大,新型天然纤维原料的应用前景将更加广阔6. 挑战与对策尽管新型天然纤维原料的开发与利用前景广阔,但在实际应用过程中,也面临着一定的挑战6.1 生产规模的扩大新型天然纤维原料的生产规模,与其市场需求密切相关然而,目前新型天然纤维原料的生产规模,尚不能满足市场的需求因此,如何扩大新型天然纤维原料的生产规模,成为亟待解决的问题6.2 生产成本的降低新型天然纤维原料的生产成本,对其市场竞争力具有重要影响目前,新型天然纤维原料的生产成本较高,这在一定程度上限制了其市场竞争力因此,如何降低新型天然纤维原料的生产成本,成为亟待解决的问题6.3 技术创新新型天然纤维原料的开发与利用,需要不断的技术创新然而,目前我国在新型天然纤维原料方面的技术创新能力,尚有不足因此,提高我国在新型天然纤维原料方面的技术创新能力,成为亟待解决的问题7. 结语新型天然纤维原料的开发与利用,是实现纺织行业可持续发展的重要途径之一在未来,新型天然纤维原料的应用将更加广泛,其市场份额也将逐步扩大然而,在实际应用过程中,新型天然纤维原料也面临着一定的挑战因此,如何应对这些挑战,成为业界需要关注的问题通过不断的技术创新、扩大生产规模、降低生产成本等措施,有望推动新型天然纤维原料的开发与利用,实现纺织行业的可持续发展8. 环境友好型染色技术的应用在新型天然纤维原料的应用过程中,环境友好型染色技术成为了一个重要的研究方向传统的染色技术往往使用含有重金属和其他有害物质的染料,对环境造成严重污染而环境友好型染色技术则采用无毒、无害的染料,如植物染料、天然染料等,不仅能够减少对环境的影响,还能够提供更加丰富多彩的颜色选择8.1 植物染料的应用植物染料是一种从植物中提取的天然染料,具有良好的染色效果和环保特性例如,从姜黄根茎中提取的姜黄素,可以用于染色的同时具有抗菌和抗炎的作用;从蓝莓中提取的花青素,可以提供鲜艳的蓝色植物染料的应用不仅可以减少化学染料的使用,还能够增加纺织品的附加值8.2 天然染料的应用天然染料是一种从动物或植物中提取的染料,具有良好的染色效果和环保特性例如,从昆虫中提取的胭脂红,可以提供鲜艳的红色;从植物中提取的靛蓝,可以提供深蓝色天然染料的应用不仅可以减少化学染料的使用,还能够增加纺织品的附加值9. 新型天然纤维原料的复合材料开发新型天然纤维原料的复合材料开发,是提高纺织品性能和拓宽应用领域的重要途径通过将新型天然纤维原料与其他材料进行复合,可以获得具有优异性能的复合材料9.1 天然纤维原料与合成纤维的复合将新型天然纤维原料与合成纤维进行复合,可以获得具有优异性能的复合材料例如,将竹纤维与聚酯进行复合,可以获得具有较高强度和良好透气性的复合材料这种复合材料可以应用于服装、家居用品等领域9.2 天然纤维原料与金属材料的复合将新型天然纤维原料与金属材料进行复合,可以获得具有特殊性能的复合材料例如,将麻纤维与金属粉末进行复合,可以获得具有良好电磁屏蔽性能的复合材料这种复合材料可以应用于电子设备、交通工具等领域10. 结论新型天然纤维原料的开发与利用,是实现纺织行业可持续发展的重要途径之一新型天然纤维原料的应用前景广阔,市场需求逐步扩大然而,在实际应用过程中,新型天然纤维原料也面临着生产规模、生产成本和技术创新等方面的挑战通过扩大生产规模、降低生产成本、加强技术创新等措施,有望推动新型天然纤维原料的开发与利用,实现纺织行业的可持续发展同时,环境友好型染色技术的应用和新型天然纤维原料的复合材料开发,也为纺织品的发展提供了更多可能性通过不断研究和探索,可以进一步提高新型天然纤维原料的性能,拓宽其应用领域,推动纺织行业的进步。
罗布麻纤维的改性及染色性能的研究摘要人们生活水平的日益提高和生活观念的逐步改变都使得消费者对纺织品的舒适程度和保健功能都提出了更高的新要求。
罗布麻纤维作为一种新型可供作为纺织原料的植物纤维自开发和利用以来,一直受到纺织界的关注,对其性能的研究也从未间断过。
本文就罗布麻的改性和染色性能做出相应的分析和研究。
关键词罗布麻纤维;改性;染色性能
中图分类号ts102 文献标识码a 文章编号
1674-6708(2012)58-0038-02
罗布麻是一种多年生野生植物,具有耐盐碱、耐风沙和耐寒的特点,其培植近年来取得重大突破。
罗布麻纤维属于植物纤维中的韧皮纤维,是一种高分子聚合物,由两端封闭的厚壁长细胞组成。
与其他麻类纤维一样,罗布麻的纤维刚性强。
因其脱胶不净造成的罗布麻织物穿着使用过程中易产生刺痒感,影响舒适性;染色性能差,织物产品颜色大多偏浅,并且染色持久度较差,影响了该类织物的应用范围。
针对这些性能缺陷,本文采取对其改性和染色性的试验分析,来研究如何提高罗布麻的适用性能和扩大使用范围。
1 罗布麻纤维的改性研究
对罗布麻的改性研究就是指利用生物、化学或者物理等方式对试验品进行处理,观察其在不同的物理和化学环境下纤维自身的物理机能的改变情况,并针对其物理性能向着适于被开发利用为纺织
品原料的方向加强试验分析的过程。
目前,对罗布麻改性的方式主要有四种:第一种是以改变纤维组织的排列为方向,第二种是用生物化学的方式,人工的改变其生物性能,以接枝的手段改变生物分子组成结构来改变性能为方向;第三种是以化学手段改变纤维生物分子间的链接方式来改变性能的方式;第四种是新兴的通过对生物菌种的筛选培养,选取可以有效降解罗布麻韧皮中胶质的生物酶,以生物酶的作用来改善罗布麻因脱胶差而导致纤维粗糙的性能。
国内使用较多的纤维改性方法为化学方法,利用酯醚化反应改变纤维的性质:
1)碱化改性
改性原理为高浓度氢氧化钠溶液与麻纤维素反应生成碱纤维素,所得到的改性麻纤维素为na-纤维素i或者na-纤维素ii等水化麻纤维。
由于该反应为放热反应,常温下即可进行,试验环境较为简单易行。
实验过程如下:实验原料取用本地植物园内的罗布麻,打成麻并用温水沤麻加工。
在实验试剂的选区中,对比lioh、naoh、koh、nh4oh等,发现lioh的碱化改性效果最佳,但因为试剂取材价格偏高,不利于实现扩大化生产,于是选用改性效果较好,但是来源更广泛的naoh溶液。
试验基本原理为麻纤维中的胶质与naoh发生反应,将纤维中的果胶物质溶解去除,植物脂肪蜡质发生皂化反应,同时纤维中的木质素与naoh发生生物化学反应——氧桥键断裂,
并与氢氧化键组合,产生具有酚羟基的木质素复合物,再以钠盐的形式溶解于碱溶液中,最终降低甚至消除造成麻纤维粗糙“元凶”的木质素。
在化学变化的同时,产生的纤维素结构排列的物理变化和结构变化,纤维素大分子中的葡萄糖基环相对位置的改变,造成洁净度和取向度的改变,最后产生了碱纤维素这一新物质,也即是前文所提到的na-纤维素i和na-纤维素ii,这种碱纤维素因为发生反应而产生润胀膨化效果,使得反应后得到的纤维毛细管得到改善因而具有弹性,纤维渗透性得到改善因而光色鲜艳。
2)尿素法改性
改性原理为尿素中的羰基与碱化改性后的碱纤维素反应,得到优质麻纤维。
这种试验方法工艺成本低、操作简便,改性后的麻纤维物理机能较适于用作纺织。
这种改性方法得到的纤维在制作成纱线和纺织物后,其染色持久度好,光泽度好,穿着舒适度也有了较大的提升。
2 罗布麻纤维的染色性研究
与亚麻的染色性能相似,罗布麻的染色均匀性较差,而纤维的染色性能与其化学成为关系十分紧密,与亚麻进行化学成分的对比,罗布麻的纤维素含量低于亚麻,而果胶、半纤维素和木质素等无规则分布的小分子量天然共生物的含量比亚麻高出许多。
一般来说,麻纤维中果胶物质中的果胶酸钙、半纤维素中的葡萄甘露聚糖和镁盐等物质在碱环境中稳定性较好,不易被着色,因此为了便于
着色,在麻纤维的生物、化学脱胶过程中,都希望果胶、半纤维素等物质的含量尽可能的处于较低水平。
同样,造成麻纤维粗糙感的木质素,在着色过程中会影响纤维的光泽,一般条件下,纤维中的木质素含量越低,纤维的光泽感越好,弹性越好,并且印染均匀性较高,但是由于木质素分布于植物细胞壁中,若含量降低到一定水平之后,将会影响细胞壁的支撑作用和粘结纤维素的作用,因此,客观上来说,木质素不能完全消除,否则麻纤维的可纺织性能则会随之丧失。
利用上述改性处理后的罗布麻,经试验表明,其染色性也随之发生了改变。
罗布麻纤维在经过碱溶液改性处理后,纤维的结晶度、取向和聚合程度都发生了不同程度的改变,且这个改变主要是趋向下滑方向的改变。
在统计了试验中不同处理时间段的纤维特性后,总结出纤维改性的规律为:在碱溶液处理的初期,性能下降速率很快,但是随着时间的推移,其变化程度逐渐降低;同时改性的变化程度与碱溶液的浓度变化也呈现出一定的规律性。
对比未加工过的麻纤维,煮漂过的罗布麻纤维在改性过程中,其铜值和亚甲基蓝的值均呈较低水平,可见煮漂过程提高了碱溶液的改性效率。
通过第一章对罗布麻改性的分析也可以得出,改性对染色率的提高也有较大的帮助。
分析具体原因,在用x射线衍射法对罗布麻纤维的结晶程度、晶体尺寸和分子取向度进行了测定,并绘制罗布麻纤维在超声波处
理前后的x射线衍射图,对比结果表明,处理后的麻纤维收到超声波的影响,其结晶程度、晶体尺寸和分子取向度均受到影响,进而得出结论,超声波对于麻纤维的染色性提高有很大的推动作用。
同时在对染液的分析结果也表明,超声波处理后的染液其分子渗透和扩散系数都有明显的增强,所以,超声波技术在罗布麻纤维的染色性能的提高上,具有双向的推动作用。
参考文献
[1]蒋少军,吴红玲,李志忠,张新璞,李渊.罗布麻纤维的改性及染色性能的研究[j].燃料与染色,2004,4.
[2]范世超.超声波作用下罗布麻纤维染色性能的研究[d],2004.。