竹纤维精细化加工的研究
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东华大学
硕士学位论文
竹纤维精细化加工的研究
姓名:张巍
申请学位级别:硕士
专业:纺织材料和纺织品设计指导教师:俞建勇
20040101
摘要
我国是世界上面积最广、资源最多、利用最早的竹业国家。竹子种类、竹林面积和蓄积量均居世界之冠。竹子具有生长快、产量高、用途广、效益好、周期短的独特优势。在科技进步和科技兴竹的推动下,我国的竹业已经得到迅速发展,成为林业发展中的朝阳产业,具有广阔的发展前景。
竹纤维是一种绿色天然的资源性纤维,其应用前景十分广阔。竹纤维的开发突破了传统的竹材应用领域,符合开发绿色纺织品的潮流,提高了纺织品的档次,增加了产品在国际市场上的竞争力。
本文在对竹子的化学成分分析和物理性能分析的基础上,首次对制驭竹纤维的竹种进行了分析选择,对竹纤维的精细化加工工艺流程和工艺条件进行了研究,首次将二甲基二环氧乙烷(DMD)应用于漂白工艺,并对其工艺条件进行了研究,首次将机械牵伸机应用于竹纤维的制取,得出以下结论:
(1)通过对竹种的物理机械性能和化学成分的分析比较,得出鱼肚脯竹是较适合的竹种;
(2)竹纤维的精细化加工工艺的基本工艺路线为:试样准备一一浸碱——碾压梳理——水洗——煮练——碾压梳理——酸洗——水洗——漂——DMD处理——碱抽提——二漂——水洗——抖松——脱水——给油——脱水——抖松——烘干;
(3)对竹纤维的碱煮和漂白工艺的研究发现:碱液浓度、碱煮时间、双氧水浓度、双氧水处理温度对竹纤维的精细化JJnZ影响很大;碱液浓度和时间的增加使试样的残胶率和木质素含量降低,但降低的速度逐渐变慢;双氧水浓度的增加,纤维的细度、强度、伸长率逐渐下降,白度逐渐上升,而柔软度则呈不规则变化;漂白温度提高,竹纤维的白度逐渐升高,细度、柔软度和伸长率逐渐下降,强度先上升后下降。
(4)由于双氧水不是有效的脱木素剂,因而我们采用了DMD预处理方法。试验发现进行DMD处理后,竹纤维的白度和脱木素率都得到了提高。我们采用现场制备DMD的方法,必须严格控制PH值在7.o~7.5的范围内;随着丙酮和过硫酸氢钾用量、温度的增加,DMD的氧化能力增加,脱木素率和漂白效果增加,但这种增加并不是线性的。
(5)生物脱胶作为一种新近发展的脱胶方法,对竹纤维的细度的减小有一定的贡献,而且它赋予纤维柔软、耐磨和耐弯曲的特点,是一种较先进的绿色脱胶方法,在竹纤维的制取过程中是一种较好的辅助脱胶手段。
(6)机械加工在竹纤维的制取过程中尤为重要,它是将胶质从纤维上脱除的关键步骤,同时采用机械牵伸机对纤维细度的改进有利,但是这种方法仍然需要进一步的改进。
通过本研究,作者发现纺织用竹纤维具有广阔的发展前景,为纺织面料韵加工提供了一种优良的原料,经过进一步的研究开发有望成为新型的绿色环保纤维。
关键词:竹纤维精细化加工脱胶工艺漂白工艺二甲基二环氧乙烷(DMD)
ABS。11tACl。
Chinaisamostextensivearea,mostabundantresource,theearliestutilizingofbamboocountryintheworld.Thetypeofbamboo,theareaofbambooforestandaccumulationisinthefirstplaceintheworld.thebamboohasspecialadvantageoffastgrowth,higIloutput,widcutilization,900dbenefit,shortcycleofgrowing.Withtheimpulseofprogressoftechnologyandencouragingtheindustryofbamboo,the
industryofbambooinchinahadmade
rapidprogressandbecametherisingindustryin
theforest,ithaswideforegroundofthedevelopment.
Thebamboofiberisonekindofgreen,naturalresourcefulfiber.Itsapplied
foregroundisverywide.The
exploitationofthebamboofiberwillbreakthrooIghthe
scopesofutilizationof
bamboo,accordwiththeworld’Stextilecurrentofexploitinggreentextilematerial,elevatetheleverofthetextilematerial,improvethecompetitionforceintheworldwidemarket.
Inthispaper,onthebasisofthechemicalcomponentandphysicaleapabilivyanalysis.Analysizedandselectedtheappropriate
bambootype,studiedtheflowand
conditionsofthetechnicsintheproduction,applieddimethyldioiranetothetechnicsofbleachingandthetechnicalconditionsisstudied,appliedthemechanicalextendedmachinetothemanufacturingofbamboofiber.Theconclusionweredrawnasfollows:1.Throughtheanalysisandcompareofthephysicalpropertiesandchemicalpropertiesofkindsofthebamboo,Yudunanbambooisacomfortabletype;2.Refmanessofthebamboomaytakesuchaprocessroute:sampleprep盯撕o|r—immersing捌i一一掣ind'mgandcarding~一w船11ing一一strca主ning一一
grindingandcarding。————acidwashing————washing‘—————bleaching————DMD—s心咄ing—bleaehing—washjng—loosiDg—dehydration
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3.Inthestudiesofstreamingandbleachingtechnicsofbamboo,wefoundthatthedensityandtimeofalkalitreating,thedensityandtemperatureofoxygentreatingcallinfluencetheexperimentresultobviously.Thedensityandthetimeofalkalitreatingdecreasetheproportionofremnantpectinandthecontentoflignin,butthespeedofthedecreasingbecomesslowergradually;withtheincreaseofdensityof