菠萝叶纤维学习.pptx

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1、 菠萝叶纤维是由许多纤维束紧密结合而成，它与剑麻等纤维一样，属于叶片类麻纤维。人类利用菠萝叶纤维已有较长历史。我国南方曾利用菠萝叶纤维纺纱、织布、制衣；菲律宾也是较早将菠萝叶纤维用于服装、家具布以及工业用材料的国家，他们将菠萝叶纤维与绢丝混纺织成较高级的布料制作成在社交场合穿的礼服“巴龙”。近年来，日本也正致力于菠萝叶纤维的研究开发及利用。第1页/共31页菠萝叶纤维的结构特征菠萝叶纤维的结构特征 菠萝叶纤维表面比较粗糙，纤维纵向有缝隙和孔洞，横向有枝节，无天然转曲。单纤维细胞呈圆筒形，两端尖，表面光滑，有中腔，呈线状。横截面呈卵圆形至多角形，每个纤维束由 10 20 根单纤维组成。单纤维细胞长

2、约 2 10 mm，宽约 1 26 m，长径比为 450。纤维细胞壁的次生壁具有少许木质化的薄外层和厚内层，外层微纤维与纤维轴的交角为 60，内层为 20。在内层的表面还覆盖着一层很薄的无定形物质。胞腔较大，胞间层是高度木质化的。第2页/共31页 表 1 为菠萝叶纤维与亚麻、黄麻的结晶度、取向因子、双折射率。由表1可以看出，菠萝叶纤维的结晶度、取向因子均较亚麻、黄麻纤维高，说明其纤维中无定形区较小，大分子排列整齐密实，这也是其密度比亚麻、黄麻高的原因之一，同时，较高的结晶度和取向度致使菠萝叶纤维的强度和刚度大而伸长小。第3页/共31页菠萝叶纤维的主要性能菠萝叶纤维的主要性能 1.化学性能表 2

3、 为菠萝叶纤维与苎麻、亚麻、黄麻的成分对比情况。第4页/共31页 由表 2 可以看出，菠萝叶纤维的化学组成与其它麻类纤维相类似，含有较多的胶杂质，其中 尤以木质素含量较高，远高于苎麻、亚麻，而略低于黄麻。这说明菠萝叶纤维的柔软度和可纺性优于黄麻而次于苎麻和亚麻。同时，为了改善纤维的可纺性，减少纤维中胶质的含量，提高成品纱品质，菠萝叶纤维在纺纱前应采取适当的脱胶处理。第5页/共31页2.物理性能表 3 为菠萝叶纤维与苎麻、亚麻、黄麻的物理性能对比情况。第6页/共31页 由表 3 可以看出，菠萝叶纤维的单纤维长度很短，不能直接用于纺纱，必须采用工艺纤维（束纤维），即在脱胶处理时采用半脱胶工艺，以保

4、证有一定数量的残胶存在，将很短的单纤维粘连成满足纱线工艺要求的长纤维（工艺纤维）。同时，菠萝叶纤维的线密度介于亚麻和黄麻之间，且菠萝叶纤维的线密度特性与苎麻等其他麻类纤维相类似，即纤维越长，线密度越大；在同一麻束上，根部最大，稍部最小。因此，在纺纱时，若要降低纤维线密度，也可以采用切根的方法，以降低纤维的平均线密度，从而改善其可纺性和成纱质量。菠萝叶纤维的回潮率为 11.45%。第7页/共31页3.机械性能 表 4 为菠萝叶纤维与苎麻、亚麻、黄麻的机械性能对比情况。第8页/共31页 由表 4 可见，菠萝叶纤维的强度较高，伸长率较小，弹性模量较大，这与其化学成分和结构基本相吻合。菠萝叶纤维的伸长

5、率介于苎麻和黄麻之间，一般而言，其纤维的可纺性及成纱质量也介于二者之间，即优于黄麻而次于苎麻和亚麻。第9页/共31页菠萝叶纤维的初加工方法菠萝叶纤维的初加工方法 一.纤维提取二.化学脱胶三.生物脱胶 第10页/共31页一.纤维提取（1）水浸法。将菠萝叶片浸泡在 30 左右的流水或封闭式发酵池中，经 7 10 天，使其自然发酵，经人工刮取、清洗、干燥后，制得原纤维。第11页/共31页（2）生物化学法。采用生物和化学溶液浸泡菠萝叶片，即将叶片浸入含有 1%纤维酶或其他酶的溶液中，酶液的pH值为 4 6，在 40 下处理 5 h，破坏纤维周围组织，再经人工刮取、清洗、干燥后获取原纤维。第12页/共3

6、1页（3）机械提取法。采用机械力破坏纤维周围组织，同时完成纤维和叶渣的分离，经清洗、干燥后获得原纤维。提取机械主要有大型连续刮麻机和手拉式刮麻机两种。大型连续刮麻机由五级排麻机、两级刮麻机、纤维洗涤机、纤维压水机和烘干机等组成，生产效率高，适合工厂化集中加工生产菠萝叶纤维；手拉式刮麻机纤维提取率大于 92%，含杂率小于 5%，适合于农村分散加工。机械提取纤维的工艺流程为：菠萝叶片（鲜叶片）刮青 水洗 晒干 晾麻。第13页/共31页二.化学脱胶 由于菠萝叶纤维的单纤维长度很短，因此只能采用半脱胶工艺，残胶可以将很短的单纤维粘连成长纤维，以满足纺织工艺的要求，其主要脱胶工艺流程为：浸酸 煮练 水洗

7、 浸碱 酸洗 水洗 漂白 给油 脱水 烘干。第14页/共31页 我国菠萝叶纤维的脱胶借鉴了苎麻的脱胶工艺和设备，但在脱胶煮练中NaOH用量较低，时间也适当缩短。东华大学郁崇文等人将菠萝叶在室温下浸水（酸）96 h，然后在45 下浸碱（160 g/L）45 min，经过两道酸洗后在 100 下煮练（NaOH 7%，Na2SO3 1.2%）1.5 h，经过处理后，纤维细度、强力和柔软度等都能满足纺织工艺要求。第15页/共31页三.生物脱胶 生物脱胶的基本原理为：麻纤维在接种高效菌株后即在适宜的温度下进行“胶养菌-菌产酶-酶脱胶”的生化反应，利用微生物酶催化、分解、降解原麻中的非纤维素物质，从而达到

8、提取纯净麻纤维的目的，因此，菠萝麻生物脱胶技术能有效地消除环境污染。第16页/共31页 生物脱胶的主要工艺流程为：菌种制备 接种 生物脱胶 洗麻、机洗麻（或拷麻）漂洗 脱水 抖麻 渍油 脱水 抖麻 烘干。菌种要求培养条件粗放，生养繁殖快，产果胶酶活性高，不产纤维素酶。菌脱胶时，浴比为 113 115，发酵菌液中，水为 12，温度 35 38，pH值 7.0，时间 5 6 h，菌灭活时用升温或调节pH值的方式来处理。洗麻、拷麻要求重洗轻拷，每把 4 6 圈。因菠萝叶纤维半纤维素含量较高，拷麻后需用专用半纤维素酶进行处理，用量 1.5%（活性为 5 000 IV/mL），pH值 6.5，温度 52

9、，浴比 110，时间 45 min，漂洗用 33%双氧水 1.0 1.5 g/L，温度 80 100，时间 30 40 min，烘干回潮率控制在 6%左右。第17页/共31页加工后的菠萝麻纤维原料加工后的菠萝麻纤维原料第18页/共31页菠萝叶纤维的应用菠萝叶纤维的应用 一.纺纱 目前，已有人成功利用不同的纺纱技术纺制出菠萝叶纤维的纯纺纱与混纺纱。在纯纺纱方面已纺制成 15 tex、21 tex的菠萝叶纤维纱；混纺纱方面，可纺制成一般的普梳纱、精梳纱，也可纺出菠萝叶纤维含量为 30%的 25 36 tex棉麻混纺纱。第19页/共31页第20页/共31页菠萝叶子中的纤维丝第21页/共31页 二.服

10、装及装饰用布 全手工纯菠萝麻纱（线）可织制菠萝麻布，或与苎麻、芭蕉麻、土蚕丝、手工棉纱等织成交织布。用其制成的织物易染色，吸汗透气，挺括不起皱，具有良好的抑菌防臭性能，适宜制作高、中档的西服、衬衫、裙裤、床上用品及装饰织物等。第22页/共31页 用菠萝叶纤维和棉混纺纱还可生产牛仔布，其悬垂性与纯棉牛仔布相似；菠萝叶纤维和绢丝混纺可织成高级礼服面料。用转杯纺生产的纯菠萝叶纤维纱作纬纱，用棉或其他混纺纱作经纱，可生产各种品种的装饰织物及家具布。用半精梳毛纺设备纺制的涤纶/羊毛/菠萝叶纤维（45/45/10）混纺纱可生产西服与外衣面料，这种织物具有良好的覆盖性，外观与手感都很好。在黄麻设备上生产的菠

11、萝叶纤维/丙纶混纺纱可生产各种服装面料，菠萝叶纤维/棉混纺纱可织制窗帘布、床单、家具布、毛巾、地毯等。用亚麻设备生产的涤纶/腈纶/菠萝叶纤维混纺纱作芯纱生产的包缠纱，可用于生产针织女外衣、袜子等。用 70%棉与 30%菠萝叶纤维混纺可生产出平纺色布和混有菠萝叶纤维的涤麻棉三合一平纹细布。第23页/共31页第24页/共31页 三.工业用纺织品 用菠萝叶纤维可生产针刺非织造土工布，用于水库、河坝等的加固防护。使用方法是将土工布铺在堤坝上，然后在上面播撒植物种子，种子穿过土工布扎根于土壤中。这些根将对土壤起粘接作用，即使土工布腐烂，堤坝的坚固性也不会被破坏。第25页/共31页 在某些橡胶制品中加入纺

12、织品可增加强力和尺寸稳定性。由于菠萝叶纤维纱比棉纱的强力高且毛羽多，这对橡胶与纺织材料粘合成一体是非常有利的，因此菠萝叶纤维是生产橡胶运输带帘子布、三角胶带芯线的理想材料；用菠萝叶纤维生产的帆布比同规格的棉帆布强力还高。此外，菠萝叶纤维还可用于造纸、强力塑料、屋顶材料、绳索、渔网及编织工艺品中。第26页/共31页图为中国热带农业科学院农业机械研究所技术人员在抽取菠萝叶中的纤维第27页/共31页 菠萝叶纤维除具有麻的吸湿透气、抗湿性强、爽 滑柔软、挺括不起皱、易干不贴身等诸多优点外，据中国纺织科学研究院测试中心报告，菠萝叶纤维含有天然杀菌、抑菌物质，具有极强的天然杀菌抑菌功能，可有效杀灭细菌，并

13、且抑制真菌和微生物的生长，另外，菠萝叶纤维生物组织内部特殊的超细微孔疏松结构，具有较一般麻更快速吸收和蒸发水分的性能，因此，菠萝叶纤维是一种天然保健服用纺织材料。第28页/共31页 经加工处理后，柔软度好，强度比棉花高，外观 洁白，柔软爽滑，手惑如蚕丝，适宜制做袜子、内衣、衬衫、T恤、床上用品及装饰织物等。具有良好的抑菌防臭性能，是功能性生态纺织品。目前，日本、菲律宾、印度和台湾都在积极开发菠萝叶纤维产品。由其制作的服饰和纺织品在欧美、日本等地颇受欢迎，且售价昂贵。尤其在大众环保和绿色消费意识抬头的今天，日益获得崇尚自然的消费者喜爱。第29页/共31页Thank you!第30页/共31页感谢您的观看。第31页/共31页