液氨处理前后棉纤维的结构和性能

采用扫描电镜、X 射线衍射仪、反相凝胶渗透色谱等方法测定了液氨处理前后棉纤维的形态结构、超分子结构 ,并测试其力学性能。实验表明 ,棉纤维经液氨处理后表面变得光滑 ;结晶度降低 ,部分纤维素I转化成纤维素Ⅲ ;纤维内部尺寸较大的孔穴数量减少 ,尺寸较小的孔穴数量增多 ;某些物理机械性能得到改善。

棉秆皮纤维的提取及其结构、性能研究

为更有效地利用废弃农作物秸秆资源,研究了常温常压碱处理提取天然棉秆皮纤维的技术,讨论了氢氧化钠溶液质量浓度、温度和时间等碱提取工艺参数对棉秆皮失重率的影响,并采用FT-IR、SEM、XRD等方法对优化工艺提取的棉秆皮纤维的化学成分、表面形态、结晶结构、力学性能等进行了表征。结果表明,NaOH质量浓度为15g/L、液固比为30mL/g、处理温度为100℃、处理时间为120min时,棉秆皮失重率较大,木质素、半纤维素、果胶等杂质去除较多。天然棉秆皮纤维结晶度为53.72%,断裂强度约1.6cN.dtex-1,断裂伸长率为5.91%,性能接近天然纤维素纤维黄麻。

棉纤维碱处理后的微观特征和染色性能

采用无张力碱处理方法处理棉纤维,可更好地提高棉纤维对染料的吸附力。通过对碱处理工艺进行优化,即碱液质量浓度200 g/L,在20℃处理40 s,采用扫描电镜、红外光谱和X射-线衍射等测试方法,研究碱处理前后棉纤维的化学组成和结晶结构,测试了碱处理前后棉纤维的上染百分率、上染速率和固色率。结果表明,碱处理后棉纤维横截面由腰圆形变为近似圆形,中腔消失,纵向天然转曲消失,转变为光滑的近似圆柱体;而化学组成基本无变化,只是一部分纤维素Ⅰ转变为纤维素Ⅱ;结晶度下降了约25%左右;碱处理后棉纤维的上染百分率提高了约23%,上染速率显著提高,固色率提高了约11%,染色性能明显改善。

液氨/交联处理棉纤维的结构

采用扫描电镜、X 射线衍射仪和反相凝胶渗透色谱等方法 ,测定液氨处理棉和液氨 /交联处理棉纤维的形态结构、结晶结构和孔穴结构。试验表明 ,液氨处理棉再经交联处理 ,其表面光滑 ,胞壁增厚 ;液氨处理使棉纤维中晶体的部分晶型由纤维素Ⅰ转变成纤维素Ⅲ ,再经交联 ,纤维素Ⅲ消失 ,可能生成纤维素Ⅲ的变体或纤维素Ⅱ ;纤维内大孔穴含量进一步减少 ,小孔穴含量增多。与未经液氨处理棉相比 ,液氨处理有利于改善织物交联后的部分物理机械性能。

热处理对Vectran纤维的结构与性能的影响

将Vectran树脂在单螺杆挤出机上进行熔融纺丝,制得Vectran初生纤维,初生纤维在氮气气氛中,于高温腔室中180℃预热1 h后,分别在200~270℃下热处理10~60 h,制得Vectran纤维,研究了热处理时间和热处理温度对Vectran纤维的结构与性能的影响。结果表明:在200~260℃下热处理Vectran初生纤维,0~10 h时,纤维强度上升较快,40 h时强度增长缓慢;随着热处理温度的升高,Vectran纤维的熔点也随之上升,在热处理时间为20 h时,处理温度超过260℃,Vectran纤维的结晶、结构受到影响;在热处理温度为200~260℃,时间小于40 h处理Vectran纤维,可使Vectran纤维的力学性能增强,熔点提高,结晶完善,但纤维的表观形貌没有受到影响。

果胶酶处理对天然彩色棉纤维性能和结构的影响

针对果胶酶处理对天然彩色棉纤维性能和结构的影响,对天然彩色棉纤维的吸湿性、强力和色差以及脂蜡质含量进行测试,分别采用扫描电子显微镜和生物显微镜观察纤维的表皮结构以及色素分布,并与碱处理作比较。结果显示:果胶酶处理不仅符合天然彩色棉的环保特性,且处理后天然彩色棉纤维的吸湿性能明显改善,纤维强力没有明显的下降,纤维的结构未被破坏,纤维内保留了大量脂蜡质,纤维色素没有明显流失;果胶酶处理更适合用来改善天然彩色棉的吸湿性。

热处理方式对载木瓜蛋白酶纤维素纤维结构与性能的影响

将木质纤维素、木瓜蛋白酶溶于N-乙基吡啶氯盐和1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(质量比为2. 5∶1)混合离子液体中配成混合溶液,通过湿法纺丝制备载木瓜蛋白酶的纤维素纤维(简称载酶纤维),将所得载酶纤维通过自然风干和烘干(60℃的真空烘箱中烘2. 5 h后,再在70℃下烘2. 5 h),研究了不同热处理方式对载酶纤维的结构与性能的影响。结果表明:木瓜蛋白酶、木质纤维素及混合离子液体能形成均相的纺丝溶液,红外光谱和核磁共振碳谱分析表明制备的载酶纤维具有预期化学成分;热处理的方式对载酶纤维的外观有很大的影响,载酶纤维经风干和烘干后其纤维直径分别为1. 075,1. 434 nm; 20~120 min时,烘干的载酶纤维的酶释放量比风干的要大,1 440 min后风干的载酶纤维的酶释放量比烘干的要大,前40 min风干的载酶纤维的释放速率比烘干的要快。

耐用的生物基纤维:揭示了汉麻基纺织材料的潜力

汉麻纤维作为广泛使用的棉和亚麻纤维的潜在耐用替代品而越来越多地受到关注。汉麻植株(汉麻)具有多种吸引人的栽培特性:生长过程中耗水量与棉花相比明显降低,很少或基本不需使用农药,纤维(短纤维与长纤维)产率高,可净化(受污染)土壤及纤维本地栽培等。汉麻植物的不同部位有多种不同的用途:棚床和面板用麻屑、制药[四氢汉麻酚(THC)和汉麻二酚(CBD)]、汉麻种子、汉麻油及纺织纤维原料等。FTI实验室为期2年的TETRA项目(2018—2019年;由VLAIO资助)Hemp4All旨在探索汉麻纺织材料的应用潜力。验证了汉麻材料是制备休闲服和工作服的有价值的选择,对汉麻织物舒适性的基本参数进行了筛选,同时研究了液氨处理对汉麻织物物理性能的影响。