菠蘿葉纖維PPT課件

1、 菠蘿葉纖維是由許多纖維束緊密結(jié)合而成，它與劍麻等纖維一樣，屬于葉片類麻纖維。人類利用菠蘿葉纖維已有較長歷史。我國南方曾利用菠蘿葉纖維紡紗、織布、制衣；菲律賓也是較早將菠蘿葉纖維用于服裝、家具布以及工業(yè)用材料的國家，他們將菠蘿葉纖維與絹絲混紡織成較高級的布料制作成在社交場合穿的禮服“巴龍”。近年來，日本也正致力于菠蘿葉纖維的研究開發(fā)及利用。第1頁/共31頁菠蘿葉纖維的結(jié)構(gòu)特征菠蘿葉纖維的結(jié)構(gòu)特征 菠蘿葉纖維表面比較粗糙，纖維縱向有縫隙和孔洞，橫向有枝節(jié)，無天然轉(zhuǎn)曲。單纖維細(xì)胞呈圓筒形，兩端尖，表面光滑，有中腔，呈線狀。橫截面呈卵圓形至多角形，每個纖維束由 10 20 根單纖維組成。單纖維細(xì)胞長

2、約 2 10 mm，寬約 1 26 m，長徑比為 450。纖維細(xì)胞壁的次生壁具有少許木質(zhì)化的薄外層和厚內(nèi)層，外層微纖維與纖維軸的交角為 60，內(nèi)層為 20。在內(nèi)層的表面還覆蓋著一層很薄的無定形物質(zhì)。胞腔較大，胞間層是高度木質(zhì)化的。第2頁/共31頁 表 1 為菠蘿葉纖維與亞麻、黃麻的結(jié)晶度、取向因子、雙折射率。 由表 1 可以看出，菠蘿葉纖維的結(jié)晶度、取向因子均較亞麻、黃麻纖維高，說明其纖維中無定形區(qū)較小，大分子排列整齊密實，這也是其密度比亞麻、黃麻高的原因之一，同時，較高的結(jié)晶度和取向度致使菠蘿葉纖維的強(qiáng)度和剛度大而伸長小。 第3頁/共31頁菠蘿葉纖維的主要性能菠蘿葉纖維的主要性能 1. 化學(xué)

3、性能 表 2 為菠蘿葉纖維與苧麻、亞麻、黃麻的成分對比情況。第4頁/共31頁 由表 2 可以看出，菠蘿葉纖維的化學(xué)組成與其它麻類纖維相類似，含有較多的膠雜質(zhì)，其中 尤以木質(zhì)素含量較高，遠(yuǎn)高于苧麻、亞麻，而略低于黃麻。這說明菠蘿葉纖維的柔軟度和可紡性優(yōu)于黃麻而次于苧麻和亞麻。同時，為了改善纖維的可紡性，減少纖維中膠質(zhì)的含量，提高成品紗品質(zhì)，菠蘿葉纖維在紡紗前應(yīng)采取適當(dāng)?shù)拿撃z處理。第5頁/共31頁 2.物理性能 表 3 為菠蘿葉纖維與苧麻、亞麻、黃麻的物理性能對比情況。 第6頁/共31頁 由表 3 可以看出，菠蘿葉纖維的單纖維長度很短，不能直接用于紡紗，必須采用工藝?yán)w維（束纖維），即在脫膠處理時采

4、用半脫膠工藝，以保證有一定數(shù)量的殘膠存在，將很短的單纖維粘連成滿足紗線工藝要求的長纖維（工藝?yán)w維）。同時，菠蘿葉纖維的線密度介于亞麻和黃麻之間，且菠蘿葉纖維的線密度特性與苧麻等其他麻類纖維相類似，即纖維越長，線密度越大；在同一麻束上，根部最大，稍部最小。因此，在紡紗時，若要降低纖維線密度，也可以采用切根的方法，以降低纖維的平均線密度，從而改善其可紡性和成紗質(zhì)量。菠蘿葉纖維的回潮率為 11.45%。 第7頁/共31頁 3.機(jī)械性能 表 4 為菠蘿葉纖維與苧麻、亞麻、黃麻的機(jī)械性能對比情況。 第8頁/共31頁 由表 4 可見，菠蘿葉纖維的強(qiáng)度較高，伸長率較小，彈性模量較大，這與其化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)基本

5、相吻合。菠蘿葉纖維的伸長率介于苧麻和黃麻之間，一般而言，其纖維的可紡性及成紗質(zhì)量也介于二者之間，即優(yōu)于黃麻而次于苧麻和亞麻。 第9頁/共31頁菠蘿葉纖維的初加工方法菠蘿葉纖維的初加工方法 一. 纖維提取 二. 化學(xué)脫膠 三. 生物脫膠 第10頁/共31頁一.纖維提取 （1）水浸法。將菠蘿葉片浸泡在 30 左右的流水或封閉式發(fā)酵池中，經(jīng) 7 10 天，使其自然發(fā)酵，經(jīng)人工刮取、清洗、干燥后，制得原纖維。 第11頁/共31頁 （2）生物化學(xué)法。采用生物和化學(xué)溶液浸泡菠蘿葉片，即將葉片浸入含有 1% 纖維酶或其他酶的溶液中，酶液的pH值為 4 6，在 40 下處理 5 h，破壞纖維周圍組織，再經(jīng)人工

6、刮取、清洗、干燥后獲取原纖維。 第12頁/共31頁 （3）機(jī)械提取法。采用機(jī)械力破壞纖維周圍組織，同時完成纖維和葉渣的分離，經(jīng)清洗、干燥后獲得原纖維。提取機(jī)械主要有大型連續(xù)刮麻機(jī)和手拉式刮麻機(jī)兩種。大型連續(xù)刮麻機(jī)由五級排麻機(jī)、兩級刮麻機(jī)、纖維洗滌機(jī)、纖維壓水機(jī)和烘干機(jī)等組成，生產(chǎn)效率高，適合工廠化集中加工生產(chǎn)菠蘿葉纖維；手拉式刮麻機(jī)纖維提取率大于 92%，含雜率小于 5%，適合于農(nóng)村分散加工。機(jī)械提取纖維的工藝流程為：菠蘿葉片（鮮葉片） 刮青 水洗 曬干 晾麻。 第13頁/共31頁二.化學(xué)脫膠 由于菠蘿葉纖維的單纖維長度很短，因此只能采用半脫膠工藝，殘膠可以將很短的單纖維粘連成長纖維，以滿足紡

7、織工藝的要求，其主要脫膠工藝流程為：浸酸 煮練 水洗 浸堿 酸洗 水洗 漂白 給油 脫水 烘干。 第14頁/共31頁 我國菠蘿葉纖維的脫膠借鑒了苧麻的脫膠工藝和設(shè)備，但在脫膠煮練中NaOH用量較低，時間也適當(dāng)縮短。東華大學(xué)郁崇文等人將菠蘿葉在室溫下浸水（酸）96 h，然后在45 下浸堿（160 g/L）45 min，經(jīng)過兩道酸洗后在 100 下煮練（NaOH 7%，Na2SO3 1.2%）1.5 h，經(jīng)過處理后，纖維細(xì)度、強(qiáng)力和柔軟度等都能滿足紡織工藝要求。 第15頁/共31頁三.生物脫膠 生物脫膠的基本原理為：麻纖維在接種高效菌株后即在適宜的溫度下進(jìn)行“膠養(yǎng)菌- 菌產(chǎn)酶- 酶脫膠”的生化反應(yīng)

8、，利用微生物酶催化、分解、降解原麻中的非纖維素物質(zhì)，從而達(dá)到提取純凈麻纖維的目的，因此，菠蘿麻生物脫膠技術(shù)能有效地消除環(huán)境污染。 第16頁/共31頁 生物脫膠的主要工藝流程為：菌種制備 接種 生物脫膠 洗麻、機(jī)洗麻（或拷麻） 漂洗 脫水 抖麻 漬油 脫水 抖麻 烘干。菌種要求培養(yǎng)條件粗放，生養(yǎng)繁殖快，產(chǎn)果膠酶活性高，不產(chǎn)纖維素酶。菌脫膠時，浴比為 113 115，發(fā)酵菌液中，水為 12，溫度 35 38 ，pH值 7.0，時間 5 6 h，菌滅活時用升溫或調(diào)節(jié)pH值的方式來處理。洗麻、拷麻要求重洗輕拷，每把 4 6 圈。因菠蘿葉纖維半纖維素含量較高，拷麻后需用專用半纖維素酶進(jìn)行處理，用量 1.

9、5%（活性為 5 000 IV/mL），pH值 6.5，溫度 52 ，浴比 110，時間 45 min，漂洗用 33% 雙氧水 1.0 1.5 g/L，溫度 80 100 ，時間 30 40 min，烘干回潮率控制在 6% 左右。第17頁/共31頁加工后的菠蘿麻纖維原料加工后的菠蘿麻纖維原料第18頁/共31頁菠蘿葉纖維的應(yīng)用菠蘿葉纖維的應(yīng)用 一.紡紗 目前，已有人成功利用不同的紡紗技術(shù)紡制出菠蘿葉纖維的純紡紗與混紡紗。在純紡紗方面已紡制成 15 tex、21 tex的菠蘿葉纖維紗；混紡紗方面，可紡制成一般的普梳紗、精梳紗，也可紡出菠蘿葉纖維含量為 30% 的 25 36 tex棉麻混紡紗。 第

10、19頁/共31頁第20頁/共31頁菠蘿葉子中的纖維絲第21頁/共31頁 二.服裝及裝飾用布 全手工純菠蘿麻紗（線）可織制菠蘿麻布，或與苧麻、芭蕉麻、土蠶絲、手工棉紗等織成交織布。用其制成的織物易染色，吸汗透氣，挺括不起皺，具有良好的抑菌防臭性能，適宜制作高、中檔的西服、襯衫、裙褲、床上用品及裝飾織物等。 第22頁/共31頁 用菠蘿葉纖維和棉混紡紗還可生產(chǎn)牛仔布，其懸垂性與純棉牛仔布相似；菠蘿葉纖維和絹絲混紡可織成高級禮服面料。用轉(zhuǎn)杯紡生產(chǎn)的純菠蘿葉纖維紗作緯紗，用棉或其他混紡紗作經(jīng)紗，可生產(chǎn)各種品種的裝飾織物及家具布。用半精梳毛紡設(shè)備紡制的滌綸/羊毛/菠蘿葉纖維（45/45/10）混紡紗可生產(chǎn)

11、西服與外衣面料，這種織物具有良好的覆蓋性，外觀與手感都很好。在黃麻設(shè)備上生產(chǎn)的菠蘿葉纖維/丙綸混紡紗可生產(chǎn)各種服裝面料，菠蘿葉纖維/棉混紡紗可織制窗簾布、床單、家具布、毛巾、地毯等。用亞麻設(shè)備生產(chǎn)的滌綸/腈綸/菠蘿葉纖維混紡紗作芯紗生產(chǎn)的包纏紗，可用于生產(chǎn)針織女外衣、襪子等。用 70% 棉與 30% 菠蘿葉纖維混紡可生產(chǎn)出平紡色布和混有菠蘿葉纖維的滌麻棉三合一平紋細(xì)布。 第23頁/共31頁第24頁/共31頁 三.工業(yè)用紡織品 用菠蘿葉纖維可生產(chǎn)針刺非織造土工布，用于水庫、河壩等的加固防護(hù)。使用方法是將土工布鋪在堤壩上，然后在上面播撒植物種子，種子穿過土工布扎根于土壤中。這些根將對土壤起粘接作用

12、，即使土工布腐爛，堤壩的堅固性也不會被破壞。第25頁/共31頁 在某些橡膠制品中加入紡織品可增加強(qiáng)力和尺寸穩(wěn)定性。由于菠蘿葉纖維紗比棉紗的強(qiáng)力高且毛羽多，這對橡膠與紡織材料粘合成一體是非常有利的，因此菠蘿葉纖維是生產(chǎn)橡膠運輸帶簾子布、三角膠帶芯線的理想材料；用菠蘿葉纖維生產(chǎn)的帆布比同規(guī)格的棉帆布強(qiáng)力還高。此外，菠蘿葉纖維還可用于造紙、強(qiáng)力塑料、屋頂材料、繩索、漁網(wǎng)及編織工藝品中。 第26頁/共31頁圖為中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所技術(shù)人員在抽取菠蘿葉中的纖維 第27頁/共31頁 菠蘿葉纖維除具有麻的吸濕透氣、抗?jié)裥詮?qiáng)、爽 滑柔軟、挺括不起皺、易干不貼身等諸多優(yōu)點外，據(jù)中國紡織科學(xué)研究院測試中心報告，菠蘿葉纖維含有天然殺菌、抑菌物質(zhì)，具有極強(qiáng)的天然殺菌抑菌功能，可有效殺滅細(xì)菌，并且抑制真菌和微生物的生長，另外，菠蘿葉纖維生物組織內(nèi)部特殊的超細(xì)微孔疏松結(jié)構(gòu)，具有較一般麻更快速吸收和蒸發(fā)水分的性能，因此，菠蘿葉纖維是一種天然保健服用紡織材料。 第28頁/共31頁 經(jīng)加工處理后，柔軟度好，強(qiáng)度比棉花高，外觀 潔白，柔軟