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    竹原纖維與苧麻纖維的性能比較

    發布時間:05-25 15:24   來源:來源  點擊:   發表評論

    竹原纖維與苧麻纖維的性能比較


    竹原纖維是近年來開發的一種新的天然纖維,是利用多種純天然植物的浸出液將竹材中的木質素等雜質除去后獲得的。整個制取過程對人體無毒害,無環境污染,制得纖維潔白光亮、挺直滑爽,手感、光澤、長度、細度等與苧麻纖維十分相似。本文對竹原纖維與苧麻纖維性能進行比較,有利于對竹原纖維加強認識與利用。




    1、纖維的化學結構與組成


    竹原纖維與苧麻纖維的化學成分主要都是纖維素、半纖維素和木質素。竹原纖維中這三者含量為纖維干重的90%以上,苧麻纖維中則占80% ~92 %。由于生長地域不同,竹原纖維中纖維素的含量也不同。在各種竹子中,以慈竹的纖維素含量為最高,但竹纖維的纖維素含量明顯低于棉和麻纖維。竹纖維只有初生結構而沒有次生結構,構造簡單。


    2、纖維初加工


    竹原纖維初加工是指從竹子中提取可供紡紗用的纖維的過程,苧麻纖維初加工是從苧麻植株中提取纖維,兩者初加工的本質都是脫膠,而加工過程各不相同。


    苧麻纖維應用歷史悠久,形成了多種脫膠方法,通過脫膠方法的改進來提高纖維的可紡性、柔軟性、延伸性和彈性。竹原纖維的脫膠方法則還有待于不斷地改進。


    目前竹原纖維的初加工工藝流程見圖1,苧麻纖維的生物化學聯合脫膠工藝流程見圖2。



    3、保健和安全性


    竹原纖維與苧麻纖維在生長過程中都不需噴灑任何對人體與環境有害的藥物。纖維在使用過程中與人體接觸時,具有較強的抗菌、殺菌作用。按AATCC 100-1999標準,對金黃色葡萄球菌ATCC No. 6538等菌種進行測試,發現竹原纖維與苧麻纖維均具有較強的抗菌作用,其效果是任何抗菌整理無法達到的。此外,兩種纖維都具有防臭及自然降解能力。在纖維的生產、使用及處理整個過程中,都具有優良的環保安全性。


    4、纖維的形態和尺寸


    ①  纖維的橫截面形態

        

    將竹原纖維與苧麻纖維分別加以整理,放置在載玻片上,滴上石蠟油或蒸餾水,在400倍顯微鏡下觀察,如圖3、4所示。兩者都呈腰圓形,有中腔及裂紋等共同的特征。


    ② 纖維的縱向形態


    將兩種纖維整理,用Y172切片器制得厚度與纖維直徑相近(約40μm)的切片,在400倍顯微鏡下觀察,如圖3、4所示。兩者的共同特點是均有橫節、豎紋,但橫節的具體特征不盡相同,竹原纖維的橫節具有竹子本身的竹節特征。



    ③ 尺寸

        

    纖維尺寸指纖維的長度與細度。不同季節和不同品種的芝麻纖維的長度和細度是不同的,長度為20~250mm,細度0.4~0.9tex(2500-1 100公支)。竹原纖維長度可根據使用者的要求,制成棉型、中長型和毛型,細度5.0~8.3 tex(2000-1200公支)。竹原纖維與麻纖維相比,長度與細度整齊度較好。表1是兩種纖維的長度和細度的實測結果。測定長度時隨機抽取500根纖維,進行長度測量。細度測定采用中段稱重法,細度不勻率測試與長度測試一樣,亦隨機抽取500根纖維,在顯微鏡的目鏡中放入目鏡測微尺,測定兩種纖維的直徑,然后計算其不勻率。

               


    在5%的顯著水平下,兩種纖維的長度不勻率及細度不勻率均有極顯著差異。由此,可以推斷,竹原纖維紗的可紡細度與紗線的不勻率均較苧麻纖維紗小。


    5、纖維的物理性能


    ① 纖維的強伸度


    苧麻纖維的強度是所有天然纖維中最大的,與合纖中滌綸、錦綸的強度相近,然其伸長能力是所有纖維中最小的,使得苧麻纖維為原料的服裝穿著較為板結,不易伸展。表2是兩種纖維的強伸度實測結果。測試儀器為YG (B) 003A電子式單纖維強力儀,測試溫度28℃,相對溫度78%。測試參數設置:預加張力0.50cN,試樣長度20mm,定伸長點L1=2%,L2=4%,L3=6%,測試次數,n=50。試樣材料為6.10 dtex苧麻纖維與5.50dtex竹原纖維。



    通過測試比較,發現竹原纖維的斷裂強度、斷裂伸長率及強度不勻率、斷裂伸長不勻率均與苧麻纖維無顯著差異。值得注意的是,竹原纖維的細度不勻率較苧麻纖維小得多,按正常推斷,其強度不勻亦應較小,但實測結果顯示,反而較苧麻纖維大。


    ② 纖維的彈性

        

    纖維的彈性影響到織物的抗皺性。彈性優良的纖維,其織物的抗皺性較好,而苧麻纖維彈性是所有纖維中最差的,苧麻纖維織物極易產生折痕,因此一般不適合制作長褲、襯衣及西服等服裝。竹子是極具彈性的植物,直觀上推斷,竹原纖維的彈性應較苧麻纖維好。但經實際測試,情況并非如此。表3是兩種纖維實測定伸長結果。測試儀器為YG (B) 003A電子式強力儀,拉伸試驗類型為定伸長彈性試驗,測試條件為溫度28℃、相對溫度78%。測試參數設置:預加張力0.50cN,負荷作用方式如圖1所示,即將纖維拉伸至設定的定伸長率2%,此時的定伸長值即纖維的總伸長為0.40 mm,然后儀器停止拉伸,讓試樣松弛一定時間(定時4 s),然后回升。當纖維內應力減少至設定的預加張力0.5cN時,儀器下夾持器則繼續回升到上限位。至定時結束,纖維再一次被拉伸。試樣長度20mm,測試次數20;試樣材料為6.10 dtex苧麻纖維與5.50dte竹原纖維。



    在5%的顯著水平下,兩種纖維的急彈性變形、緩彈性變形均無顯著差異。說明兩種纖維的織物的抗皺性均較差。


    ③ 纖維的吸濕性

        

    纖維的吸濕性影響到織物的服用舒適性,苧麻纖維的吸濕能力是所有纖維中最好的,且放濕速率很快,很適合作為夏季服用原料。通過纖維回潮率測試,竹原纖維回潮率亦達到了較大的值,與竺麻纖維相近,且竹原纖維具有較強的毛細管效應,在試驗溫度30℃、預加張力4cN條件下,5 min時為6.74 cm,15min時為6.85cm, 30 min時為6.90 cm, 60 min以后保持不變,略高于棉纖維,遠高于苧麻、粘膠和再生竹纖維。


    6、結語


    苧麻纖維與竹原纖維都具有優良的服用舒適性,但外觀性能較差,使產品開發大受限制。竹原纖維的原料較苧麻纖維原料具有更好的彈性,因此在竹原纖維脫膠過程中應探索脫膠工藝,以改變目前竹原纖維彈性較差的缺點。

    來源:愛學術

     

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