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[植物纖維] 劍麻的簡(jiǎn)介、組成結構和主要性能

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樓主
發(fā)表于 2015-8-6 22:02:09 | 只看該作者 |只看大圖 |倒序瀏覽 |閱讀模式
1.劍麻簡(jiǎn)介0 |7 V) M. M( T! f3 U
劍麻(sisalhemp)屬單子葉植物龍舌蘭科、龍舌蘭屬,又名西沙爾麻、龍舌蘭麻。劍麻是熱帶多年生草本植物,因其葉片形似寶劍而得名。其生長(cháng)期為6~8年,收獲期為4~6年,一般在種植后2~2.5年進(jìn)行第一次葉片采割,葉長(cháng)為1.2~2.0m。劍麻原產(chǎn)于中美洲熱帶和亞熱帶高溫、少雨的半荒漠地區,劍麻適應性廣,容易栽培,并且耐干旱,抗風(fēng)沙,在丘陵、鹽堿地、山地都可以生長(cháng)。世界劍麻主要生產(chǎn)國為巴西、墨西哥、坦桑尼亞、肯尼亞、中國、馬達加斯加等。中國是1901年從菲律賓引入劍麻,種植劍麻的主要產(chǎn)區有臺灣、廣東湛江、廣西玉林和南寧、海南昌江和東方、福建漳州和廈門(mén)以及云南大理等地區。1 g. X4 x/ `( F: ^7 W4 A* o5 G' f
劍麻纖維具有色澤潔白、質(zhì)地堅韌、強度高、耐海水腐蝕、耐酸堿、耐摩擦以及耐低溫等優(yōu)點(diǎn),劍麻傳統產(chǎn)品主要是白棕繩、鋼絲繩芯、編織地毯、麻袋以及制造特種高級紙張。劍麻棕繩廣泛用于國防、漁業(yè)、石油、冶金、交通運輸、手工業(yè)等方面。劍麻纖維還可以用于拋光輪。劍麻纖維可以代替化學(xué)纖維用于環(huán)保型包裝材料,劍麻復合材料還可制造生活用品、工藝品、房屋裝修材料、寵物窩巢等,此外劍麻還用于光纜外的屏蔽材料和電子工業(yè)的絕緣材料。( \& M+ C4 R& k/ j8 k" D
2 #
 樓主| 發(fā)表于 2015-8-6 22:03:54 | 只看該作者

1 M! _  c: J* W2.劍麻的組成及結構 
* O) g( Z5 w/ d0 O) l: v劍麻的主要品種有西沙爾麻(劍麻)、灰葉劍麻和番麻。劍麻一般在種植兩年后,葉片長(cháng)度達80~100cm,有80~100片時(shí)就可以采割葉片。劍麻纖維加工工藝為:鮮葉片刮麻錘洗壓水烘干揀洗分級打包??梢圆捎脵C械破碎法、酸法蒸煮、堿法蒸煮、氨水處理和蒸汽爆破等預處理方法,除去劍麻中部分木質(zhì)素和雜質(zhì),以提高劍麻纖維的可紡性能。& O' u3 i0 S3 a
劍麻纖維由纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、果膠等組成,其中纖維素占44.86%、半纖維素占14.38%、木質(zhì)素占3216%、果膠占3.02%、水溶物占5.38%、脂蠟質(zhì)占0.20%。劍麻纖維木質(zhì)素含量比其他麻類(lèi)纖維高,脂蠟質(zhì)含量偏低,纖維較剛硬粗糙,抱合力小,彈性和伸長(cháng)率小。& c$ `' H* }6 y& U& V( s
劍麻成熟的葉片含有纖維束1000~1200個(gè),束纖維截面由50~150根單纖維組成,單纖維排列整齊、緊密。劍麻單纖維無(wú)卷曲,表面粗糙。劍麻纖維縱向呈圓筒形,中間略寬,兩端鈍而厚,有的呈尖形或分叉。單纖維長(cháng)度2.7~4.4mm,寬度20~32μm。相鄰纖維橫向由木質(zhì)素黏結,耐細菌和酶的作用及耐化學(xué)藥品作用,不易分離成單纖維。單纖維橫截面為多角形或卵圓形,多數為不規則六角形,有明顯的中腔,中腔呈卵圓形或較圓的多邊形,細胞具有狹的節結和明顯的細孔,胞壁平均厚度為4.6μm。圖為劍麻纖維縱向電鏡照片(a)為未處理的劍麻纖維,(b)為混酸處理的劍麻纖維。劍麻纖維結晶度為58% ~61%,取向因子為0.883。
1 U# S/ O6 T! C# v; k( \
劍麻纖維縱向形態(tài)照片
3 #
 樓主| 發(fā)表于 2015-8-6 22:06:35 | 只看該作者
3.劍麻纖維的主要性能
# B# N0 j/ p) r; R(1)纖維規格:劍麻工藝纖維的平均長(cháng)度為78cm,重量加權平均長(cháng)度為91cm,工藝纖維平均細度為169dtex。# [/ s, h6 }; a7 @2 y2 I9 C
(2)斷裂比強度與斷裂伸長(cháng)率:劍麻纖維為高強低伸型纖維,平均斷裂比強度為5.72~7.33cN/dtex,平均斷裂伸長(cháng)率為3.02% ~4.50%。! L1 l* e/ j. S+ H
(3)初始模量:劍麻纖維剛性大,具有較高的初始模量。纖維的平均初始模量為34.4~42.2cN/dtex。
2 @; S# \+ _$ R1 j* [(4)彈性:劍麻纖維的強度和剛性高,但是伸長(cháng)率低,斷裂功小,屬于脆性纖維。劍麻纖維的彈性回復性不如黃麻,且其壓縮回彈率為9.57%,壓縮率為37.50%,黃麻纖維的壓縮回彈率為11.2%,壓縮率為63.52%。2 |; z2 o# D) [# a' h
(5)密度:劍麻工藝纖維比較輕,密度為1.29g/cm3。7 h- ]/ v+ z9 Z4 l. r
(6)吸濕性:劍麻纖維具有很好的吸、放濕性能。在標準大氣條件下,劍麻纖維的回潮率為10% ~14%。劍麻纖維放濕速度很快,每小時(shí)為6% ~10%。
8 j8 T% @: y3 Z2 n; }3 U(7)染色性:劍麻纖維的結晶度、取向度高,染色較困難,且其上染率為12.8%。9 N  d# Z; y. y  B0 N6 G& t0 }$ M
(8)耐腐蝕性:劍麻對HCl的耐腐蝕性比其他麻類(lèi)纖維好,且其與黃麻相比高50%;比苧麻高33%;比亞麻高38%。劍麻浸泡于H2SO4中10~30min,對其強力無(wú)明顯影響,但隨著(zhù)H2SO4濃度增加其強力會(huì )有明顯下降。各種劍麻纖維的主要性能見(jiàn)表。; v1 ?3 w6 L4 Q+ i4 l7 j6 j" M
幾種劍麻纖維主要性能( u, x1 T3 Q+ ?; n& s& ]" q/ u
性能
  
  
劍麻
  
  
番麻
  
  
灰葉劍麻
  
  
單纖維平均長(cháng)度(mm)
  
  
2.10
  
  
1.47
  
  
2.30
  
  
單纖維中段平均寬度(μm)
  
  
15.1
  
  
16.8
  
  
18.5
  
  
單纖維長(cháng)寬比
  
  
139.0
  
  
87.5
  
  
124.3
  
  
工藝纖維長(cháng)度(cm)
  
  
77.8
  
  
78.2
  
  
78.3
  
  
工藝纖維線(xiàn)密度(dtex)
  
  
168.6
  
  
201.2
  
  
294.1
  
  
束纖維斷裂強度(cN/dtex)
  
  
2.88
  
  
1.46
  
  
2.25
  
  
束纖維斷裂伸長(cháng)率(%)
  
  
2~3
  
  
2~3
  
  
2~3
  
  
標準狀態(tài)下回潮率(%)
  
  
12.82
  
  
13.36
  
  
14.29
[/tr]

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