香蕉梗纤维的提取及其纤维毡抗菌性能研究

香蕉梗纤维的提取及利用报道较少。本文通过NaOH/Na_(2)CO_(3)、NaOH/尿素、过碳酸钠/尿素三种脱胶方法,以不同的比例提取香蕉梗纤维并研究纤维性能特点及其纤维毡抗菌特性。结果表明:提取的香蕉梗纤维线密度范围为71.59 dtex-150.41 dtex、纤维平均长度为2.59±0.12 cm。扫描电镜和3D超景深显微镜结果显示,得到的纤维表面为沟壑状结构,随着脱胶体系浓度增加,纤维线密度呈减小趋势。FTIR和XRD结果显示,脱胶后香蕉纤维中半纤维素和木质素含量减少,纤维素含量增加。进一步通过湿法成网、加固等工艺,得到香蕉梗纤维非织造毡。抗菌测试结果表明:香蕉梗纤维非织造毡对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率分别为20.00%、57.52%。本实验为香蕉梗纤维提取及其在复合材料、装饰纺织品等领域应用奠定基础。同时,也可为其他生物质纤维提取和再生利用提供借鉴意义。

五种菌对香蕉茎秆纤维素降解能力比较及菌群构建

香蕉茎杆的粗纤维含量较高,一直以来却未得到较好的利用。由于纤维素在环境中难以自然降解,随着香蕉种植面积的增大,其对环境的影响也日益增大。通过微生物对香蕉茎秆进行降解,可以实现香蕉杆的资源化和无害化利用。该研究通过CMC酶活、FPA酶活及粗纤维降解率三个指标综合评定了五种高效纤维素降解菌纯培养及组合培养时对香蕉茎秆的降解能力。结果表明:单独培养时,效果较好的菌种为无花果曲霉和康宁木霉,其CMC酶活、FPA酶活、粗纤维降解率分别为699.8 U/mL、30.48 U/mL、22.39%和332.02 U/mL、59.20 U/mL、20.89%。此外,通过菌群构建,得到一个效果较好的组合(康宁木霉和无花果曲霉组合)。该组合的三种指标测定值分别为:947.41 U/mL、115.27 U/mL和29.08%。

超声波提取香蕉茎干中水溶性膳食纤维的研究

探讨了以香蕉茎干为原料,用超声波提取水溶性膳食纤维的工艺及其操作条件,并与直接水提法进行比较。结果表明,超声波法最佳工艺条件为:提取时间20min、提取功率600W、液料比为3mL/g、pH为4;SDF干基产率达到9.90%;超声波法工艺明显优于直接水提法。

香蕉假茎纤维造纸技术的研究

[目的]对香蕉假茎纤维造纸技术进行研究。[方法]分别对纸质、出纸率、成本、原料基地投资进行分析。[结果]从香蕉假茎中提取的纤维制成的纸张不含酸性物质,很耐用,韧度是一般纸张的30倍,能防火、吸油却不透水;与其他植物纤维相比,香蕉假茎纤维虽然纤维素含量中等,但综合成本、环境各方面的因素,香蕉假茎纤维造纸技术具有一定优势。[结论]香蕉假茎作为造纸原料,具有很大的开发价值和应用前景。

滚刀刮拉式香蕉茎秆纤维提取机的设计与试验

针对目前我国香蕉茎秆纤维机械提取方法研究匮乏,已有机器工作时刀轮转速高、纤维易缠绕刀轮而断裂的问题,设计了一种新型香蕉茎秆纤维提取机,并对其关键部件的设计进行了理论分析。该机主要由电机传动装置、对辊挤压装置和刮杂装置构成。为确定该机的最优工作参数,利用正交试验研究了刀轮转速(A)、刀片间距(B)、定刀弧长(C)3个因素对纤维含杂率、纤维损失率及生产率的影响。试验结果表明,当刀轮转速为1 200r/min、刀片间距为80mm、定刀弧长为120mm时,该机的综合性能指标达到最优,纤维损失率为9.8%,纤维含杂率为12.4%,生产率为120.9kg/h。该研究对香蕉茎秆纤维提取机的设计具有重要参考意义,可为香蕉产区带来显著的经济效益和环保效益。

香蕉粘胶纤维的结构与理化性能

采用扫描电镜、傅里叶红外光谱、热重分析、差示扫描量热分析等手段,研究了香蕉粘胶纤维的形态结构、化学结构、力学性能和热学性能。结果表明:香蕉粘胶纤维纵向形态平直,为带有平直纵条纹的柱体,表面有沟槽和裂缝,表面粗糙;香蕉粘胶纤维和普通粘胶纤维的红外光谱吸收图谱相似;纤维的湿断裂强度仅为干断裂强度的42%;纤维有较高的耐热性能。

香蕉茎杆纤维提取加工设备的结构改进

通过改进切割破片机的关键部件切割刀具结构和采用不切割茎杆芯部的工艺方案等,使设备功耗和切割阻力大大减少,解决了茎杆撕裂、折断和腐烂茎杆加工问题,大大提高了适应性;通过增加排渣槽上方侧板、刀轮罩内表面横板,增大刀轮罩与刀轮的间隙和增设刀轮罩两端消声孔等改进设计,使刮麻机喂料口风速降低约90.8%,空载噪声降低约6 dB(A),大大减少了茎杆渣飞溅现象,改善了喂料和工作条件,提高了加工效率。

微波提取香蕉茎干中水溶性膳食纤维的工艺研究

探讨了以香蕉茎干为原料,用微波提取水溶性膳食纤维的工艺及其操作条件,并与直接水提法进行比较。结果表明,微波法最佳工艺条件为提取时间2min、提取功率900W、液料比为2ml/g、pH4,此条件下SDF干基产率达到9.86%。微波法工艺明显优于直接水提法。

香蕉茎秆纤维提取机刀片的分析和优化设计—基于SolidWorks

为减小香蕉茎秆纤维提取机刀片工作时的最大应力,增大其安全系数,利用SolidWorks软件对刀片进行三维建模,运用软件的Simulation插件分析刀片的应力、应变云图,并对刀片相关尺寸进行优化设计。优化结果显示,刀片的最大应力由68.58MPa下降到49.33MPa,下降约28%;刀片的最小安全系数由3.21上升到4.47,增加了约1.4倍;刀片的质量由0.702kg下降到0.698kg,达到了优化的目标。

香蕉茎纤维的现状与开发应用前景

介绍了香蕉茎纤维的发展历史、开发现状及其纤维的制取方法、微细结构、化学组成和物理机械性能等。我国是香蕉生产大国,香蕉茎纤维原料来源丰富,经加工后的茎纤维具有强度高、伸长小、质量轻、吸水性高、吸湿放湿快、易降解等优点。香蕉茎纤维的物理机械性能能满足纺织加工的要求,经纯纺或混纺后的织物服用性能好,因此香蕉茎纤维在传统的纺织等领域内将有极大的发展潜力。

香蕉茎秆纤维的超声法脱胶研究

以香蕉树茎秆原麻为原料,采用超声波法制备了香蕉茎秆纤维,并测定了其化学成分。结果表明:香蕉茎秆纤维中半纤维素和木质素含量较高,分别达到了25.81%和3.32%。超声波预处理法最佳工艺条件是:预处理时间为30 min,温度为50℃,超声功率为200 W,其预处理胶质去除率达36%。

新黏胶纤维的结构与吸湿性能研究

采用扫描电镜、红外光谱等检测方法对香蕉黏胶纤维、菠萝黏胶纤维、普通黏胶纤维的结构进行表征,并在热带标准状态下,采用烘箱干燥法和回归模型分析法,对其进行吸湿、放湿测试与分析。结果表明:香蕉黏胶纤维、菠萝黏胶纤维与普通棉型黏胶纤维的形态结构相似;红外光谱图说明这三种黏胶纤维都具有纤维素的特征;红外结晶度指数显示,普通黏胶纤维最大,香蕉黏胶纤维居中,菠萝黏胶纤维最小;三种黏胶纤维同样具有良好的吸、放湿性能,菠萝黏胶纤维吸湿率18.4%、放湿回潮率26.8%,香蕉黏胶纤维吸湿率20.5%、放湿回潮率26.3%,普通棉型黏胶纤维吸湿率18.9%、放湿回潮率24.6%;吸湿速率香蕉黏胶纤维高于菠萝黏胶纤维,而普通黏胶纤维较低;放湿速率菠萝黏胶纤维最高,香蕉黏胶纤维居中,普通黏胶纤维最低。

加压碱法提取香蕉茎干中膳食纤维的研究

以香蕉茎干为原料,研究了先过滤出直接水提液,再加压碱处理残渣提取膳食纤维的工艺及其操作条件,结果表明,SDF干基产率达到20.85%,IDF干基产率达43.12%.

香蕉茎纤维-丙烯酸高吸水树脂的制备工艺优化

为提高香蕉茎纤维-丙烯酸树脂的吸水率,利用响应面法对树脂的制备工艺进行了优化,研究了酸纤比、中和度、引发剂用量和交联剂用量对树脂吸水率的影响,并利用响应面法对工艺条件进行优化。结果表明香蕉茎纤维-丙烯酸树脂的最佳工艺条件为酸纤比18.2 mL/g、中和度92%、引发剂用量0.62%和交联剂用量0.10%。在此条件下,制备的树脂吸水率为672.35 g/g,与预测值相对误差为0.81%,验证了该回归方程的准确性与可靠性。该研究为香蕉茎纤维的开发与利用提供参考。

响应面优化香蕉茎纤维-丙烯酰胺高吸水树脂的制备工艺

以香蕉茎纤维和丙烯酰胺为原料,过硫酸钾和亚硫酸钠为引发剂,制备了香蕉茎纤维-丙烯酰胺高吸水树脂.在单因素实验的基础上,以树脂吸水率为响应值,选取酰纤比、反应温度、引发剂用量和交联剂用量为自变量,利用Box-Behnken设计和响应面法对各自变量及其交互作用对树脂吸水率的影响进行了研究,得到了二次多项式回归方程模型.香蕉茎纤维-丙烯酰胺高吸水树脂的最佳制备工艺条件为:酰纤比9.9 g/g、反应温度48℃、引发剂用量1.9%和交联剂用量0.18%.在此条件下,测得所制备的吸水树脂吸水率为461.22 g/g,与预测值相对误差为0.68%,说明响应面优化香蕉茎纤维-丙烯酰胺高吸水树脂的制备工艺具有较高的准确性与可靠性,该方法可用于香蕉茎纤维-丙烯酰胺高吸水树脂制备工艺的优化.

农产品副产物的资源化利用——以香蕉茎杆为例

以香蕉茎纤维和丙烯酰胺为原料,过硫酸钾和亚硫酸钠为引发剂,制备了香蕉茎纤维-丙烯酰胺高吸水树脂。研究了酰纤比、反应温度、引发剂用量和交联剂用量对树脂吸水率的影响。香蕉茎纤维-丙烯酰胺高吸水树脂的最佳制备工艺条件为:酰纤比10 g/g、反应温度50℃、引发剂用量1.8%和交联剂用量0.2%。在此条件下,测得所制备的吸水树脂吸水率为458.62 g/g。该研究为香蕉茎的资源化利用提供参考。

基于ANSYSWorkbench的香蕉茎秆纤维提取刀片改进设计

目前刮麻刀片有限元分析较少,笔者利用ANSYSWorkbench对香蕉茎秆纤维提取机普通刀片和改进刀片进行结构静力学分析。结果表明:在相同载荷和边界条件下,改进后刀片最大应力由71.06MPa降至48.71MPa,降低了31.5%;最小疲劳寿命超过设计寿命;安全系数由0.97增加到1.42,增加了46.4%。由此说明普通刀片在极限载荷下可靠性低,最大加工茎秆片数为4片,而改进刀片性能更加优异,可以用于刀片的更新替换。

香蕉假茎纤维制取工艺探讨

分析了香蕉假茎纤维的化学成分,选择预酸二煮脱胶工艺进行香蕉假茎纤维的制取,并对制得的纤维性能进行了测试。

香蕉茎纤维的化学脱胶制备及性能研究

以香蕉茎秆为原料,通过酸洗碱煮法脱胶制取香蕉茎纤维,并对香蕉茎纤维的结构和性能进行测试。测试结果表明:经化学脱胶制备后,纤维的横截面呈腰圆形状,纵向上存在竖纹和横节,细胞壁和中腔之间存在小裂纹,细度为10.4tex,回潮率为9.889%,拉伸断裂强度为2.199cN/dtex,热分解温度为250℃,400℃后形成石墨结构,残重率稳定在23.34%。