 |
木棉纤维用途与性能
木棉纤维是一种天然纤维，与棉纤维有很多相似之处，但光泽、吸湿性和保暖性方面具有独特优势，在崇尚天然材料的今天有良好的应用前景。
一、木棉纤维的用途 木棉纤维的新用途扩展： (1)中高档服装、家纺面料 现在，上海攀铭企业发展有限公司利用自己的专利技术可纺制21—32英支的木棉混纺纱线，木棉纤维含量可达70%，这是过去世界各国从来未达到的水平，可以使木棉纤维广泛应用到针织内衣、绒衣、绒线衫、机织休闲外衣、床品、袜类等领域。 (2)中高档被褥絮片、枕芯、靠垫等的填充料 过去木棉纤维没能在这些领域广泛应用的原因是木棉纤维太细、弯曲刚度低、压缩弹性差，填充料容易被压扁毡化，随着使用时间推移产品的柔软舒适性和保暖性衰减较快，而且被褥絮片强力低局部会出现破洞(棉被局部变夹被)。最近，东华大学开发出“持久柔软保暖的木棉絮片的制造技术”，利用该技术制造的木棉絮片的强度、压缩弹性、保暖性能的持久性都可与目前的七孔、九孔涤纶絮片媲美，但在柔软度、吸湿透湿气性和绿色环保性能等方面就具有涤纶絮片无法比拟的优势，制造成本不超过涤纶絮片。在崇尚天然纤维、对纺织品中包含的有毒有害物质控制越来越严厉的当今社会，不使用农药和化肥、在人烟稀少的大森林中生长起来的木棉絮片应该有广泛的应用前景。 (3)旅游、娱乐用品 木棉纤维是最好的浮力材料，用它制作的被褥很轻便于携带，在海边湖边旅游者可以躺在木棉褥上漂浮、做日光浴，由于木棉纤维不吸水，上岸后稍加晾晒木棉褥就可用于夜间露宿。 二、木棉植物简介 木棉属被子植物门、双子叶植物纲、木棉科植物。木棉植物品种较多，约有20属，180种，有些属种的木棉不结果，结果且果实内具有绵毛的共有6种。目前应用的木棉纤维主要指木棉属的木棉种、长果木棉种和吉贝属的吉贝种这3种植物果实内的绵毛。木棉纤维有白、黄和黄棕色3种颜色。一株成年期的木棉树可产5-8kg的木棉纤维，目前包括我国在内的木棉纤维的全球年产量约19.5×104吨。 木棉纤维属单细胞纤维，与棉纤维相同。但棉纤维是种子纤维，由种子的表皮细胞生长而成的，纤维附着于种子上。而木棉纤维是果实纤维，附着于木棉蒴果壳体内壁，由内壁细胞发育、生长而成。木棉纤维在蒴果壳体内壁的附着力小，分离容易。木棉纤维的初步加工比较方便，不需要象棉花那样须经过轧棉加工，只要手工将木棉种子剔出或装入箩筐中筛动，木棉种子即自行沉底，所获得的木棉纤维可以直接用作填充料或手工纺纱。 四、木棉纤维的基本性能 1、物理性能 木棉纤维纵向外观呈圆柱型，表面光滑，不显转曲；光泽好。截面为圆形或椭圆形，中段较粗，根端钝圆，梢端较细，两端封闭，截面细胞未破裂时呈气囊结构，破裂后纤维呈扁带状。细胞中充空气。纤维的中空度高达80%～90%，胞壁薄，接近透明，因而相对密度小，浮力好。纤维块体在水中可承受相当于自身20～36倍的负载重量而不致下沉。木棉表面有较多的腊质使纤维光滑、不吸水、不易缠结，防虫。 过去对木棉纤维的的研究很少，各研究者采用的木棉品种不同，不同文献报道的纤维细度、长度等指标有差异，基本在如下范围。木棉纤维长度8～34mm，纤维中段直径18～45μm，平均30～36μm，壁厚0.5～2μm，纤维细度为0.9～3.2dtex，单纤维密度仅为0.29g/cm3，而棉为1.53 g/cm3。木棉纤维的相对扭转刚度为71.5×10-4cN.cm2/tex2，比玻璃纤维的还大，这可能引起加捻效率降低。因长度较短、强度低、抱合力较差，用棉或毛的纺纱方法难以单独纺纱，这是过去一直没有很好地应用木棉纤维的一大原因。 采用X射线衍射法测得木棉纤维的结晶度33%，而亚麻69%，棉54%。 尼日利亚木棉纤维的聚合度大约在10000左右，和棉纤维相当。 木棉纤维回潮率达10.73%，和丝光棉10.6%相当。 木棉纤维的平均折射率为1.71761，比棉的1.59614略高。这导致木棉纤维光泽明亮，光滑的圆截面更加剧光泽，副面影响可能是纤维显深色性差。 2、化学性质研究 木棉纤维含有约占64%左右的纤维素，约占13%的木质素，此外还含有8.6%的水分、1.4%～3.5%的灰分、4.7%～9.7%的水溶性物质和2.3%～2.5%的木聚糖以及0.8%的蜡质。 木棉纤维可用直接染料染色，但由于木棉纤维含有大量木质素和半纤维素，它们和纤维素互相纠缠和分子间力作用导致了纤维素部分羟基被阻止，并且互相纠缠导致了染料分子不能顺利进入，使得其上染率仅为63%，而同样条件下棉的上染率为88%。 木棉纤维溶解于30℃下75%的硫酸、100℃下的65%的硝酸、部分溶解于100℃下的35%的盐酸。 木棉纤维具有良好的化学性能，其耐酸性好，常温下稀酸对其没有影响，醋酸等弱酸对其也没有影响，且木棉纤维耐碱性能良好，常温下NaOH对木棉没有影响。 |
