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【化学论文】莲藕丝性能及发展的研究

发布:论文易网2015-12-31 13:56分类: 其它论文 标签: 莲藕丝性能 莲藕丝价格 莲藕丝材质 莲藕丝衣料 莲藕丝衣服材质 莲藕丝发展 化学论文

摘要:介绍了藕丝成分及结构,藕丝纤维的主要性能和制备方法以及藕丝纤维产品的性能,生产中采取的主要技术措施,藕丝纤维以天然保健受青睐。藕丝织物的开发研制过程、主要工艺及产品性能特点。藕丝织物系列产品, 布面粗犷、朴素、自然, 与我国独特的手工织物风格相似, 市场前景广阔。研究藕丝的电特性参数与生物组织的相容性, 藕丝作为一种新型天然生物材料, 可能在组织工程、生物医学、生物电子和量子化学等领域具有潜在的广泛应用前景.

关键词: 藕丝;藕丝纤维特征、性能;物、化性质;展望

引言

藕是一种水生植物,在亚洲的大部分国家与地区的春、秋和冬季都能收获。藕类似于马铃薯,其茎、籽、叶、花和根都具有可烹饪性、可食用,且含有低热量,富含维生素、矿物质和日常饮食所需要的纤维素,食用能对人体的肺、胃和肝脏起到保健作用,并可有效降低血压及癌症发生几率。

由于藕丝是一种天然的植物纤维,而目前生命科学的发展又对天然纤维的开发与应用给予了高度的关注,所以对藕丝的研究显得非常必要且有意义。

一、藕丝的成分及概念

藕丝主要是由多糖类物质(C6H10O5)n、木质素(苯丙烷单元)、脂肪和蛋白质、淀粉,水等成分组成的。

藕导管内壁在一定的部位会特别增厚,成各种纹理,有的呈环状,有的呈梯形,有的呈网形。而藕的导管壁增厚部却连续成螺旋状的,特称螺旋形导管。在折断藕时,导管内壁增厚的螺旋部脱离,成为螺旋状的细丝,直径仅为3~5微米,这种细丝就是藕丝。这些细丝很像被拉长后的弹簧,在弹性限度内不会被拉断,一般可拉长至10厘米左右。 
    藕丝不仅存在于藕内,在荷梗、莲蓬中都有,不过更纤细罢了。如果你采来一根荷梗,尽可能把它折成一段一段的,提起来就像一长串连接着的小绿“灯笼”,连接这些小绿“灯笼”的,便是这种细丝。这种细丝看上去是一根,如放在显微镜下观察,会发现其实是由3~8根更细的丝组成,宛如一条棉纱是由无数棉纤维组成一样。细密缠绵的藕丝,很早就引起了古人的注意。唐朝孟郊的《去妇》诗中就有“妾心藕中丝,虽断犹连牵”之句。后来,人们就用“藕断丝连”的成语来比喻关系虽断,情丝犹连。

二、藕丝纤维的结构与性能

藕丝纤维作为一种天然、生态、无污染的绿色新型纤维,有其自身的特点,由于藕丝纤维的缺陷,目前藕丝只能与棉混纺生产产品,其产品具有独特的风格并能满足功能性的要求。由于藕丝纤维较粗,藕丝纤维与棉混纺时可以避免藕丝纤维被梳理过程中落掉,必须对纺纱设备进行相应的调整。藕丝纤维的生产规模不大,但由于市场的欢迎程度,此种天然绿色纤维的应用必将更加广泛。

人工抽丝方法得到的藕纤维并不是想象中的单丝,而是以扁平带状缔合体形式存在的复丝,一般为4~8 根单丝所组成的复丝。藕纤维表面每隔十几微米会呈现突起的节点,并呈粘状。这意味着藕纤维是一种多糖类物质且可能富含半纤维素和脂肪类成分。突起处的粘结仅出现在藕丝的单侧,这说明纤维在显微拍摄过程另一面的粘状物会受温度影响而溶解。这也是脂肪类成分的一个特征。藕纤维的单丝粗细基本上是一致的,其直径约在0.5μm 左右。藕纤维的平均单丝强度约为1.3cN,而最大延伸率约为1.1%。藕纤维在43℃左右时有一个显著的吸热峰,为玻璃化转变温度。据此也可知藕纤维中是富含纤维素和半纤维素类成分的。藕丝主要是由多糖类物质、木质素、脂肪和蛋白质等成分组成的,具有较低且单一的玻璃化转变温度。藕纤维是单丝缔合,具有典型的植物纤维结构特点。藕纤维具有一定的力学性能且直径在微米级。

藕丝纤维是我国继大豆蛋白纤维、竹纤维后,又一种自主开发的新型纤维。其纤维是从荷花的茎秆中经过河水浸渍、洗晒、脱胶等工艺处理后而制成。其制作原理是利用微生物的发酵作用。经过处理后的藕丝色泽为浅棕色,长度30-50mm,手感较硬。藕丝纤维不但具有良好的吸湿、排汗、防臭、透气和抗霉杀菌功能,而且含有多种对人体健康有益的微量元素。

2.1纺纱各工序技术关键

藕丝纤维与棉混纺时,由于藕丝手感较硬,纤维较粗,可纺性较差,所以所占的比例一般较低,而且在混合时使用棉包混合方法。

2.2 投料前预处理

由于藕丝纤维粗,刚性大,可纺性差,投料前必须进行预处理,使其软化,以提高其可纺性。处理方法如下:用处理液,按原料质量的5%~7%喷洒,并力求喷洒均匀。喷洒完毕后堆放,并用塑料薄膜覆盖,48h 后方可投入使用。处理液的配方是以煤油、植物油、抗静电剂和水按一定的比例配置而成。

2.3 采用包混 

由于藕丝单独成卷及梳棉成条均较困难,所以必须采取包混,使其便于成卷。包混适当加大藕丝百分比含量,以便控制准确的混纺比。

2.4 由于藕丝纤维粗硬,在开松过程中易于受到损伤,所以在清花工序打手速度应降至最低档。

2.5 梳棉改用弦长200mm 的小漏底,以增强对纤维的托持作用。除尘刀采用平刀,以增强对藕丝纤维的托持作用,降低落棉,并适当降低刺辊速度,锡林、道夫的速度也相应降低,以减少对纤维的损伤。

2.6 并条采用顺牵伸,牵伸形式为三上三下双区牵伸,后牵伸倍数头道适当放大,在二道、三道并条上采用集中前区牵伸,以降低棉条中弯钩纤维的含量,从而降低成纱中的棉结,改善成纱条干质量。

2.7 粗纱选用的粗纱机,采用四上四下双区牵伸,重加压、紧控制的工艺原则,在保证粗纱不出硬头的情况下,尽量加大捻系数,以保证粗纱条干。

2.8 细纱采用V 型牵伸形式,气动加压,采用弹性尼龙上销,其钢丝圈型号比纺棉时大l-2 号,以利于对纱条的控制,以保证成纱条干的质量。粗纱、细纱工序采用紧隔距、重加压,以利于改善条干质量,同时车速采用低速(比纺棉低20%)。

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