近年来,受国外Modal,Tencel等新纤维的启发,我国纺材领域也相继开发了大豆蛋白、花生蛋白纤维和竹纤维。其中竹纤维是继大豆蛋白纤维之后的第二个我国具有自主知识产权的绿色环保纤维。现已形成了小批量工业化生产的规模。它有两种形式:一是利用竹子为原料,经过人工催化将其中纤维素含量在35%左右的竹纤维提纯至93%以上,采用水解-碱法及多次漂白,精制成满足纤维素生产要求的竹浆粕,再由化纤厂加工成再生竹纤维;另一种是以生长12-18个月的慈竹,经过前处理(包括整料、制竹片、浸泡等),分解(包括蒸煮、水洗、分丝等)、成型(包括还原、脱水、软化等)和后处理工序(包括干燥、梳纤、筛选、检验等)去除竹子中的木质素、多戊糖、竹粉、果胶等杂质,直接提取获得天然竹原纤维。根据纺织企业实际应用情况可知:用竹纤维纺织加工成的面料具有质轻(竹纤维的比重为0.8,麻类为1.3-1.6)挺括、吸湿导湿性强、透气舒适、清凉爽快、光泽好、染色色彩亮丽等特点,并且还具有抗紫外、抑菌防臭、防蛀、防霉等保健功效。尤其是,夏天穿着使人感到特别的凉爽。所以竹纤维是一种能迎合当今世界"崇尚自然,追求舒适保健"消费潮流的新型绿色环保纤维。
我国是世界上竹类品种最多的国家,竹子资源丰富,竹材是一种栽种成活后4-6年即可成林砍伐的速生高产的纤维原料。因此充分利用我国合适的竹子资源生产竹纤维对我国林业和纺织工业都有着巨大的经济价值。但因竹纤维的原料、品种、生长地域、生长期、提取工艺、含杂及纺丝工艺使纤维的微结构和性能上存在着较大的差别,这对纺纱、织造和染整加工均会带来不同的影响。本文主要对竹原纤维作一些性能上的探讨。
1实验部分
1·1材料
36Nm竹原纤维单纱(由湖南株州麻业有限公司提供);竹原纤维(由湖南株州麻业有限公司和常州三毛厂提供);再生竹纤维(由湖南株州麻业有限公司和常州三毛厂提供)
1&
NaOH(市售,分析纯);HAC(市售,分析纯);甘油(市售,分析纯);渗透剂(常州化工研究所提供);
1·3仪器
OLYMPUS生物显微镜(日本);lnstron4411万能强力机(英国);YG021-3单纱强力机(常州纺仪厂);Y172哈氏切片机(常州第二纺机厂);CARBO-LlTE烘箱(英国)
1·4测试方法
纤维的截面和表面形态用OLYMPUS生物显微镜观察;单纱强力参照国标在Instron4411万能强力机和YG021-3单纱强力机上进行拉伸试验,取50个数据的平均值。
生化试验在室温自然状态下进行,菌种取自常州丽华污水站的回流污泥。
2结果和讨论
2·1形态结构
2·1·1竹原纤维
纤维的截面和表面形态的观察是将单纱或纤维包覆在红色羊毛纤维中,用Y172哈氏切片机切得截面后与纤维同置于载波片上,在OLYMPUS生物显微镜上进行观察,如图1和图2。
竹纤维截面呈扁平状态,纤维中间具有许多孔洞和裂纹,无皮芯结构,在纤维纵向表面存在竹胶、沟槽、横节、孔洞、结构较粗糙,无天然扭曲。经无张力浓碱处理后,纤维截面胞腔变小,光洁度提高,沟槽变浅,许多小裂缝消失,胞壁层厚度增加,纵向趋于扁平的椭圆状,细沟槽变浅,表面光洁度也提高很多,并出现极少量的扭曲;经有张力浓碱处理后,纤维截面胞腔变大,光洁度提高,沟槽变浅,许多小裂缝消失,纤维层的厚度不如碱缩那样溶张变厚,纵向较挺直,沟槽变浅,光洁度也提高很多。这可能是由于经碱处理后去除了纤维表面的一部分竹胶,提高了光洁度。另外,碱对竹纤维和棉纤维一样具有膨胀作用,在有张力的情况下,可以
使纤维大分子链进行重排,消除了部分内应力,使结构变得更为均匀而紧密。这从后面的强力试验中也可得到证实。碱处理前后筒管纱的强力变化幅度较大。