畢業(yè)論文---竹原纖維的制備工藝研究

1、<p>　　竹原纖維的制備工藝研究</p><p>　　摘要: 再生竹原纖維，簡(jiǎn)稱為竹原纖維。竹原纖維作為一種品質(zhì)優(yōu)良的紡織材料，己引起廣大消費(fèi)者、生產(chǎn)者和研究人員的關(guān)注。本實(shí)驗(yàn)主要采用化學(xué)處理的方法對(duì)竹子進(jìn)行化學(xué)處理，包括雙氧水和尿素試劑的預(yù)處理液對(duì)竹子進(jìn)行處理，然后在用一定濃度的NaOH、Na2SO3、Na2SiO3、蒽醌類復(fù)合助劑的混合液對(duì)竹子進(jìn)行煮練處理，以及不同比例濃度的助劑對(duì)煮練效果的影響，

2、最后在水洗分離出竹原纖維，比較分析出最佳的工藝處理的參數(shù)、試劑比例，采用最佳工藝實(shí)驗(yàn)。</p><p>　　即預(yù)處理液中H2O2質(zhì)量濃度3 g/L，尿素8 g/L；堿處理液中NaOH 10 g/L、Na2SO3 2％、Na2SiO3 2％、蒽醌類復(fù)合助劑1％；溫度80℃；處理時(shí)間3h。</p><p>　　關(guān)鍵詞：竹原纖維；預(yù)處理；煮練；化學(xué)處理。</p><p>

3、　　The research of bamboo fiber for preparation technology</p><p>　　Abstract: Original renewable bamboo fibers has been known as the original bamboo fibers. Bamboo fibers as a quality original textile materia

4、ls has caused large numbers of consumers, producers and researchers concerned. This study mainly uses chemical treatment methods for chemical treatment of bamboo, including hydrogen peroxide and urea reagent pretreatment

5、 on bamboo processing, And then with a certain concentration of NaOH, Na2SO3, Na2SiO3, anthraquinones complex mixture of additives to scouri</p><p>　　Key words: natural bamboo fiber；pretreatment；scouring ；ch

6、emical treatment</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　摘要 ……………………………………………………………………………… Ⅰ</p><p>　　Abstract ……………………………………………………………………………Ⅱ</p><p>　　1 前言 ………………………

7、……………………………………………………01</p><p>　　1.1 竹原纖維的發(fā)展概況 ………………………………………………………01</p><p>　　1.2 竹原纖維結(jié)構(gòu)與性質(zhì) ………………………………………………………02</p><p>　　1.2.1 何謂“竹原纖維” ………………………………………………………02</p>&l

8、t;p>　　1.2.2 竹纖維的分類 ……………………………………………………………02</p><p>　　1.2.3 竹原纖維原料 ……………………………………………………………03</p><p>　　1.3 竹原纖維特點(diǎn)及用途…………………………………………………………03 </p><p>　　1.3.1 竹纖維的結(jié)構(gòu)與性能特點(diǎn)………………………

9、…………………………03 </p><p>　　1.3.2 竹纖維的性質(zhì) ……………………………………………………………04</p><p>　　1.4 竹纖維產(chǎn)品的研發(fā)現(xiàn)狀 ……………………………………………………06</p><p>　　1.5 竹纖維產(chǎn)品的前景展望 ……………………………………………………07</p><p>　　

10、1.5.1 復(fù)合材料 …………………………………………………………………07</p><p>　　1.5.2 紡織業(yè) ……………………………………………………………………07</p><p>　　2 實(shí)驗(yàn) …………………………………………………………………………10</p><p>　　2.1 本實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵饬x ………………………………………………………

11、…10</p><p>　　2.2 主要實(shí)驗(yàn)材料、藥品與設(shè)備 ………………………………………………11</p><p>　　2.2.1 原料 ………………………………………………………………………11</p><p>　　2.2.2 主要藥品與助劑 …………………………………………………………11</p><p>　　2.2.3 主要實(shí)

12、驗(yàn)設(shè)備 ………………………………………………………… 11</p><p>　　2.3 實(shí)驗(yàn)步驟與工藝 ………………………………………………………… 11</p><p>　　2.3.1 預(yù)處理………………………………………………………………………11</p><p>　　2.3.2 堿煮練………………………………………………………………………12</

13、p><p>　　2.3.3 漂白 ………………………………………………………………………12</p><p>　　2.3.4 酸洗、水洗 ………………………………………………………………12</p><p>　　2.3.5 干化處理、篩選 …………………………………………………………12</p><p>　　3 實(shí)驗(yàn)測(cè)試與分析 ………

14、……………………………………………………13</p><p>　　3.1 正交實(shí)驗(yàn) …………………………………………………………………13</p><p>　　3.1.1 細(xì)化工藝參數(shù)對(duì)竹纖維纖維素含量的影響 ……………………………13</p><p>　　3.1.2 細(xì)化工藝參數(shù)對(duì)竹纖維基本性能的影響 ………………………………14</p>

15、<p>　　3.2 煮練 ………………………………………………………………………15</p><p>　　3.2.1 失重率測(cè)試 ……………………………………………………………15</p><p>　　3.3 漂白 …………………………………………………………………………16</p><p>　　3.3.1 pH值對(duì)DMD處理效果的影響 ……

16、…………………………………………16</p><p>　　3.3.2 溫度和時(shí)間對(duì)DMD處理的影響 …………………………………………16</p><p>　　4 結(jié)論 ……………………………………………………………………………17 </p><p>　　參考文獻(xiàn) …………………………………………………………………………18</p><p&

17、gt;　　致 謝 ……………………………………………………………………………19</p><p><b>　　1 前言</b></p><p>　　1.1 竹原纖維的發(fā)展概況</p><p>　　紡織品不僅是重要的生活必需品，也是重要的工業(yè)用品和裝飾用品。隨著生產(chǎn)力的發(fā)展和人類物質(zhì)文化生活水平的不斷提高，人們對(duì)自身生活質(zhì)量的要求也不斷提高

18、。紡織材料的發(fā)展是整個(gè)紡織業(yè)的基礎(chǔ)，而對(duì)紡織品進(jìn)行染整加工以提高其服用性能及審美性則是研究者、生產(chǎn)者和消費(fèi)者共同追求的目標(biāo)。各種纖維材料的不同的性質(zhì)和特點(diǎn)決定了必須對(duì)不同的纖維采取不同的染整加工手段。為了開辟新的適用與于紡織工業(yè)的原料來(lái)源，從而增產(chǎn)各種紡織品以滿足人民和國(guó)家的各方面需要，紡織品新材料的開發(fā)其性能研究是人民長(zhǎng)期研究的一個(gè)重要領(lǐng)域。</p><p>　　人們尋找新的紡織材料時(shí)，以及Modal、Tenc

19、el等新纖維開發(fā)的同時(shí)，我國(guó)紡材領(lǐng)域也相繼開發(fā)了大豆蛋白、花生蛋白纖維和竹原纖維。竹原纖維是以竹材為原料，將其漿粕溶解紡絲生成竹原纖維成為人類的又一項(xiàng)創(chuàng)新。竹原纖維是繼大豆蛋白纖維之后的第二個(gè)我國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的綠色環(huán)保纖維。竹原纖維系再生植物纖維，其生產(chǎn)制造過(guò)程全部實(shí)施綠色生產(chǎn)，屬環(huán)保型的綠色纖維。該纖維有明顯不同于棉、木型纖維素纖維的獨(dú)特風(fēng)格，強(qiáng)力好，耐磨性、吸濕性、懸垂性好，手感柔軟，穿著涼爽舒適，染色性能優(yōu)良，光澤亮麗，且具有

20、天然的抗菌功能，在紡織行業(yè)中具有廣闊的應(yīng)用前景。</p><p>　　近年來(lái)，國(guó)際上掀起“綠色環(huán)?！毕M(fèi)潮流，國(guó)內(nèi)外科研人員加大了對(duì)竹原纖維及其紡織產(chǎn)品的研究與應(yīng)用。日本的Marumasa公司曾用從印度尼西亞進(jìn)口竹子生產(chǎn)的竹原纖維用于春夏服裝服飾制作。近兩年在日本一件竹原纖維制作的女式大衣市場(chǎng)售價(jià)高達(dá)500美元，“紙衣配竹裙”已經(jīng)成為女性消費(fèi)的時(shí)尚，井迅速在歐美市場(chǎng)成為新寵。同時(shí)，在第九屆北京中國(guó)國(guó)際紡織面料博覽

21、會(huì)上，新推出的竹原纖維紡織面料及其服裝產(chǎn)品異軍突起，成為本屆博覽會(huì)的最大亮點(diǎn)。特別是日本、韓國(guó)、意大利和墨西哥等國(guó)的客商十分看好這一“新寵”，成交踴躍。該產(chǎn)品成果屬國(guó)家首列，已通過(guò)了國(guó)家纖維檢驗(yàn)局、國(guó)家林業(yè)局、中南林學(xué)院等有關(guān)單位專家的鑒定與驗(yàn)收。它標(biāo)志著我國(guó)竹原纖維技術(shù)在紡織服裝領(lǐng)域的應(yīng)用取得了重大突破，在國(guó)際上具有領(lǐng)先地位[1]。</p><p>　　一種新產(chǎn)品一經(jīng)推出市場(chǎng)，有沒(méi)有發(fā)展前景還要從多方面來(lái)考察：

22、其一，其原材料是否豐富、獲取方便；其二，其生產(chǎn)工藝流程是否簡(jiǎn)短，成本高低與否；其三，作為服裝材料，其染整加工性能如何以及其成品是否能夠滿足消費(fèi)者的服用及審美要求。對(duì)于竹原纖維這種新面世的紡織材料，這些都是有待考察和研究的課題。在用途上，竹材許多力學(xué)和理化性質(zhì)優(yōu)于木材。它廣泛分布在亞洲，太平洋沿岸的熱帶和亞洲熱帶地區(qū)，在非洲和南美也有分布。我國(guó)是世界上主要的產(chǎn)竹國(guó)之一，具有豐富的竹資源，約占世界竹林面積的1/3。其竹子種類約有500多種，

23、約占世界竹子物種的2/5，全部為木本竹類，開發(fā)價(jià)值較高。因此，怎樣把我國(guó)豐富的竹資源充分利用起來(lái)，將成為我國(guó)林業(yè)發(fā)展中的一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)突破點(diǎn)。</p><p>　　如果利用竹材生產(chǎn)纖維，必將能為紡織纖維的開發(fā)提供豐富原料，也將開創(chuàng)出“以竹代木”的新局面，可緩解植物纖維原料與日俱增的供需矛盾。以此同時(shí)，還有利于森林資源的綜合保護(hù)，為竹材資源的合理利用找到了一條理想的新的途徑。竹林大多生長(zhǎng)在西南山區(qū)，屬國(guó)家西部大開發(fā)地

24、域，它的研制成功，也是對(duì)國(guó)家西部大開發(fā)政策的積極響應(yīng)與支持。雖然我國(guó)竹類資源的產(chǎn)業(yè)化程度較低，可喜的是我國(guó)己成功開發(fā)了竹原纖維，并形成了工業(yè)化生產(chǎn)，生產(chǎn)工藝較穩(wěn)定發(fā)展，為使我國(guó)竹原纖維的開發(fā)走在世界前列奠定基礎(chǔ)[2]。 </p><p>　　1.2 竹原纖維結(jié)構(gòu)與性質(zhì)</p><p>　　1.2.1 何謂“竹原纖維”</p><p>　　竹原纖維是近年來(lái)開發(fā)的一種新

25、的天然纖維，繼天絲、大豆蛋白纖維、甲殼素纖維等產(chǎn)品之后又一種新型紡織原料。竹原纖維系再生植物纖維，是我國(guó)近期自行研發(fā)成功的以廣泛生產(chǎn)的竹子為原料，經(jīng)特殊的高科技工藝處理，把竹子中的纖維素提取出來(lái)，再經(jīng)制膠、紡絲等工序制造而成的再生纖維素纖維。由于竹子在生長(zhǎng)的過(guò)程中，沒(méi)有任何的污染源，完全來(lái)自于自然，并且竹原纖維是可以降解的，降解后對(duì)環(huán)境沒(méi)有任何污染，又可以完全的回歸自然，故該纖維被稱為環(huán)保纖維。</p><p>

26、　　該纖維有明顯不同于棉、木型纖維素纖維的獨(dú)特風(fēng)格，強(qiáng)力好，耐磨性、吸濕性、懸垂性好，手感柔軟，穿著涼爽舒適，染色性能優(yōu)良，光澤亮麗，且具有天然的抗菌功能，在紡織行業(yè)中具有廣闊的應(yīng)用前景?？膳c棉、麻、天絲、滌綸、腈綸等天然纖維和化學(xué)纖維混紡，也可純紡。適合制作家紡類（如巾被類、床上用品等）、針織類（如T恤、內(nèi)衣、襪子等）、襯衣面料、休閑面料、醫(yī)用衛(wèi)生品等[3]。</p><p>　　1.2.2 竹纖維的分類<

27、;/p><p>　　以竹為原料的天然竹纖維，包括采用物理方法生產(chǎn)的原生竹纖維，以及采用化學(xué)方法生產(chǎn)的竹漿纖維，又稱再生竹纖維。原生竹纖維是將生長(zhǎng)12-18個(gè)月的慈竹，經(jīng)過(guò)去青、齒輪的反復(fù)軋壓后，采用脫膠工藝進(jìn)行脫膠而制成需要的竹纖維。該工藝為物理方法生產(chǎn)，不添加任何化學(xué)試劑，屬100%天然纖維。其標(biāo)準(zhǔn)為直徑0.04mm-0.5mm，長(zhǎng)度為 l0mm-200mm。由于竹子本身的一些物理特性，如長(zhǎng)度、粗糙度等，使其可以獲

28、得良好的加工過(guò)程，而且成本低廉，雖然原生竹纖維的棉紡設(shè)備上試紡出了紗，但就纖維和紗來(lái)說(shuō)，還談不上可紡、可用，由于竹纖維處理工藝還不十分完善，原生竹纖維的應(yīng)用開放有待于進(jìn)一步的研究。目前，原生竹纖維已廣泛應(yīng)用在工業(yè)、建筑、環(huán)保領(lǐng)域，取代了木材和玻璃纖維的使用。</p><p>　　再生竹纖維是以竹子為原料，經(jīng)過(guò)人工催化將甲種纖維素含量在35%左右的竹纖維提純到93%以上，采用水解-堿法及多段漂白精制而制成滿足纖維生

29、產(chǎn)要求的竹漿粕，再由化纖廠加工制成纖維，經(jīng)多次工藝檢驗(yàn)證明：該纖維韌度、白度與普通粘膠纖維接近，強(qiáng)力較好，且穩(wěn)定均一，可防性優(yōu)良。由該纖維制成的紗線及面料經(jīng)化纖工業(yè)協(xié)會(huì)化纖長(zhǎng)品檢測(cè)中心及國(guó)家棉印染產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督中心檢測(cè)，質(zhì)量指標(biāo)全部為一等品。竹纖維不易退色、染色、吸收性、滲透性強(qiáng)，富有絲質(zhì)感覺(jué)，手感柔和光滑，是高擋外衣、染色、內(nèi)衣運(yùn)動(dòng)裝、床上用品等的理想面料[4]。</p><p>　　1.2.3 竹原纖維原料&l

30、t;/p><p>　　竹子作為一種速生豐產(chǎn)的植物，不僅栽種成活率高，而且2-3年即可形成一個(gè)成長(zhǎng)周期，即使進(jìn)行砍伐也不會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成大的影響。在分類學(xué)上，竹子有節(jié)中空，葉片長(zhǎng)呈針形，為多年生一次性開花植物，屬于禾本科植物；在用途上，竹材許多力學(xué)和理化性質(zhì)優(yōu)于木材。竹子似草似木，是植物家族中特殊的一大類群，是當(dāng)今世界上最有使用價(jià)值的植物之一。它廣泛分布在亞洲，太平洋沿岸的熱帶和亞洲熱帶地區(qū)，在非洲和南美也有分布。&l

31、t;/p><p>　　中國(guó)具有非?？捎^的竹類資源儲(chǔ)量，面積多達(dá)420萬(wàn)公頃，分布范圍非常廣泛，種類多達(dá)400余種，在世界上名列第一。但我國(guó)竹類資源的產(chǎn)業(yè)化程度較低，如果對(duì)竹類資源進(jìn)行開發(fā)，既有利于森林資源的綜合保護(hù)，也為我國(guó)竹資源的合理利用尋找了一條理想途徑[5]。</p><p>　　1.3 竹原纖維特點(diǎn)及用途</p><p>　　1.3.1 竹纖維的結(jié)構(gòu)與性能特點(diǎn)&

32、lt;/p><p>　　竹纖維縱向表面具有光滑、均一的特征，纖維的縱向表面呈多條較淺的溝槽，橫截面接近圓形，邊沿具有不規(guī)則鋸齒形，表面結(jié)構(gòu)與成型條件有關(guān)。這種表面結(jié)構(gòu)使得竹纖維的表面具有一定的摩擦系數(shù)，纖維具有較好的抱和力，有利于纖維的成紗。</p><p>　　竹纖維的內(nèi)在結(jié)構(gòu)為多環(huán)型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，有別于棉、木漿纖維素纖維的單環(huán)狀結(jié)構(gòu)，其橫截面上布滿了橢圓型的空隙，呈梅花形排列，形成高度中空，表

33、面光滑，具有天然纖維素纖維的一切優(yōu)良性能，如良好的吸濕性、透氣性、柔軟性、光澤和優(yōu)良的染色性及生物降解性。 </p><p>　　竹纖維橫截面布滿的大大小小孔隙，可以快速吸收并蒸發(fā)水分，其吸濕性、透氣性居各纖維之首。竹纖維在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的回潮率可達(dá)12％，與普通粘膠纖維的回潮率相近。但是，在溫度為36℃，相對(duì)濕度為100％的條件下，竹纖維的回潮率達(dá)45％， 且吸濕速率特別快，從8．75％的回潮率達(dá)到45％的回潮率僅

34、用約6小時(shí)。相同的條件下，其他纖維的回潮率及其吸濕的速率都不如竹纖維。這說(shuō)明竹纖維比其他纖維具有更優(yōu)的吸濕性能，更適合制作夏季服裝、運(yùn)動(dòng)服和貼身內(nèi)衣。</p><p>　　利用竹原纖維制成的面料和服裝，具有明顯不同于棉、木型纖維素纖維的獨(dú)特風(fēng)格，強(qiáng)力高、耐磨性、懸垂性好，手感柔軟、穿著涼爽舒適、染色性能優(yōu)良、光澤亮麗，具有較好的天然抗菌效果，特別是吸濕、排濕、透氣性居各類纖維之首，是夏季針織面料和貼身紡織品的首選

35、原料。</p><p>　　竹原纖維是一種用獨(dú)特工藝從毛竹中直接分離出來(lái)的天然纖維，沒(méi)有化學(xué)添加劑，屬純生態(tài)紡織品。經(jīng)專家微觀檢測(cè)，竹原纖維的橫截面呈帶有鋸齒狀的圓形或橢圓形，縱向表面光滑，但存在深淺不等的溝槽。竹原纖維中細(xì)長(zhǎng)的空隙和表面的溝槽，決定了竹原纖維具有優(yōu)良的吸濕和排濕性。竹原纖維橫截面形態(tài)圖中的表層和內(nèi)層具有不同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。表層的結(jié)構(gòu)較為緊密，切片表面光滑，而內(nèi)層的結(jié)構(gòu)疏松、有空隙。這些凹槽和空隙，如

36、同毛細(xì)管一樣，可以在瞬間吸收或蒸發(fā)水分，被專家譽(yù)為“會(huì)呼吸的纖維”。在超分子結(jié)構(gòu)上，纖維素大分子具有結(jié)晶結(jié)構(gòu)，這種結(jié)晶結(jié)構(gòu)以及由于結(jié)晶使大分子間存在的氫鍵鍵合都會(huì)在一定程度上影響纖維的強(qiáng)度、彈性、浸透性、潤(rùn)脹能力、柔軟性能和化學(xué)反應(yīng)性能。</p><p>　　竹原纖維紡織品品種有棉型、中長(zhǎng)型、毛型三種，根據(jù)用戶需求可生產(chǎn)特殊品種。經(jīng)對(duì)國(guó)內(nèi)80多家、國(guó)外6家紡織企業(yè)調(diào)查，竹原纖維可純紡10-45支，也可與其他纖維混

37、紡，以提高織物的手感和染色性能，同時(shí)織物也不失抗菌、防紫外線性能。竹原纖維除了具有天然纖維素纖維的優(yōu)良特性外，其織物經(jīng)過(guò)特定的加工，將具有絲質(zhì)感，可以制作仿真絲織物，但與真絲相比，又具有不縮水、不粘身的優(yōu)點(diǎn)[6]。</p><p>　　1.3.2 竹纖維的性質(zhì)</p><p>　　1.3.2.1竹纖維的天然抗菌性</p><p>　　竹纖維制品不僅集天然纖維的優(yōu)點(diǎn)于

38、一身，其獨(dú)特的功能還在于它的殺菌性能。竹子與其它木材相比，它自身就具有抗菌性，其在生長(zhǎng)過(guò)程中無(wú)蟲蛀、無(wú)腐爛、無(wú)需使用任何農(nóng)藥。在生產(chǎn)過(guò)程 ，采用高新技術(shù)工藝處理 ，保持了竹纖維的抗菌性不被破壞，讓抗菌物質(zhì)始終結(jié)合在纖維素大分子上。</p><p>　　1.3.2.2 竹纖維的吸濕性能</p><p>　　我們?cè)鴮?duì)竹纖維的吸濕放濕性能進(jìn)行過(guò)測(cè)試，測(cè)得竹纖維在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下回潮率可達(dá)12％，與普通

39、粘膠纖維的回潮率相近。但是，在36℃、1O0％的相對(duì)濕度條件下，竹纖維的回潮率已高達(dá)45％，且吸濕速率特別快，從8.75％的回潮率達(dá)到45％的回潮率僅用6個(gè)小時(shí)左右[7]。</p><p>　　1.3.2.3 竹纖維產(chǎn)品的資源環(huán)保 </p><p>　　我國(guó)有豐富的竹資源，竹林面積達(dá)420多萬(wàn)公頃，世界排名第一。竹子是一種只需一次性種植的速生高產(chǎn)植物，可種植在坡地、洼地，竹子種植密集，在生

40、長(zhǎng)過(guò)程中不灑藥、不施肥、不怕旱澇，2～3年就能成材交替砍伐。竹原纖維采用物理方法制成；再生竹纖維生產(chǎn)過(guò)程全部實(shí)施綠色生產(chǎn)，加上竹纖維及其紡織品具有優(yōu)良的生物降解性。因此竹纖維具有無(wú)毒、無(wú)污染、可完全回歸自然等特點(diǎn)，是綠色環(huán)保纖維。利用豐富可再生的竹材資源生產(chǎn)纖維，緩解了植物纖維原料與日俱增的供求矛盾，有利于保護(hù)森林資源，也為竹材資源的合理利用找到了一條較為理想的途徑。</p><p>　　1.3.2.4 竹纖維產(chǎn)

41、品的性能優(yōu)勢(shì)</p><p>　　1、綠色環(huán)保：生產(chǎn)竹纖維的竹子生長(zhǎng)在遠(yuǎn)離使用農(nóng)藥的山區(qū)，竹纖維能夠100％降解，是無(wú)污染的環(huán)保性纖維。在生產(chǎn)過(guò)程中采用高科技手段，使之成為無(wú)任何化學(xué)助劑殘留的天然纖維。</p><p>　　2、涼爽型面料：竹纖維是目前唯一的涼爽型天然纖維，此纖維為天然中空，橫截面為梅花形排列，透氣性極強(qiáng)，保暖性好，避免了傳統(tǒng)圓柱形纖維，透氣性差的弊端，填補(bǔ)了天然涼爽型面料

42、的空白。</p><p>　　3、保健功能：竹纖維天然含有竹密和果膠成分，該成分對(duì)皮膚健康是有益的，竹纖維的抗紫外線能力強(qiáng)，以此纖維生產(chǎn)春夏裝對(duì)皮膚有較好的抗紫外線保護(hù)作用。此外，竹纖維還具有抗菌性，經(jīng)上海市工業(yè)微生物所檢測(cè)中心檢測(cè)，其24小時(shí)天然抗菌率達(dá)71％，大大高于其他種類的纖維性能。</p><p>　　4、恢復(fù)性好、可機(jī)洗、免熨燙、纖維染色性好：由于竹子的天然韌性， 以竹纖維生產(chǎn)

43、的織物有較強(qiáng)的穩(wěn)定性和防皺性，具有可機(jī)洗和免熨燙的良好效果，極大地方便了消費(fèi)者。竹纖維染色性能好，易著色，色牢度在3．5級(jí)以上。</p><p>　　5、混紡性好：用100%的竹原纖維可以紡紗織布，還可以與棉、麻、氨綸及其他天然纖維或合成纖維混紡交織制作T恤、女性高檔時(shí)裝、男式襯衫等織物；與絲交織或混紡后，將極大改善絲綢產(chǎn)品自身的不足，提高絲綢產(chǎn)品的品質(zhì)，并增強(qiáng)時(shí)尚色彩。</p><p>

44、　　減少了紡織品對(duì)原料的嚴(yán)重依賴，有利于資源的合理利用；竹原纖維的生產(chǎn)過(guò)程清潔衛(wèi)生，有利于環(huán)境保護(hù)；竹原纖維集天然纖維與人造纖維的優(yōu)點(diǎn)于一身，且具有獨(dú)特服用性能和天然抗菌性能，是安全、舒適、健康、環(huán)保的紡織面料；竹原纖維的產(chǎn)品開發(fā)種類繁多，市場(chǎng)前景廣闊[8]。</p><p>　　1.4 竹纖維產(chǎn)品的研發(fā)現(xiàn)狀</p><p>　　北京夢(mèng)狐服飾有限公司最先進(jìn)入竹纖維服裝領(lǐng)域；瀟榮巾飾制品廠

45、率先用100％的竹纖維織造成竹纖維床單和一系列竹纖維產(chǎn)品；上海五礦進(jìn)出口公司在開拓竹纖維國(guó)際市場(chǎng)上做了不少工作，成功打入日本市場(chǎng)；上海天竹公司從竹纖維的市場(chǎng)啟動(dòng)到竹纖維的售后服務(wù)上都做了很多實(shí)質(zhì)性的工作。中山市艾佳誼公司在吸收各家之長(zhǎng)的基礎(chǔ)上，又發(fā)明了竹纖維與海島纖維合作的先例，生產(chǎn)的紗線品質(zhì)超群。天綸公司的竹纖維面料有：純竹纖維平布、竹纖維斜紋布、竹棉混紡面料以及口罩布等，可用于生產(chǎn)牛仔褲、休閑褲、襯衫、茄克、裙子、嬰兒裝、童裝等服裝

46、。雪松公司開發(fā)生產(chǎn)出用竹原纖維與棉、絲混紡的面料保健又舒適，可制作內(nèi)衣、嬰幼兒裝、床上用品、針織內(nèi)衣及襪類。在面料展銷會(huì)上，先后與美國(guó)、日本、韓國(guó)、德國(guó)、意大利、法國(guó)等世界20多個(gè)國(guó)家建立了業(yè)務(wù)關(guān)系。哈爾濱中紡亞麻科技有限公司研制的竹纖維與亞麻交織的床上用品、交捻的針織衫，涼爽抑菌，柔軟亮麗，改善了純亞麻面料原有的厚重粗獷。江蘇太倉(cāng)二棉實(shí)業(yè)有限公司等單位聯(lián)合研制的絲竹紗織品的吸放濕性能介于麻與絲綢之間，用作夏季服裝時(shí)基本不沾身。上海市紡

47、織壯實(shí)用品科技研究所和上海萃眾毛巾總廠，聯(lián)合研發(fā)的天然竹纖維毛</p><p>　　日本科學(xué)家最近研究發(fā)現(xiàn)，竹子普遍含有一種特殊的纖維素(日本學(xué)者稱之為“竹纖維”)，這種竹纖維能溶于水，成為清澈透明的溶液。更令人叫絕的是，竹纖維還是一種極其出色的保健食品新型原料，竹纖維屬于天然低聚多糖類物質(zhì)，它在大腸內(nèi)可成為雙歧桿菌等益生菌的天然培養(yǎng)基，故可增加腸道內(nèi)益生菌的數(shù)量，防止雜菌引起的腹瀉與腸炎等癥，因此，具有預(yù)防腸炎

48、的功效。據(jù)悉，日本一家公司已利用嫩竹提取的竹纖維加工制成了新型保健飲料，據(jù)該公司介紹，消費(fèi)者口服后可降低小腸中脂肪的吸收，有顯著的減肥作用。</p><p>　　在紡織用天然纖維素資源的利用方面，傳統(tǒng)的資源是棉花，麻和木材，而正在利用的天然纖維素新資源主要包括竹子，菠蘿葉，香蕉莖皮，月桃莖，蒲草，玉米桿等。</p><p>　　2000年9月我國(guó)獨(dú)立研制開發(fā)出了第一批短竹纖維。其實(shí)在晉朝就

49、已經(jīng)有用竹纖維造紙的歷史，但中國(guó)發(fā)表的相關(guān)論文卻始于1989年，隨后對(duì)竹纖維及產(chǎn)品研究的論文陸續(xù)發(fā)表。但將竹纖維用于生產(chǎn)織物面料的時(shí)間還是2000年9月。這時(shí)竹纖維的生產(chǎn)方法是借用造紙的方法先生產(chǎn)竹漿然后成纖。將竹纖維用于紡織是一項(xiàng)新技術(shù)，其紡織產(chǎn)品在我國(guó)引起了一股開發(fā)熱潮。</p><p>　　我國(guó)竹資源豐富，種植廣泛。竹纖維的再生可降解、生產(chǎn)無(wú)污染和多功能性，都將使竹纖維成為“21世紀(jì)的多功能綠色環(huán)保纖維”。

50、從可紡性、加工性能來(lái)看，竹纖維完全可以替代棉纖維，參與面料行業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。從服用舒適性來(lái)看，作貼身衣服、浴衣、床上用品；作夏季衣料、床上用品，竹纖維制品比麻更光滑亮麗、比真絲更抗皺挺爽。從產(chǎn)品開發(fā)及市場(chǎng)價(jià)格看，新型的竹纖維產(chǎn)品較莫代爾、天絲、大豆纖維產(chǎn)品，相對(duì)占有優(yōu)勢(shì)。從市場(chǎng)前景看，由于合纖依賴石油化工及對(duì)環(huán)境有污染；而棉麻及絲由于受自然條件、農(nóng)民收益等因素制約，增產(chǎn)潛力有限?？傊?，竹纖維紡織品的成功開發(fā)，使我國(guó)豐富的竹資源得以利用，并

51、推動(dòng)了我國(guó)林業(yè)和紡織服裝業(yè)的升級(jí)，還順應(yīng)了人們崇尚綠色環(huán)保、衛(wèi)生保健的心態(tài)[9]。</p><p>　　1.5 竹纖維產(chǎn)品的前景展望</p><p>　　1.5.1 復(fù)合材料</p><p>　　近年來(lái),為了解決環(huán)境問(wèn)題,生物分解性樹脂的開發(fā)越來(lái)越受到人們的關(guān)注,特別是歐美等國(guó)家在生物分解性樹脂方面取得了令人矚目的進(jìn)展,有些品種已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。</p&

52、gt;<p>　　竹/玻璃纖維復(fù)合建筑材料是一種較理想的復(fù)合建筑材料，它不僅具有較高的承載能力和抗彎能力，而且具有一定的抗沖擊性能，竹/玻璃纖維復(fù)合建筑材料的比強(qiáng)度，比模量較大，力學(xué)性能較好，完全可以滿足一般承力件的要求。利用竹纖維代替木纖維生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)墻板，所得的板材強(qiáng)度相當(dāng)好，可以與針葉材纖維經(jīng)濟(jì)墻板相媲美，且密度較低。</p><p>　　現(xiàn)在對(duì)竹質(zhì)復(fù)合材料的研究很多，除了上面所述，還有很多其他的

53、應(yīng)用，例如竹纖維加強(qiáng)塑料具有低耗、質(zhì)量輕的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還可以增強(qiáng)符合材料的機(jī)械性質(zhì)，竹纖維中的抗菌物質(zhì)還可以減少塑料對(duì)人體健康的傷害，因而在建筑業(yè)上有很大的應(yīng)用潛能。</p><p><b>　　1.5.2 紡織業(yè)</b></p><p>　　用竹纖維研制紡織服裝產(chǎn)品是近年開發(fā)一種新產(chǎn)品，被譽(yù)為21世紀(jì)最具發(fā)展前景的健康面料。</p><p>　

54、　竹纖維既可純紡，也可混紡，可采用環(huán)錠紡、轉(zhuǎn)杯紡等方法加工，目前已有竹纖維純紡產(chǎn)品和各種混紡產(chǎn)品。竹纖維與棉、天絲、莫代爾、麻、絲、滌綸、腈綸等纖維進(jìn)行不同配比的混紡，可發(fā)揮纖維各自特點(diǎn)彌補(bǔ)純紡產(chǎn)品的缺陷和不足，提高產(chǎn)品的檔次，迎合消費(fèi)者的新理念。開發(fā)竹纖維與羊毛混紡新產(chǎn)品，充分發(fā)揮竹纖維在毛織物中的優(yōu)良性能，可以豐富毛紡織面料品種，提高面料的檔次和附加值。</p><p>　　我國(guó)竹資源豐富，種植廣泛。竹纖維的

55、再生可降解、生產(chǎn)無(wú)污染和多功能性，都將使竹纖維成為“21世紀(jì)的多功能綠色環(huán)保纖維”。自然原料的竹纖維經(jīng)去糖、去脂處理后，多年保存不發(fā)霉、不蟲蛀。竹子易于加工，且生產(chǎn)成本低，將有望廣泛地應(yīng)用于工業(yè)、建筑、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域，逐步部分取代木材和玻璃纖維用于增強(qiáng)纖維行業(yè)，有利于保護(hù)森林資源。從可紡性、加工性能來(lái)看，竹纖維完全可以替代棉纖維，參與面料行業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。從服用舒適性來(lái)看，作貼身衣服、浴衣、床上用品；作夏季衣料、床上用品，竹纖維制品比麻更

56、光滑亮麗、比真絲更抗皺挺爽。從產(chǎn)品開發(fā)及市場(chǎng)價(jià)格看，新型的竹纖維產(chǎn)品較莫代爾、天絲、大豆纖維產(chǎn)品，相對(duì)占有優(yōu)勢(shì)。從市場(chǎng)前景看，由于合纖依賴石油化工及對(duì)環(huán)境有污染；而棉麻及絲由于受自然條件、農(nóng)民收益等因素制約，增產(chǎn)潛力有限。竹纖維依仗其化纖、棉和絲無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，隨著市場(chǎng)的不斷開拓，將會(huì)立足于面料市場(chǎng)并占有相當(dāng)?shù)氖袌?chǎng)份額。竹纖維的多項(xiàng)性能優(yōu)勢(shì)，為竹纖維的市場(chǎng)開發(fā)奠定了一個(gè)光明的前景，也使得竹纖維紡織產(chǎn)品的附加值高。這是廠家開發(fā)的原動(dòng)力，也

57、是受到廣大消費(fèi)者青睞的原因所在。目前我國(guó)的竹纖維服裝主要用于出口。一件竹纖維服裝在美國(guó)</p><p>　　21世紀(jì)是人類追求綠色、環(huán)保的時(shí)代，竹原纖維紡織產(chǎn)品的特點(diǎn)，正迎合了人們的需求，因此具有廣闊的市場(chǎng)前景。</p><p>　?。?）竹原纖維紡織產(chǎn)品是高檔夏季服裝面料的最佳選擇，夏季服裝首先要具有良好的透氣性，以利于透氣散熱：此外還要具備良好的吸濕性與透濕性，使人體在大量出汗的時(shí)候仍

58、然感覺(jué)到舒適；同時(shí)最好還有適當(dāng)?shù)墓鉂嵍?，這是因?yàn)橥獗砻婀饣┯欣诩訌?qiáng)反射，減少輻射熱吸收。這些要求恰恰與竹原纖維的特點(diǎn)相吻合，但現(xiàn)在這種竹原纖維每個(gè)月的產(chǎn)量只有3到4萬(wàn)米，而且價(jià)格要比普通棉質(zhì)面料高2到3倍，因此它目前只能應(yīng)用在高檔夏季服裝上。</p><p>　?。?）竹原纖維紡織產(chǎn)品也是保健內(nèi)衣面料的理想選擇。內(nèi)衣紊有“人體第二皮膚”之稱，是人們生活中唯一時(shí)刻不離的服裝，對(duì)人體具有保護(hù)和裝飾的功效。進(jìn)入21

59、世紀(jì)，自然、綠色、環(huán)保的消費(fèi)理念逐步深入人心，消費(fèi)者越來(lái)越關(guān)注內(nèi)衣的質(zhì)量及保健功能。竹原纖維的這些特點(diǎn)，使其在保健內(nèi)衣的開發(fā)上具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，是一種極具生態(tài)價(jià)值的內(nèi)衣材料。目前，各大內(nèi)衣品牌都推出了彩棉內(nèi)衣，如果再加上竹原纖維，那么內(nèi)衣的天然纖維大家庭的成員就更加完美了。況且成本上看，竹原纖維內(nèi)衣的價(jià)格也不會(huì)比彩棉內(nèi)衣高。</p><p>　?。?）家居及床上用品上也可以采用竹原纖維紡織產(chǎn)品。例如床單、被罩、

60、枕頭等。這些寢具經(jīng)常接觸人體，所以最好選用吸濕性好、透氣性好、具有良好皮膚觸感的天然材料。研究表明：這些寢具即使經(jīng)常進(jìn)行清洗，也會(huì)常常滋生螨蟲。因此如果這種天然纖維還同時(shí)具有抗菌保健功能，就可以有效地解決這個(gè)問(wèn)題。竹原纖維既具有天然纖維的優(yōu)良特性．又具有抗茵、保健功能，正迎合了這種要求。</p><p>　　（4）在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域也可以應(yīng)用竹原纖維紡織產(chǎn)品，例如口罩，其作用在于過(guò)濾，使病毒和細(xì)菌不能進(jìn)入人體，還能阻

61、擋自己口、鼻的細(xì)菌和病毒傳給他人。它直接與人口接觸．也要求具有吸濕性、透氣性和良好的皮膚觸感，竹原纖維除了具有這些特點(diǎn)，其抗菌作用無(wú)疑更是錦上添花，使口罩的功能更好地實(shí)現(xiàn) 另外在非典時(shí)期，醫(yī)護(hù)人員厚厚的防護(hù)服中，如果貼身穿著具有抗菌功能、同時(shí)又具有天然纖維優(yōu)良特性的竹原纖維制成的服裝，其舒適性也會(huì)大大提高。</p><p>　?。?）襪類也可以采用竹原纖維紡織產(chǎn)品．例如運(yùn)動(dòng)襪，在運(yùn)動(dòng)中會(huì)產(chǎn)生大量汗液，因此選擇具有

62、透氣性和吸濕性、強(qiáng)度較高的材料為好。根據(jù)研究，對(duì)于水溶性污垢的附著，天然纖維的襪子多，合成纖維的襪子少，而脂肪性污垢則相反。對(duì)于細(xì)菌的附著，是合成纖維的襪子多，天然纖維的襪子少，因此可以說(shuō)天然纖維的襪子衛(wèi)生學(xué)性能為優(yōu)。再如長(zhǎng)統(tǒng)襪，在無(wú)空調(diào)環(huán)境時(shí)，透氣性差、排汗不良的化纖長(zhǎng)襪，會(huì)阻礙汗液蒸發(fā)，汗液與皮膚落屑沾在襪子上，成為細(xì)菌的滋生地，有可能引起皮膚瘙癢，還會(huì)并發(fā)臭氣。所以，近年來(lái)市場(chǎng)上出售的抗茵防臭襪受到了人們的關(guān)注，而竹原纖維的優(yōu)良特

63、性證明它是生產(chǎn)抗菌防臭襪最理想的材料。</p><p>　　總之，竹纖維紡織品的成功開發(fā)，使我國(guó)豐富的竹資源得以利用，并推動(dòng)了我國(guó)林業(yè)和紡織服裝業(yè)的升級(jí)，還順應(yīng)了人們崇尚綠色環(huán)保、衛(wèi)生保健的心態(tài)。隨著對(duì)竹纖維產(chǎn)品研發(fā)力度的不斷加大，加上消費(fèi)市場(chǎng)穩(wěn)步開拓，竹纖維產(chǎn)品的市場(chǎng)將十分廣闊[10]。</p><p><b>　　2 實(shí)驗(yàn)</b></p><

64、p>　　2.1 本實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵饬x</p><p>　　進(jìn)入21世紀(jì)，隨著環(huán)保思潮的興起，社會(huì)需求向環(huán)保、節(jié)能、健康，安全方面發(fā)展的趨勢(shì)越來(lái)越強(qiáng)，“綠色產(chǎn)品”、“綠色消費(fèi)”等觀念已深入全球消費(fèi)市場(chǎng)與消費(fèi)者心中，環(huán)保紡織品也必然成為發(fā)展的趨勢(shì)。而竹原纖維也正是適應(yīng)了這種時(shí)代潮流應(yīng)運(yùn)而生。竹原纖維作為一種品質(zhì)優(yōu)良的紡織材料，它已經(jīng)引起廣大消費(fèi)者和生產(chǎn)者和研究人員的關(guān)注。同時(shí)，目前有關(guān)竹原纖維的報(bào)道已經(jīng)很多，關(guān)于竹

65、原纖維的結(jié)構(gòu)、性能以及竹原纖維產(chǎn)品的開發(fā)和利用的研究也相繼展開。竹原纖維作為紡織原料剛剛被推出，對(duì)纖維本身的完善，后續(xù)產(chǎn)品的開發(fā)，消費(fèi)市場(chǎng)的培育等方面均處于起步階段，這一新纖維要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展還有很多工作要做，同時(shí)還需要一個(gè)較長(zhǎng)的過(guò)程。</p><p>　　雖然竹原纖維屬于纖維素纖維，但是由于它們本身的結(jié)構(gòu)和特性，竹原纖維的制備工藝與纖維素纖維的制備方法又有所不同。為了尋求一種簡(jiǎn)便而又有效的制備方法，本人確立了“

66、竹原纖維制備工藝研究”這一課題，希望通過(guò)研究，為竹原纖維的制備確立高效方便的制備工藝。</p><p>　　本課題主要采用化學(xué)處理的方法對(duì)竹子進(jìn)行化學(xué)處理，包括雙氧水和尿素試劑的預(yù)處理液對(duì)竹子進(jìn)行處理，然后再用一定濃度的NaOH、Na2SO3、Na2SiO3、蒽醌類復(fù)合助劑的混合液對(duì)竹子進(jìn)行煮練處理，以及不同比例濃度的助劑對(duì)煮練效果的影響，最后再水洗分離出竹原纖維，比較分析出最佳的工藝處理的參數(shù)、試劑比例，采用最

67、佳工藝實(shí)驗(yàn)。這一課題，希望能對(duì)竹原纖維的制備起到導(dǎo)向作用，從而為竹原纖維的推廣和竹原纖維紡織品的開發(fā)奠定微薄之力。</p><p>　　2.2 主要實(shí)驗(yàn)材料、藥品與設(shè)備</p><p><b>　　2.2.1 原料</b></p><p>　　未經(jīng)處理過(guò)的天然竹片</p><p>　　2.2.2 主要藥品與助劑</

68、p><p>　　尿素 NaOH 雙氧水 DMD(二甲基二環(huán)氧乙烷) 濃硫酸 蒽醌類復(fù)合助劑等</p><p>　　2.2.3 主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備</p><p>　　2.3 實(shí)驗(yàn)步驟與工藝</p><p>　　工藝流程：預(yù)處理一堿煮練一漂白一酸洗、水洗一干化處理、梳理、篩選</p><p><b>　　2.3.1 預(yù)

69、處理</b></p><p>　　稱取10g未經(jīng)處理的天然竹片，放于一定含量的雙氧水和尿素混合液中(浴比1：15)，調(diào)節(jié)PH值為6.5，常溫處理30min.</p><p>　　預(yù)處理工序分為整料、制竹片、浸泡。首先將竹材去枝節(jié)與尖梢，鋸成一定長(zhǎng)度的竹筒；然后采用機(jī)械或手工方式將竹筒劈裂成一定寬度的竹片。由于竹材本身結(jié)構(gòu)很致密，一般的蒸煮液很難滲透進(jìn)去，因此竹片在進(jìn)行下一道工序

70、的蒸煮之前，需預(yù)先浸泡在特制的軟化劑中使其潤(rùn)脹。纖維素纖維的潤(rùn)脹可分為結(jié)晶區(qū)問(wèn)的潤(rùn)脹和結(jié)晶區(qū)內(nèi)的潤(rùn)脹，只有讓軟化劑滲透到結(jié)晶區(qū)內(nèi)才可形成無(wú)限潤(rùn)脹，從而大大降低脫膠難度。由于纖維素上的羥基本身是有極性的，所以要求軟化劑是極性的，并且溶劑極性越大，竹纖維的潤(rùn)脹程度越大。通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)得出氨水和尿素的混合溶液效果很明顯使用2％的氨水和4％的尿素溶液混合成軟化劑，浸泡1h，達(dá)到潤(rùn)脹要求。</p><p>　　2.3.1.1

71、 分離 </p><p>　　分離分為蒸煮、水洗、分絲三個(gè)步驟。</p><p>　　首先蒸煮：將竹片仍然放在2％的氨水和4％的尿素的溶液混合液中蒸煮lh，溫度為IO0℃，對(duì)其進(jìn)行脫糖、脫脂、脫膠。注意蒸煮液中的氨水濃度不能太大，否則將降低竹纖維強(qiáng)度，并且會(huì)使竹纖維變黃。然后進(jìn)行水洗：將蒸煮過(guò)的竹片取出，用水洗凈，去除附著的浸泡液。接著分絲：采取機(jī)械方式捶打竹片，從而分離出粗竹纖維。<

72、;/p><p>　　2.3.1.2 成形</p><p>　　成形工序大致要經(jīng)過(guò)蒸煮、分絲、脫水、上油、軟化等幾個(gè)步驟。上一步分離所得到的粗纖維還含有許多的薄壁組織和木素，需通過(guò)堿液蒸煮：將分離工序所獲得的粗纖維放在1％的NaOH溶液中蒸煮30min，溫度為7O℃，進(jìn)一步潤(rùn)脹竹纖維，使木素分子的醚鍵斷裂生成堿木素而溶于溶液中，并進(jìn)一步抽提出半纖維素。分絲：將粗纖維分為更細(xì)的纖維，并用水沖洗脫膠

73、。脫水：將制得的竹纖維放在離心機(jī)上脫水。軟化：將脫水后的竹纖維浸油，使其具有一定的柔軟度和光澤度。</p><p>　　2.3.1.3 后處理 </p><p>　　在專用干燥設(shè)備上將纖維干燥40min，溫度為50％，使含水率控制在10％以下；然后對(duì)其進(jìn)行梳理，整理成竹纖維絲；去除短纖維及其粉末，并將其打包[11]。</p><p><b>　　2.3.2

74、 堿煮練</b></p><p>　　將竹材按竹結(jié)截取，采用機(jī)械或手工的方法制成1cm厚的竹片，將預(yù)處理后的竹纖維，放于一定濃度的NaOH、Na2SO3、Na2SiO3、蒽醌類復(fù)合助劑的混合液中(浴比1：20)，放入蒸煮設(shè)備中，加壓、升溫。至規(guī)定溫度和壓力后，保溫開始計(jì)時(shí)，在設(shè)定溫度下煮1.0～3.0h,至規(guī)定時(shí)間后取出。</p><p><b>　　2.3.3 漂白

75、</b></p><p>　　2.3.3.1 DMD(二甲基二環(huán)氧乙烷)的漂白原理:</p><p>　　DMD反應(yīng)時(shí)獨(dú)有的一個(gè)特征就是能夠轉(zhuǎn)移一個(gè)活性氧電子，它可與木質(zhì)素中大量存在的脂肪族結(jié)構(gòu)和芳香族結(jié)構(gòu)中的C—C雙鍵發(fā)生親電性的氧化反應(yīng)，同時(shí)由于C—C雙鍵是主要發(fā)色基團(tuán)，因此DMD預(yù)處理可以提高制成纖維的白度。</p><p>　　2.3.4 酸洗、

76、水洗</p><p>　　將煮練后的竹纖維，放于1g/L硫酸中(浴比1：15)，常溫、常壓下處理30min，再用25℃水洗滌。</p><p>　　2.3.5 干化處理、篩選</p><p>　　將經(jīng)上述處理后的纖維放于烘箱中去除約40％水分，然后梳理分離。并干燥篩選出滿足條件的纖維[12]。</p><p>　　3 實(shí)驗(yàn)測(cè)試與分析<

77、/p><p><b>　　3．1 正交實(shí)驗(yàn)</b></p><p>　　為了更好地考查不同細(xì)化工藝參數(shù)對(duì)所得纖維性能的影響，設(shè)計(jì)了4因素3水平正交實(shí)驗(yàn)，因子水平設(shè)計(jì)見(jiàn)表。</p><p>　　表1 4因素3水平正交實(shí)驗(yàn)因子水平</p><p>　　3.1.1 細(xì)化工藝參數(shù)對(duì)竹纖維纖維素含量的影響</p>&

78、lt;p>　　纖維素含量是天然纖維素纖維能否紡紗乃至服用的關(guān)鍵指標(biāo)．從苧麻等纖維處理的經(jīng)驗(yàn)看，纖維素含量低于90％是不可以服用的，因此為考察分離細(xì)化的效果，本實(shí)驗(yàn)采用硝酸乙醇質(zhì)量法對(duì)細(xì)化前后竹纖維的纖維素含量進(jìn)行了定量分析，并且與竹材做了對(duì)比，結(jié)果見(jiàn)表2。</p><p>　　從表2可以看出，經(jīng)爆破處理后，束狀纖維中纖維素的含量雖比竹材增加了很多(同時(shí)伴隨著木質(zhì)素的減少)但還遠(yuǎn)未達(dá)到90％的水平；此時(shí)因?yàn)槔w

79、維中半纖維素和木質(zhì)素的含量較大，纖維不僅過(guò)粗，而且剛性強(qiáng)、手感粗糙，難以進(jìn)行紡紗，因此不可服用。為了更深入的探討各參數(shù)的影響程度，我們進(jìn)行了正交分析，結(jié)果見(jiàn)表3</p><p>　　表2 細(xì)化前后竹纖維的纖維素含量對(duì)比</p><p>　　說(shuō)明：細(xì)化處理前后的樣品均為竹子，其中1#～9#為上述正交實(shí)驗(yàn)的編組。</p><p>　　表 3 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析&l

80、t;/p><p>　　說(shuō)明：表中K1、K2、K3分別為不同因素對(duì)應(yīng)水平1、2、3條件下的各質(zhì)量指標(biāo)之和；k1、k2、k3則對(duì)應(yīng)上述K值與總水平數(shù)之比；R則為每列中最大值與最小值之差。</p><p>　　從極差R看，時(shí)間是影響質(zhì)量指標(biāo)的主要因素，然后依次是溫度、預(yù)處理液配方、堿煮練液配方。煮練劑用量、煮練時(shí)間和煮練溫度3個(gè)因素中，固定1個(gè)因素時(shí)，其他2個(gè)值越高，得到的纖維素含量也越高；當(dāng)煮練劑

81、用量一定時(shí)，相對(duì)于煮練溫度，煮練時(shí)間對(duì)纖維素含量影響較大，即煮練時(shí)間越長(zhǎng)纖維素含量也越高；煮練溫度一定時(shí)，則煮練時(shí)間相對(duì)煮練試劑用量對(duì)纖維素含量影響較大，即煮練時(shí)間越長(zhǎng)纖維素含量也越高；煮練時(shí)間一定時(shí)，煮練試劑用量相對(duì)煮練溫度對(duì)纖維素含量影響較大，即煮練試劑用量大，纖維素含量也高．為便于直觀分析，做因素水平與k關(guān)系圖，見(jiàn)圖1。</p><p>　　從圖1可以看出，對(duì)預(yù)處理?xiàng)l件及堿處理?xiàng)l件來(lái)說(shuō)，在水平1條件下平均質(zhì)

82、量指標(biāo)都是最高；水平2條件下平均質(zhì)量指標(biāo)在處理溫度下最好；水平3條件下則處理時(shí)間條件下的平均質(zhì)量指標(biāo)最高。因此單從纖維素含量這個(gè)角度考查，最佳細(xì)化工藝條件應(yīng)是：預(yù)處理液中H2O2的質(zhì)量濃度為 3g/L，尿素 8g/L，堿處理液中NaOH 10g/L、Na2SO3 3％、Na2SiO3 2％、復(fù)合助劑 1％，溫度80℃ ，處理時(shí)間3h．當(dāng)然最終的工藝條件還須結(jié)合纖維直徑、強(qiáng)度等力學(xué)性能的測(cè)量結(jié)果來(lái)綜合考慮[13]。</p>

83、<p>　　3.1.2 細(xì)化工藝參數(shù)對(duì)竹纖維基本性能的影響</p><p>　　纖維的長(zhǎng)度、細(xì)度、強(qiáng)度不僅影響其可紡性，還在很大程度上影響到織物的耐用性、手感、懸垂性、舒適性等服用性能，為此，我們采用正交設(shè)計(jì)得到的9組參數(shù)及單獨(dú)考慮纖維素含量這個(gè)因素得出的最佳工藝參數(shù)對(duì)竹纖維進(jìn)行了分離細(xì)化，并測(cè)定了所得纖維的基本性能，結(jié)果見(jiàn)表4。</p><p>　　表 4 細(xì)化處理后竹纖維

84、基本性能</p><p>　　說(shuō)明：表中2—9號(hào)試樣表示正交實(shí)驗(yàn)編組好，10號(hào)為單考慮纖維素含量得到的最佳參數(shù)處理的樣品，第1組得到的纖維長(zhǎng)度未達(dá)到3cm故略去。</p><p>　　由表4看出，經(jīng)上述條件處理后得到的竹纖維直徑已較小，并且有一定的長(zhǎng)度和強(qiáng)度，其中2、9、10號(hào)纖維的性能已基本達(dá)到服用要求。綜合前面纖維素含量部分的分析結(jié)果，可以得出該實(shí)驗(yàn)條件下最優(yōu)的工藝參數(shù)是：預(yù)處理液中H

85、2O2 3g/L，尿素8g/L，堿處理液中NaOH 10g/L、Na2SO3 2％、Na2SiO3 2％、復(fù)合助劑1％，溫度8O℃，處理時(shí)間3h。</p><p>　　但所有實(shí)驗(yàn)條件下，纖維的得率均較低，很多原料處理后都成了長(zhǎng)度在2～3mm的碎沫，基本上是竹纖維單細(xì)胞的長(zhǎng)度．這可能是由于化學(xué)細(xì)化處理?xiàng)l件還是比較劇烈，對(duì)起黏結(jié)作用的木質(zhì)素等膠質(zhì)的破壞作用較大[14]。</p><p><

86、;b>　　3.2 煮練 </b></p><p>　　3.2.1 失重率測(cè)試 </p><p>　　右圖為燒堿濃度和溫度對(duì)粗竹纖維堿處理時(shí)失重率的影響。在各處理溫度下，粗竹纖維的失重率均隨燒堿濃度的增加而上升。這說(shuō)明燒堿對(duì)粗竹纖維中的半纖維素、木質(zhì)素、果膠等雜質(zhì)具有明顯的溶解作用。 </p><p>　　不管是3O℃處理2h，還是9O℃處理1h，

87、粗竹纖維的失重率均較低，除雜效果較差，處理后的粗竹纖維還呈明顯的束狀，且硬絲、并絲很多。由于去除雜質(zhì)不充分，纖維仍呈黃色。</p><p>　　當(dāng)處理溫度達(dá)到或超過(guò)100℃后 ，粗竹纖維的失重率明顯增加。這是由于高溫促進(jìn)了纖維和雜質(zhì)的膨化，增強(qiáng)了堿液對(duì)纖維的滲透性 ，加速了雜質(zhì)的溶解，提高了雜質(zhì)的溶解度。但是，高溫和過(guò)高的燒堿質(zhì)量濃度極易導(dǎo)致竹纖維的堿降解，例如在110和120℃，當(dāng)燒堿濃度達(dá)到45g/L時(shí)部分纖

88、維會(huì)呈絮狀；而120℃時(shí)，當(dāng)燒堿質(zhì)量濃度超過(guò)60g/L后 ，纖維幾乎全部變?yōu)樾鯛睢Ｓ纱种竦睦w維素含量為76％，而在 110和120℃溫度處理下，當(dāng)燒堿質(zhì)量濃度超過(guò)45 g/L后，失重率均在29％以上，這也說(shuō)明了在高溫和高堿質(zhì)量濃度的處理下，纖維素發(fā)生了降解。由于高溫高壓處理去除雜質(zhì)充分，因此，處理得到的纖維白度較高[15]。</p><p><b>　　3.3 漂白</b></p&g

89、t;<p>　　3.3.1 pH值對(duì)DMD處理效果的影響(見(jiàn)表5)。</p><p>　　表5 PH值對(duì)DMD處理效果的影響</p><p>　　注：Oxone 4g/L, 丙酮 6%，浴比 1：50， 室溫， 處理時(shí)間 60min。</p><p>　　實(shí)驗(yàn)中DMD脫木素的制取通常采用現(xiàn)場(chǎng)制備的方法，同時(shí)必須嚴(yán)格控制反應(yīng)的pH值在7．0～7．5。由

90、表1可以看出，當(dāng)pH值為2～7左右時(shí)，木質(zhì)素的含量逐漸下降而pH值為7～11時(shí)，木質(zhì)素含量逐漸上升；同時(shí)白度也在pH值為7～7．5時(shí)達(dá)到最高值。即可知pH值為7～7．5時(shí)效果最佳。</p><p>　　3.3.2 溫度和時(shí)間對(duì)DMD處理的影響</p><p>　　不同溫度和時(shí)間對(duì) DMD處理的影響分別見(jiàn)表6、表7。</p><p>　　表 6 溫度對(duì)DMD處理

91、的影響</p><p>　　注：Oxone 6g/L, 丙酮 6%，PH值為 7～7.5，浴比 1：50，60min。</p><p>　　表 7 時(shí)間對(duì)DMD處理的影響</p><p>　　注：Oxone 6g/L, 丙酮 6%，PH值為 7～7.5，浴比1：50，60℃。</p><p>　　在不同的溫度下，用DMD脫木素，處理溫度為2

92、0、40、60、80℃，結(jié)果如表6所示，溫度提高，脫木素率增加，但超過(guò)60℃，脫木素率有所下降，這可能是溫度過(guò)高導(dǎo)致活性氧過(guò)多無(wú)效分解所致。由此可見(jiàn)，處理溫度在60℃較為合適。在不同的時(shí)間下用DMD脫木素，處理時(shí)間為60、80、100、120min，結(jié)果如表3所示 ，隨著時(shí)間的增加，脫木素率隨之增加。但超過(guò)100min時(shí)，增加的趨勢(shì)變得緩慢[16]。</p><p><b>　　4 結(jié)論</b&

93、gt;</p><p>　　1.在30℃和90℃度下，采用燒堿處理法從粗竹纖維中提取天然竹纖維，脫膠去雜效果較差，竹纖維不易分離；在100、110和120℃下，尤其是110℃和120℃，粗竹纖維的失重率高，脫膠除雜效果好，竹纖維易于分離。高溫和高堿質(zhì)量濃度有利于促進(jìn)半纖維素和木質(zhì)素等雜質(zhì)的溶解，但在110和120℃下，當(dāng)燒堿質(zhì)量濃度超過(guò)45g/L時(shí)，極易引起纖維素的降解。</p><p>

94、　　2.在采用現(xiàn)場(chǎng)制備DMD的方法進(jìn)行漂白時(shí)，必須嚴(yán)格控制反應(yīng)的pH值在7.0～7．5范圍內(nèi)，才能達(dá)到比較理想的脫木素率和漂白效果。</p><p>　　3.溫度和時(shí)間對(duì)DMD脫木素和漂白效果有一定的影響，最佳處理溫度為60℃，時(shí)間為100min。</p><p>　　4.采用本實(shí)驗(yàn)條件下的束狀竹原纖維，其細(xì)化分離處理的最佳工藝：預(yù)處理液中H2O2質(zhì)量濃度 3g/L，尿素 8g/L；堿處理

95、液中NaOH 10g/L、Na2SO3 2％、Na2SiO3 2％、蒽醌類復(fù)合助劑 1％；溫度80℃；處理時(shí)間3h。</p><p>　　5.經(jīng)上述條件細(xì)化處理后，其平均直徑可達(dá)0.05mm(約6dtex)，平均長(zhǎng)度30mm，平均強(qiáng)度2.38CN/dtex，性能初步滿足服用。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　

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102、 謝</b></p><p>　　本課題是在xx老師的悉心指導(dǎo)下完成的。課題開始以來(lái)，無(wú)論從資料的收集、整理，還是實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行、結(jié)果的論證都得到xx老師無(wú)微不至的關(guān)懷和支持。xx老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和諄諄教導(dǎo)，不僅在學(xué)業(yè)上，而且在做人上，使我受益匪淺。在此，謹(jǐn)向我的導(dǎo)師致以衷心的感謝和深深的敬意！</p><p>　　在課題的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，數(shù)據(jù)處理及理論分析方面，也得到了xx老師的