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桑皮纤维的理化性能与应用研究 [复制链接]

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只看楼主倒序阅读使用道具楼主发表于: 2023-07-07

关键词：桑皮纤维结构性能制取应用

　　摘要：
　　我国是世界上生产丝绸的主要国家，每年为此需要种植大量的桑树，一年剪下来的桑树枝可生产桑皮纤维约1406400t。文章通过桑皮纤维的横截面和纵向外形图及桑皮纤维的物理指标等，详细分析、探讨了桑皮纤维的结构特征和性能，介绍了桑皮纤维的制取及实际应用。
　　
　　我国是世界上生产丝绸的大国，2007年我国蚕茧产量为87.9万t，白厂丝产量近13.2万t，占世界总产量的85%。每年生产87.9万t蚕茧，需要约1758万亩的桑田种植桑树提供桑叶，1758万亩桑田一年至少春、夏、秋三个季节生产桑叶，一般地区可养春蚕、夏蚕、早秋蚕和晚秋蚕四批蚕，两广地区还可多养几批。在每一季节收获之后，为了保持桑树和土地的养分，都要对桑树进行剪枝，即夏伐冬整。以一亩桑田1000株桑树，一株剪枝5~7根，每根枝0.35kg~0.5kg计算，每亩剪枝在2t左右，一年以剪两次计算，一亩桑田年产桑枝约4t。桑皮占桑枝条的15%～20%，而桑皮纤维占桑皮的10%~30%，因此，每亩桑田一年整枝下来的废桑枝条可生产桑皮纤维约100kg，按工业化生产的损耗再打8折，还有80kg，则1758万亩桑田一年可生产桑皮纤维1406400t。
　　1 桑皮纤维的结构特征
　　桑皮纤维的横截面和纵向外形如图1所示。
　　由此可见，桑皮纤维的横截面形状呈三角形、椭圆形和少量多角形，有中腔，纵向有横节、条纹、无天然转曲，具有良好的天然纤维特征。
　　图1 桑皮纤维的纵向
　　桑皮纤维的横截面
　　形态(400倍) 形态(400倍)
　　桑皮纤维表面分布有直径为0.5µm~1µm的原纤型微纤维。放大2000~4000倍可清楚地观察到原纤型微纤维相互呈不规则的平行排列，其间距为1µm ~2µm，还有少许的微纤呈交叉重叠，这种表面结构有别于棉、麻、毛、丝天然纤维。
　　桑皮纤维的主要成分为纤维素，其含量约为总量的60%，其余为胶质等，其中果胶占30%、半纤维素占5%~6%、木质素占1.2%~2%。
　　2 桑皮纤维的性能
　　桑皮纤维的物理指标如表1所示。
　　表1 桑皮纤维的物理指标
　　桑皮纤维的热性能很重要，掌握其热性能是正确利用桑皮纤维的先决条件。它的热性能可以用差示扫描量热仪(DSC)测定，利用DSC来分析桑皮纤维内部的分子热运动特征，用它的玻璃化转变温度、结晶熔融温度、热解温度来表征。这些参数可为制定纤维的脱胶、纺织染整加工的工艺设计提供依据。桑皮纤维在20℃/min的升温速度下，达到61.4℃时，有少许分子开始热运动。当达到118℃时，全部分子参与热运动，包括链段运动。因此，取其峰值77.8℃为玻璃化转变温度，反映分子运动的DSC线至157℃左右吸热增大，达到310℃左右，则桑皮纤维吸热碳化分解，但未发现熔融吸热峰。
　　桑皮纤维的可纺性较好，在棉纺设备上可纺制58.3tex(10英支)纱，用此纱可在织机上织造。由于桑皮纤维的结构较紧密，因此在染整前，必须对坯布进行很好的处理，脱尽果胶等杂质，使桑皮纤维充分膨化，这样可进行一般染料的正常染色。研究表明，桑皮纤维可用直接染料、碱性染料、硫化染料等进行染色，上色效果非常好。桑皮纤维织物表面光泽较好，手感似真丝绸，服用性能较好。
　　3 桑皮纤维的制取
　　桑皮纤维制取的工艺流程如下：
　　桑枝条经剥皮机处理成桑皮→酶处理→桑皮除杂→水浸→锤洗→碱煮→水洗→漂白→酸洗→水洗→烘干→给油→甩干→烘干→预开松→开松。
　　4 桑皮纤维的应用
　　(1)桑棉混纺。用55%的桑皮纤维与45%的棉纤维混纺，其混纺纱线更适应于高速织机织造。桑棉混纺纱比纯棉纱耐磨性高，抗皱性有所提高，并具有蚕丝般的光泽。
　　(2)桑麻混纺。大麻纤维具有吸湿性好，有抑菌(大麻酚)的效果、手感爽滑、柔软的特点，但其外观和染色性方面存在一些不足，用桑皮纤维与大麻纤维混纺，使桑麻纤维发挥各自优势，并使混纺纱具有强力高、光泽好、较易染色、耐磨性强等特点。
　　(3)桑皮纤维与桑蚕丝交织。纯真丝绸产品是一种高档纺织品，但存在易皱、易退色、不耐洗、价格较高等缺点。采用价格相对低廉的桑皮纤维纱与厂丝交织，使织物达到既有真丝绸产品的透气、吸湿、保健功效，又能克服真丝绸所存在的缺点。
　　(4)桑麻纱与涤长丝交织。用桑麻纱与涤长丝交织形成的织物，具有耐磨、透气、吸湿、抑菌保健、抗静电、较易染色等特点，而且外观挺括、悬垂性好，回弹性好于麻类织物，坚固耐用，风格粗犷，可广泛用于服装、家用纺织品和产业用纺织品。
　　参考文献：
　　[1]邱训国，严松俊.桑皮纤维开发及其综合利用[J].辽宁丝绸，2002(4)：10-13.
　　[2]羌晓阳，钱震.纺织纤维家族又一新成员——桑皮纤维的可纺、织、染分析[J].四川丝绸，2001(3)：46-47.
　　[3]2008中国统计年鉴[M].北京：中国统计出版社，2008.
　　(作者单位：王红，北京联合大学商务学院；曹小红，中国纤维检验局；翁杨，湖南华升株洲雪松有限公司)文/王红曹小红翁杨

文章出自: 世科网