菠蘿葉纖維與其它植物纖維的吸濕性能對(duì)比測(cè)試及分析

連文偉　張勁　薛忠　李明福　黃濤

摘要：利用掃描電鏡、X射線衍射等測(cè)試方法對(duì)菠蘿葉纖維、亞麻纖維、苧麻纖維和棉花纖維的微觀形態(tài)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。分析認(rèn)為：菠蘿葉纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu)有區(qū)別于其它三種植物纖維，有較大的比表面積；菠蘿葉纖維的結(jié)晶度與亞麻纖維和苧麻纖維接近，高于棉花纖維。在熱帶標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，采用烘箱干燥法和回歸模型分析法，對(duì)測(cè)試的四種進(jìn)行了吸濕、放濕測(cè)試與分析。結(jié)果表明：在吸濕性能方面，菠蘿葉纖維表現(xiàn)最佳，棉花纖維最差；在纖維吸濕平衡回潮率和吸濕速率方面，菠蘿葉纖維與亞麻纖維和苧麻纖維相近，且高于棉花纖維；在纖維放濕平衡回潮率和放濕速率方面，菠蘿葉纖維高于亞麻纖維、苧麻纖維和棉花纖維。

關(guān)鍵詞：菠蘿葉纖維；形態(tài)結(jié)構(gòu)；吸濕性能

中圖分類號(hào)：TS101.921文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：16749944（2014）10007805

1引言

菠蘿葉纖維是從熱帶水果菠蘿的植株葉片中提取的植物纖維，屬于葉脈纖維，外觀潔白，柔軟爽滑，手感如蠶絲，故又有菠蘿絲的稱謂。菠蘿葉纖維在性能方面，如化學(xué)性能、物理性能、機(jī)械性能等方面類似于亞麻、苧麻、大麻等麻類纖維[1]；在可紡性方面，由于單纖維長(zhǎng)度短，不能直接用于紡紗，因此如亞麻、大麻一樣采用工藝?yán)w維，即在脫膠處理時(shí)采用半脫膠工藝，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(zhǎng)纖維[2]；在吸濕性能方面，吸濕放濕性能好、與亞麻相似[1]。截至目前，國(guó)內(nèi)對(duì)菠蘿葉纖維研究較多的是纖維結(jié)構(gòu)、性能、可紡性等方面，對(duì)于其吸濕性能的研究報(bào)道極少，菠蘿葉纖維具有良好的吸濕和放濕性能只是人們使用過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)，沒有具體的科學(xué)依據(jù)。而纖維的吸濕性能是關(guān)系到纖維紡織加工、染整工藝和評(píng)價(jià)紡織品服用舒適性的一項(xiàng)重要特性指標(biāo)[3]。為了對(duì)菠蘿葉纖維的結(jié)構(gòu)與吸濕性能特點(diǎn)有較深入的了解，在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中可以更好地根據(jù)需要調(diào)整加工工藝和控制纖維的吸放濕行為及熱濕舒適性，提高菠蘿葉纖維織物的附加值，本文對(duì)菠蘿葉纖維、亞麻、苧麻、棉等植物纖維的主要結(jié)構(gòu)與吸濕性能進(jìn)行了對(duì)比測(cè)試，并根據(jù)菠蘿葉纖維的結(jié)構(gòu)特征和吸濕性能進(jìn)行分析探討。

4結(jié)論

菠蘿葉纖維、亞麻織物、苧麻纖維和棉花纖維屬于天然纖維素纖維，是由相同的纖維素大分子組成而且具有相似的纖維素纖維結(jié)構(gòu)，所以在吸濕性能方面大體一致；但同時(shí)由于不同纖維在內(nèi)在結(jié)構(gòu)上的差異而又有所差別。

（1）菠蘿葉纖維的截面形態(tài)為多邊形，其它三種纖維呈腰圓形；菠蘿葉纖維的表面形態(tài)粗糙有裂紋，其它三種纖維表面較光滑無(wú)裂紋，因而呈現(xiàn)較大的比表面積。

（2）菠蘿葉纖維的結(jié)晶度與亞麻纖維和苧麻纖維接近，表明它們無(wú)定形區(qū)和吸濕的區(qū)域大小相近。

（3）菠蘿葉纖維、亞麻纖維、苧麻纖維和棉花纖維的吸濕平衡回潮率分別為16.04%、16.59%、16.16%、13.33%，放濕平衡回潮率分別為19.64%、19.53%、17.92%、14.95%，吸濕滯后值分別為3.60%、2.90%、1.76%、1.62%纖維。

（4）菠蘿葉纖維的吸濕速率與亞麻纖維和苧麻纖維相近，棉花纖維吸濕速率較低，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，纖維吸濕速率呈指數(shù)形式衰減.30 min后的吸濕速率曲線先后趨近于零，約在120min后吸濕過(guò)程趨于平衡。

（5）菠蘿葉纖維放濕速率最快，后續(xù)為亞麻纖維，苧麻纖維，棉花纖維最低，隨著時(shí)間的延續(xù)，菠蘿葉纖維放濕速率很快衰減，80min后放濕速率曲線趨近于零。

（6）測(cè)試的四種纖維中菠蘿葉纖維的吸濕性能表現(xiàn)最優(yōu)，在吸濕平衡回潮率和吸濕速率方面與亞麻纖維和苧麻纖維相近；在放濕平衡回潮率和放濕速率方面高于亞麻纖維和苧麻纖維，測(cè)試的四種纖維中棉花纖維的吸濕性能最差。

參考文獻(xiàn)：

[1] 余崇文，張?jiān)鳎辈?菠蘿纖維的性能及化學(xué)處理研究[J].中國(guó)麻作，2000（3）： 28～31.

[2] 王紅，刑聲遠(yuǎn).菠蘿葉纖維的開發(fā)及應(yīng)用[J].紡織導(dǎo)報(bào)，2010（3）：52～54.

[3] 朱進(jìn)忠，蘇玉梅，毛慧賢，等.幾種纖維素纖維吸濕性能的測(cè)試分析[J].天津工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2010（4）：29～32.

[4] 姚穆，周錦芳，黃淑珍.紡織材料學(xué)[M].北京：中國(guó)紡織出版社，2000：322～354.

[5] 黃濤，張勁，李勤奮，等.香蕉黏膠纖維的結(jié)構(gòu)和理化指標(biāo)[J].上海紡織科技，2010（10）：1～7.

[6] 劉茜.吸濕排汗纖維的開發(fā)及應(yīng)用[J].廣西紡織科技，2003（3）：38.endprint

摘要：利用掃描電鏡、X射線衍射等測(cè)試方法對(duì)菠蘿葉纖維、亞麻纖維、苧麻纖維和棉花纖維的微觀形態(tài)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。分析認(rèn)為：菠蘿葉纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu)有區(qū)別于其它三種植物纖維，有較大的比表面積；菠蘿葉纖維的結(jié)晶度與亞麻纖維和苧麻纖維接近，高于棉花纖維。在熱帶標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，采用烘箱干燥法和回歸模型分析法，對(duì)測(cè)試的四種進(jìn)行了吸濕、放濕測(cè)試與分析。結(jié)果表明：在吸濕性能方面，菠蘿葉纖維表現(xiàn)最佳，棉花纖維最差；在纖維吸濕平衡回潮率和吸濕速率方面，菠蘿葉纖維與亞麻纖維和苧麻纖維相近，且高于棉花纖維；在纖維放濕平衡回潮率和放濕速率方面，菠蘿葉纖維高于亞麻纖維、苧麻纖維和棉花纖維。

關(guān)鍵詞：菠蘿葉纖維；形態(tài)結(jié)構(gòu)；吸濕性能

中圖分類號(hào)：TS101.921文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：16749944（2014）10007805

1引言

菠蘿葉纖維是從熱帶水果菠蘿的植株葉片中提取的植物纖維，屬于葉脈纖維，外觀潔白，柔軟爽滑，手感如蠶絲，故又有菠蘿絲的稱謂。菠蘿葉纖維在性能方面，如化學(xué)性能、物理性能、機(jī)械性能等方面類似于亞麻、苧麻、大麻等麻類纖維[1]；在可紡性方面，由于單纖維長(zhǎng)度短，不能直接用于紡紗，因此如亞麻、大麻一樣采用工藝?yán)w維，即在脫膠處理時(shí)采用半脫膠工藝，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(zhǎng)纖維[2]；在吸濕性能方面，吸濕放濕性能好、與亞麻相似[1]。截至目前，國(guó)內(nèi)對(duì)菠蘿葉纖維研究較多的是纖維結(jié)構(gòu)、性能、可紡性等方面，對(duì)于其吸濕性能的研究報(bào)道極少，菠蘿葉纖維具有良好的吸濕和放濕性能只是人們使用過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)，沒有具體的科學(xué)依據(jù)。而纖維的吸濕性能是關(guān)系到纖維紡織加工、染整工藝和評(píng)價(jià)紡織品服用舒適性的一項(xiàng)重要特性指標(biāo)[3]。為了對(duì)菠蘿葉纖維的結(jié)構(gòu)與吸濕性能特點(diǎn)有較深入的了解，在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中可以更好地根據(jù)需要調(diào)整加工工藝和控制纖維的吸放濕行為及熱濕舒適性，提高菠蘿葉纖維織物的附加值，本文對(duì)菠蘿葉纖維、亞麻、苧麻、棉等植物纖維的主要結(jié)構(gòu)與吸濕性能進(jìn)行了對(duì)比測(cè)試，并根據(jù)菠蘿葉纖維的結(jié)構(gòu)特征和吸濕性能進(jìn)行分析探討。

4結(jié)論

菠蘿葉纖維、亞麻織物、苧麻纖維和棉花纖維屬于天然纖維素纖維，是由相同的纖維素大分子組成而且具有相似的纖維素纖維結(jié)構(gòu)，所以在吸濕性能方面大體一致；但同時(shí)由于不同纖維在內(nèi)在結(jié)構(gòu)上的差異而又有所差別。

（1）菠蘿葉纖維的截面形態(tài)為多邊形，其它三種纖維呈腰圓形；菠蘿葉纖維的表面形態(tài)粗糙有裂紋，其它三種纖維表面較光滑無(wú)裂紋，因而呈現(xiàn)較大的比表面積。

（2）菠蘿葉纖維的結(jié)晶度與亞麻纖維和苧麻纖維接近，表明它們無(wú)定形區(qū)和吸濕的區(qū)域大小相近。

（3）菠蘿葉纖維、亞麻纖維、苧麻纖維和棉花纖維的吸濕平衡回潮率分別為16.04%、16.59%、16.16%、13.33%，放濕平衡回潮率分別為19.64%、19.53%、17.92%、14.95%，吸濕滯后值分別為3.60%、2.90%、1.76%、1.62%纖維。

（4）菠蘿葉纖維的吸濕速率與亞麻纖維和苧麻纖維相近，棉花纖維吸濕速率較低，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，纖維吸濕速率呈指數(shù)形式衰減.30 min后的吸濕速率曲線先后趨近于零，約在120min后吸濕過(guò)程趨于平衡。

（5）菠蘿葉纖維放濕速率最快，后續(xù)為亞麻纖維，苧麻纖維，棉花纖維最低，隨著時(shí)間的延續(xù)，菠蘿葉纖維放濕速率很快衰減，80min后放濕速率曲線趨近于零。

（6）測(cè)試的四種纖維中菠蘿葉纖維的吸濕性能表現(xiàn)最優(yōu)，在吸濕平衡回潮率和吸濕速率方面與亞麻纖維和苧麻纖維相近；在放濕平衡回潮率和放濕速率方面高于亞麻纖維和苧麻纖維，測(cè)試的四種纖維中棉花纖維的吸濕性能最差。

參考文獻(xiàn)：

[1] 余崇文，張?jiān)鳎辈?菠蘿纖維的性能及化學(xué)處理研究[J].中國(guó)麻作，2000（3）： 28～31.

[2] 王紅，刑聲遠(yuǎn).菠蘿葉纖維的開發(fā)及應(yīng)用[J].紡織導(dǎo)報(bào)，2010（3）：52～54.

[3] 朱進(jìn)忠，蘇玉梅，毛慧賢，等.幾種纖維素纖維吸濕性能的測(cè)試分析[J].天津工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2010（4）：29～32.

[4] 姚穆，周錦芳，黃淑珍.紡織材料學(xué)[M].北京：中國(guó)紡織出版社，2000：322～354.

[5] 黃濤，張勁，李勤奮，等.香蕉黏膠纖維的結(jié)構(gòu)和理化指標(biāo)[J].上海紡織科技，2010（10）：1～7.

[6] 劉茜.吸濕排汗纖維的開發(fā)及應(yīng)用[J].廣西紡織科技，2003（3）：38.endprint

摘要：利用掃描電鏡、X射線衍射等測(cè)試方法對(duì)菠蘿葉纖維、亞麻纖維、苧麻纖維和棉花纖維的微觀形態(tài)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。分析認(rèn)為：菠蘿葉纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu)有區(qū)別于其它三種植物纖維，有較大的比表面積；菠蘿葉纖維的結(jié)晶度與亞麻纖維和苧麻纖維接近，高于棉花纖維。在熱帶標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，采用烘箱干燥法和回歸模型分析法，對(duì)測(cè)試的四種進(jìn)行了吸濕、放濕測(cè)試與分析。結(jié)果表明：在吸濕性能方面，菠蘿葉纖維表現(xiàn)最佳，棉花纖維最差；在纖維吸濕平衡回潮率和吸濕速率方面，菠蘿葉纖維與亞麻纖維和苧麻纖維相近，且高于棉花纖維；在纖維放濕平衡回潮率和放濕速率方面，菠蘿葉纖維高于亞麻纖維、苧麻纖維和棉花纖維。

關(guān)鍵詞：菠蘿葉纖維；形態(tài)結(jié)構(gòu)；吸濕性能

中圖分類號(hào)：TS101.921文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：16749944（2014）10007805

1引言

菠蘿葉纖維是從熱帶水果菠蘿的植株葉片中提取的植物纖維，屬于葉脈纖維，外觀潔白，柔軟爽滑，手感如蠶絲，故又有菠蘿絲的稱謂。菠蘿葉纖維在性能方面，如化學(xué)性能、物理性能、機(jī)械性能等方面類似于亞麻、苧麻、大麻等麻類纖維[1]；在可紡性方面，由于單纖維長(zhǎng)度短，不能直接用于紡紗，因此如亞麻、大麻一樣采用工藝?yán)w維，即在脫膠處理時(shí)采用半脫膠工藝，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(zhǎng)纖維[2]；在吸濕性能方面，吸濕放濕性能好、與亞麻相似[1]。截至目前，國(guó)內(nèi)對(duì)菠蘿葉纖維研究較多的是纖維結(jié)構(gòu)、性能、可紡性等方面，對(duì)于其吸濕性能的研究報(bào)道極少，菠蘿葉纖維具有良好的吸濕和放濕性能只是人們使用過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)，沒有具體的科學(xué)依據(jù)。而纖維的吸濕性能是關(guān)系到纖維紡織加工、染整工藝和評(píng)價(jià)紡織品服用舒適性的一項(xiàng)重要特性指標(biāo)[3]。為了對(duì)菠蘿葉纖維的結(jié)構(gòu)與吸濕性能特點(diǎn)有較深入的了解，在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中可以更好地根據(jù)需要調(diào)整加工工藝和控制纖維的吸放濕行為及熱濕舒適性，提高菠蘿葉纖維織物的附加值，本文對(duì)菠蘿葉纖維、亞麻、苧麻、棉等植物纖維的主要結(jié)構(gòu)與吸濕性能進(jìn)行了對(duì)比測(cè)試，并根據(jù)菠蘿葉纖維的結(jié)構(gòu)特征和吸濕性能進(jìn)行分析探討。

4結(jié)論

菠蘿葉纖維、亞麻織物、苧麻纖維和棉花纖維屬于天然纖維素纖維，是由相同的纖維素大分子組成而且具有相似的纖維素纖維結(jié)構(gòu)，所以在吸濕性能方面大體一致；但同時(shí)由于不同纖維在內(nèi)在結(jié)構(gòu)上的差異而又有所差別。

（1）菠蘿葉纖維的截面形態(tài)為多邊形，其它三種纖維呈腰圓形；菠蘿葉纖維的表面形態(tài)粗糙有裂紋，其它三種纖維表面較光滑無(wú)裂紋，因而呈現(xiàn)較大的比表面積。

（2）菠蘿葉纖維的結(jié)晶度與亞麻纖維和苧麻纖維接近，表明它們無(wú)定形區(qū)和吸濕的區(qū)域大小相近。

（3）菠蘿葉纖維、亞麻纖維、苧麻纖維和棉花纖維的吸濕平衡回潮率分別為16.04%、16.59%、16.16%、13.33%，放濕平衡回潮率分別為19.64%、19.53%、17.92%、14.95%，吸濕滯后值分別為3.60%、2.90%、1.76%、1.62%纖維。

（4）菠蘿葉纖維的吸濕速率與亞麻纖維和苧麻纖維相近，棉花纖維吸濕速率較低，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，纖維吸濕速率呈指數(shù)形式衰減.30 min后的吸濕速率曲線先后趨近于零，約在120min后吸濕過(guò)程趨于平衡。

（5）菠蘿葉纖維放濕速率最快，后續(xù)為亞麻纖維，苧麻纖維，棉花纖維最低，隨著時(shí)間的延續(xù)，菠蘿葉纖維放濕速率很快衰減，80min后放濕速率曲線趨近于零。

（6）測(cè)試的四種纖維中菠蘿葉纖維的吸濕性能表現(xiàn)最優(yōu)，在吸濕平衡回潮率和吸濕速率方面與亞麻纖維和苧麻纖維相近；在放濕平衡回潮率和放濕速率方面高于亞麻纖維和苧麻纖維，測(cè)試的四種纖維中棉花纖維的吸濕性能最差。

參考文獻(xiàn)：

[1] 余崇文，張?jiān)鳎辈?菠蘿纖維的性能及化學(xué)處理研究[J].中國(guó)麻作，2000（3）： 28～31.

[2] 王紅，刑聲遠(yuǎn).菠蘿葉纖維的開發(fā)及應(yīng)用[J].紡織導(dǎo)報(bào)，2010（3）：52～54.

[3] 朱進(jìn)忠，蘇玉梅，毛慧賢，等.幾種纖維素纖維吸濕性能的測(cè)試分析[J].天津工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2010（4）：29～32.

[4] 姚穆，周錦芳，黃淑珍.紡織材料學(xué)[M].北京：中國(guó)紡織出版社，2000：322～354.

[5] 黃濤，張勁，李勤奮，等.香蕉黏膠纖維的結(jié)構(gòu)和理化指標(biāo)[J].上海紡織科技，2010（10）：1～7.

[6] 劉茜.吸濕排汗纖維的開發(fā)及應(yīng)用[J].廣西紡織科技，2003（3）：38.endprint