菠萝叶纤维物理化学联合脱胶工艺研究

摘要

我国是菠萝种植大国，有丰富的菠萝叶资源，为菠萝叶综合利用技术的开发提供了有利的物质基础。菠萝叶片中含有丰富的纤维，菠萝叶纤维除了有普通麻类纤维的特点和性能外，还有天然的杀菌、抑菌、驱螨、去除异味等特殊功效，是一种优异的天然新型保健纺织原料。机械化提取菠萝叶纤维仍残留较多的杂质，无法达到纺织工艺纤维的要求，对菠萝叶纤维进行脱胶处理成为其利用过程中的关键。本文以菠萝叶纤维为对象，结合其他麻类纤维的脱胶方法，探索菠萝叶纤维物理化学联合脱胶工艺的最佳工艺参数。
　　本研究主要内容包括：⑴对菠萝叶原纤维定量分析结果：菠萝叶原纤维中纤维素的含量在60％左右，和亚麻、苎麻相比含量相对较低，和黄麻、大麻相比，纤维素含量相当；菠萝叶原纤维中的半纤维素和木质素含量相对较高，为了改善菠萝叶纤维的可纺性，降低纤维中胶质含量，改善成品纱的品质，在纺纱前对菠萝叶纤维采取适当的脱胶处理，合理的脱去纤维间的半纤维素，木质素和果胶等胶质成分。⑵超声波预处理对菠萝叶纤维进行脱胶，通过预酸处理过程中超声波功率、H2SO4浓度、处理时间和处理温度的正交试验，对脱胶处理后纤维的残胶率、细度和断裂强度分析得出，预处理过程中，超声波功率对纤维残胶率影响最大，H2SO4浓度对纤维细度影响最大，处理温度和处理时间对纤维断裂强度影响都比较大，综合考虑纤维的三个质量指标，确定预处理工艺参数最优组合为超声波功率632W，处理时间40min，H2SO4浓度为2g/L，处理温度60℃。⑶分析了Na2SiO3、Na5P3O10、Na2S、Na2SO3、JFC的用量和NaOH浓度、煮练时间、煮练压力对脱胶效果的影响。从试验结果可以看出，对纤维残胶率、细度和断裂强度影响较大的因子分别是Na2S用量、NaOH浓度和煮练时间。综合分析确定煮练工艺条件为：Na2SiO3用量1.0%、Na5P3O10用量1.5%、Na2SO3用量1.5%， JFC用量1.5%，煮练压强0.25Mpa。⑷对单因素试验中影响纤维质量的关键因素Na2S用量、NaOH浓度和煮练时间进行优化，建立菠萝叶纤维脱胶的数学模型，探究脱胶工艺参数对菠萝叶纤维品质影响的规律，以便找出较好的纤维处理工艺配置参数。本试验条件下的最优工艺参数为：Na2S用量为3.96%（与纤维质量比）、 NaOH浓度为11.86g/L、煮练时间为143min。

目录

声明

1绪论

1.1菠萝概述

1.2菠萝果实的加工及综合利用

1.3菠萝叶的综合利用

1.4菠萝叶纤维现有的脱胶方法

1.5课题研究的意义

1.6研究内容

2菠萝叶原纤维化学成分分析

2.1试验材料、药品及仪器

2.2试验内容

2.3试验结果与分析

2.4本章小结

3菠萝叶纤维物理化学联合脱胶预处理工艺的优化

3.1 试验材料、药品及仪器

3.2试验内容

3.3残胶率的测定

3.4细度的测定

3.5断裂强度的测定

3.6结果与分析

3.7 结论

4菠萝叶纤维物理化学联合脱胶工艺单因素试验

4.1 试验材料、药品及仪器

4.2试验内容

4.3结果与讨论

4.4结论

5菠萝叶纤维物理化学联合脱胶工艺工艺参数的旋转优试验

5.1试验设计

5.2试验结果和回归方程求解

5.3 本章小结

6结论与展望

6.1 主要研究结论

6.2 本文主要创新点

6.3 不足与展望

参考文献

致谢