棕葉纖維的精細化加工及性能

張 毅，高金霞，戴 鴿

（1.浙江工業職業技術學院，浙江紹興 312000；2.浙江恒祥檢測技術服務有限公司，浙江紹興 312000；3.寧波申洲針織有限公司，浙江寧波 315000）

棕葉纖維長度長，斷裂強度高，具有很好的開發利用價值。近年來，國內外均有研究報道：伊東隆夫、杉山淳司等［1-3］對棕樹葉鞘維管束纖維的結構及其生長變化進行了研究，初步探討了纖維排列、單根維管束切面等；劉曉霞等［4-6］對棕葉纖維進行了開發初探，研究了部分理化性能，并著重對纖維強度和染色性能進行了分析；張毅等［7］研究了棕葉纖維的化學脫膠工藝，得出在最佳脫膠工藝下，棕葉纖維的斷裂強力為146 cN，線密度為1.44 tex，柔軟度為202捻/20 cm，具有一定的可紡性。

本實驗通過對化學脫膠后的棕葉纖維進行精細化加工，即先采用軟油精進行給油處理，再經梳棉機進行機械開松處理，以斷裂強力、線密度、柔軟度為評價指標，分析處理后棕葉纖維的性能，擬出最佳處理方案，以改善棕葉纖維的柔軟度、細度等。

1 實驗

1.1 材料

化學脫膠后的棕葉纖維［脫膠工藝：NaOH 用量8%（omf），Na2S 用量5%，滲透劑JFC 用量2%，溫度100 ℃，時間90 min，浴比1∶10；斷裂強力146 cN，線密度1.44 tex，柔軟度202捻/20 cm］。滲透劑JFC、甘油（杭州久靈化工有限公司），三元共聚硅油（C912）、軟油精（H606）（東莞市涵峰化工科技有限公司）。

1.2 棕葉纖維的精細化加工方法

1.2.1 加工流程

將軟油精配制成乳液后對棕葉纖維進行噴灑和燜包養生處理→采用A186F 型梳棉機對棕葉纖維進行機械開松梳理，纖維縱向劈裂劈細以提高纖維細度；去除纖維中夾雜的并絲、超長纖維等以改善纖維品質。

1.2.2 給油工藝條件

軟油精用量0.5%～4.5%（omf），水95.5%～99.5%，室溫，時間6～30 h。

1.2.3 機械開松工藝條件

開松次數1～3 次，為降低纖維損傷，可適當抬高給棉板高度1～2 cm。

1.3 測試

斷裂強力：采用LLY-06E 型電子單纖維強力儀測試，設定上下夾持器夾持隔距為20 mm，移動速度為20 mm/min，測試50次，取平均值。

線密度：采用Y171B 型切斷器，依據中段切斷稱重法選取其中有代表性的主體部分纖維，首先采用夾持梳理方法梳去其中的短纖維，并使纖維完全伸直；然后用切斷器切取20 mm纖維，采用JN-B扭力天平（最大量程25 mg，分度值0.05 mg）稱重，統計纖維根數，根據定重制細度定義求出公制支數。

柔軟度：采用捻度測試儀測試。把經過調濕平衡后的棕葉纖維順勢理直無捻曲地夾在捻度儀的夾持器中，此時捻度儀的指針在零位，然后加捻至纖維斷裂，記錄讀數，經過換算，結果以扭曲度（即20 cm 內的捻回數）表示，該值愈大，表明柔軟度愈好。

2 結果與討論

2.1 不同助劑對棕葉纖維柔軟度的影響

由圖1可知，同等條件下，4種助劑對棕葉纖維柔軟度的影響程度依次是軟油精＞三元共聚硅油＞滲透劑＞甘油，因此選取軟油精對棕葉纖維進行精細化處理。

圖1 不同助劑對棕葉纖維柔軟度的影響

2.2 軟油精處理單因子實驗

2.2.1 軟油精用量

由圖2可知，棕葉纖維的斷裂強力、線密度隨軟油精用量的增加呈現先下降后上升的趨勢，原因是在滲透劑等助劑作用下，軟油精可充分滲入纖維束內部，使纖維蓬松，纖維的分裂度（即細度）提高，斷裂強力、線密度下降，當用量達到一定程度時，纖維間相互黏結，形成并絲或束纖維，斷裂強力、線密度上升。棕葉纖維的柔軟度隨軟油精用量的增加先上升后下降，原因在于一定量的軟油精使得纖維蓬松，手感大為改善；超出一定量后，纖維間相互黏結，柔軟度降低。綜上，軟油精用量選擇2.5%為宜。

圖2 軟油精用量對棕葉纖維斷裂強力、線密度、柔軟度的影響

2.2.2 處理時間

由表1可知，隨著處理時間的延長，斷裂強力逐步下降，線密度呈現先下降后上升的趨勢，柔軟度呈現先上升后下降的趨勢。原因為隨著處理時間的延長，乳液逐步滲透到纖維內部直至內外均勻，蓬松并溶脹棕葉纖維中的部分束纖維，使得斷裂強力下降，線密度下降，柔軟度提升，但是當處理時間過長時，纖維間發生黏結使得線密度上升、柔軟度下降。綜合考慮，處理時間選擇24 h為佳。

表1 軟油精處理時間對棕葉纖維處理效果的影響

2.2.3 開松次數

由表2可知，隨開松次數增加，棕葉纖維的斷裂強力損傷明顯，線密度逐步下降，柔軟度先上升后下降。原因在于：（1）機械開松對纖維強力有一定的損傷，故斷裂強力逐步下降；（2）經過梳理，將纖維縱向劈裂劈細，去除了纖維中夾雜的并絲、超長纖維、短絨等，使得線密度下降，柔軟度上升。但開松3 次后，纖維因損傷嚴重變得過短，使得柔軟度下降。綜合考慮，選擇開松2次為佳。

表2 開松次數對棕葉纖維處理效果的影響

3 結論

（1）甘油、滲透劑JFC、三元共聚硅油、軟油精在同等條件下處理經化學脫膠后的棕葉纖維，柔軟度方面軟油精最佳，甘油最差。

（2）軟油精用量為2.5%（omf），處理時間為24 h時對棕葉纖維的處理效果最佳，斷裂強力為114 cN，線密度為0.81 tex，柔軟度為255 捻/20 cm，與未處理的棕葉纖維相比，斷裂強力降低了21%，線密度降低了44%，柔軟度提升了27%。

（3）用梳棉機對棕葉纖維進行機械開松處理，開松2 次效果最佳，斷裂強力為93 cN，線密度為0.54 tex，柔軟度為301 捻/20 cm，較僅軟油精處理，斷裂強力降低了18.4%，線密度降低了33.3%，柔軟度提升了18.1%，顯著改善了棕葉纖維的性能。