论文摘要
黄麻是第二大天然纤维素纤维,资源丰富、产品特性突出、生产成本低,且生产过程不占用耕地、无环境污染,是一种极具发展潜力的新型生态纺织原料。但黄麻单纤维长度短,不能单纤维纺纱;黄麻工艺纤维粗硬、纤维分离度低,不能纺高支纱,只能用于麻袋等低档纺织品。因此,必须对黄麻工艺纤维进行精细化处理,以开发其在高附加值产品领域的应用。本文旨在对黄麻纤维进行化学、生物、或生化联合法精细化处理基础上,进一步采用物理拉伸工艺提高黄麻纤维细度,并有效降低处理成本,改善加工环境质量。首先,本文采用复配助剂对黄麻工艺纤维进行预处理,研究预处理工艺对黄麻工艺纤维性能的影响,优化预处理工艺参数;其次,对处理后的黄麻工艺纤维进行拉伸细化可行性分析,探讨不同拉伸工艺参数对纤维性能的影响,并在此基础上对黄麻工艺纤维进行中试拉伸试验;最后通过对比试验,分析了黄麻工艺纤维中半纤维素和木质素含量等对拉伸细化的影响。主要结论如下:1.黄麻工艺纤维预处理工艺研究。利用正交试验设计得出黄麻工艺纤维预处理最优化工艺方案为:碱浓度15g/L,助剂浓度120g/L,处理时间1.5h,处理温度40℃,浴比1:20。处理后黄麻工艺纤维各项性能指标为:膨化率24.7%,伸长率7.0%,强度2.8 cN/drex,可挠度1.6捻/dtex·m。2.黄麻工艺纤维拉伸细化可行性研究。试验探讨了拉伸参数对纤维拉伸细化的影响。测试结果表明:随着拉伸隔距的增加,纤维伸长率提高,纤维间产生了相对滑移;随着拉伸速度的增加,纤维强力上升,伸长率下降;纤维先拉伸到一定拉伸比再经热处理后,纤维强度损失显著降低。在拉伸隔距20mm、拉伸速度20mm/min、预加张力1mg的条件下,热处理后黄麻工艺纤维拉伸比达到7%时仍具有较好的综合性能。3.黄麻工艺纤维拉伸细化中试研究。参照棉纺工艺对黄麻工艺纤维进行拉伸,并测试拉伸后黄麻工艺纤维性能。结果表明:纤维细度提高13.9%,相对强度提高7.1%,伸长率略有下降。总体来说,经过拉伸后黄麻工艺纤维的机械性能变化不大,而细度显著提高。4.组分含量对拉伸细化黄麻工艺纤维性能的影响。测试结果表明:在木质素含量基本不变的条件下,半纤维素含量从17.47%降到12.61%,拉伸细化纤维的细度提高了16.3%;在半纤维素含量基本不变的条件下,木质素含量从15.08%降低到8.45%,拉伸细化纤维的细度提高了17.6%。