前言
纤维的形态结构与纤维性质如抱合力、可纺性、摩擦性能、粘合性、光泽、手感、保暖性、吸湿性密切相关。棉秆皮纤维是将棉秆皮通过化学处理工艺方法得到的纤维素纤维。棉纤维的形态结构呈天然的转曲,然而作为一种新型的天然纤维素纤维,关于棉秆皮天然纤维素纤维的结构形态还没有文献报道。为了充分利用棉秆皮纤维,对其形态结构以及不同处理条件下形态结构的变化进行分析研究十分必要。
1实验
原料:棉秆皮纤维在实验室自制。
棉秆皮处理条件:以3种处理条件对棉秆皮进行碱煮处理。处理1:条件见表1。处理2:仅仅改变处理1碱煮(二)的时间(表2)。处理3:浸酸条件同表1,不进行碱煮(二)处理,碱煮(一)条件见表3。测试:用日本株式会社产的JSM一5800扫描电子显微镜观察棉秆皮纤维的外观结构形态的变化。用Y171型纤维切断器(隔距10mm,上海第七纺织机械厂),JN—A型精密扭力天平,采用中段切断称重法嘲测定棉秆皮纤维的线密度。
2结果与分析
2.1棉秆皮纤维形态
在处理1工艺下,棉秆皮纤维结构形态见图l。由电镜观察得到,棉秆皮纤维表面形态粗糙,不同程度地有纵向缝隙,且纤维呈柬状。这种结构类似亚麻、黄麻纤维的形态结构,表明棉秆皮纤维也属工艺纤维。
2.2碱煮对纤维形态影响
在处理2工艺下,处理时间从l0min增加到130min,棉秆皮纤维的外观形态结构变化不明显,纤维呈束状结构形态。但是,在处理过程中,工艺纤维发生分裂(图2a),因此,在一根棉秆皮工艺纤维上,呈现分叉现象(图2b)。随着处理时间的增加,纤维线密度的变化见图3。由结果得到,纤维的线密度随处理时间的变化没有明显的规律性。在测试线密度时,一根工艺纤维的一端分裂,另一端没有分裂(单细胞纤维集束在一起),仍以一根工艺纤维来计算线密度。由线密度测试结果可以得出,一根工艺纤维的分裂出现不同时性,并且工艺纤维的分裂并不随着处理时间的延长
3结论
棉秆皮纤维素纤维属于工艺纤维,纤维表面不光滑,存在着明显的沟槽。在碱处理过程,单根工艺纤维的分裂出现不同时性,在一根工艺纤维上存在分叉现象。长时间的碱液处理,纤维形态仍存在单细胞纤维的集束,棉秆皮纤维发生脆断,在纤维表面出现脆断方式的裂口。棉秆皮经过浸酸处理,并在NaOH浓度15g/L,时间75min,温度100℃,H2O2浓度15g/L的条件下碱煮一次,得到的纤维长度极短,纤维表面仍不光滑,存在明显的沟槽。对于经过浸酸、碱煮(一)、碱煮(二)过程获得的棉秆皮纤维,在碱煮(二)的时间为80min时,得到的纤维线密度较小,长度较长,纺织使用价值好。因此,要进一步研究碱煮处理的工艺条件,以便获得具有一定长度的棉秆皮纤维,增加其使用价值。