棉稈皮纖維提取方式對棉桿皮纖維性能的影響

康玉萍

摘要：棉稈皮是一種優良的長韌皮纖維，富含纖維素、木質素和多縮戊糖等。本文以廢棄的棉稈為原料，借鑒麻類化學脫膠經驗，對棉稈皮進行脫膠得到棉稈皮纖維。通過實驗得出工藝參數為（1）酸洗：硫酸溶液濃度3mL/L，溫度60℃，浴比1∶30，浸泡時間2.5h；（2）一次堿煮： 濃度8g/L， 濃度8mL/L，乳化劑1g，浴比為1∶30，溫度80℃，時間30min；（3）二次堿煮： 濃度12g/L， 濃度16mL/L，乳化劑1g，浴比1∶30，溫度80℃，時間1 h；（4）酸洗：硫酸溶液濃度0.5ml/L，浴比為1∶30，常溫，浸泡10min。

關鍵詞：棉稈皮纖維；快速脫膠；殘膠率

我國是世界上的產棉大國，2014年僅新疆地區棉花種植面積為3804萬畝，且我國棉花種植面積逐年增加。當今社會能源需求日益緊張，因此充分利用好棉稈皮資源對緩解我國天然纖維的嚴重不足具有重大的意義。脫膠是韌皮纖維制取過程中最重要的工序，對穩定和提高后道工序的產品質量起著重要的作用，因此尋求高效低耗的短流程脫膠工藝也勢在必行。本文將采用棉稈皮化學及化學-生物聯合脫膠法對棉稈皮進行脫膠，得出棉稈皮脫膠的最佳方案。棉稈皮的化學成分主要為纖維素（46.74%）、半纖維素（13.54%）、木質素（15.74）、果膠質（9.21%）、脂臘質（3.8%）等。

1 脫膠方案設計

2.2 工藝選擇

利用上述7種脫膠方式對棉稈皮進行脫膠，然后測試脫膠后的棉稈皮纖維的殘膠率，其結果見表1。

由表1可知，用方式一和方式二提取的的棉稈皮纖維殘膠率大，色澤和分離狀況都不好，不適合用于纖維性能分析。其余五種工藝殘膠率差異不大。而用工藝四和工藝五脫膠后的纖維顏色差，若要用于實際生產，還需漂白。剩余三種工藝脫膠后纖維的各項指標均差不多，下面對用這三種工藝脫膠后的纖維的斷裂強力進行比較。

由表2可知，用方式三脫膠后的纖維強力為75.73cN，高于其它兩種脫膠方式脫膠后的纖維強力。此外，脫膠方式六和脫膠方式七用時較長，而脫膠方式三不僅脫膠時間較短，且能在脫膠的同時完成漂白工藝。

綜上可知脫膠方式三脫膠效果最好。

3 棉稈皮纖維形態

為了更直觀地觀察棉稈皮纖維的表面，利用掃描電鏡對棉稈皮纖維表面進行觀察。由圖1所示。

從圖1中可知，棉稈皮纖維表面粗糙，凹凸不平，并且存在明顯的溝槽。脫膠處理后，棉稈皮纖維呈束狀時，各單纖維平行排列，有縱向縫隙。纖維形態仍存在通過膠質束縛的單細胞纖維的集束。這種結構類似亞麻、黃麻纖維的形態結構，同時棉稈皮單纖維長度較短，不能單獨紡紗，只能依靠膠質形成具有一定長度的束纖維，表明棉稈皮纖維也屬工藝纖維，因此棉稈皮纖維必須保持一定的殘膠率，進一步研究堿煮處理的工藝條件，以便獲得具有一定長度的棉稈皮纖維，增加其使用價值。

4 結論

經測量，棉稈皮的工藝纖維長度為3-32mm。就目前情況看，棉稈皮纖維作為服裝用纖維尚有一定困難，但在裝飾品、家用紡織品、床上用品以及纖維增強復合材料等方面很有探討價值。

參考文獻：

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