对莲纤维结晶结构与理化性能的研究

1.引言

近年来由于人们对环境保护更加重视以及对生态环保制品的需求上涨，天然纤维资源及其纺织品倍受青睐，研究开发具有绿色环保性能的新型天然纤维资源已成为纺织行业的重要课题。极具潜力作为新型天然纤维应用到纺织行业的莲纤维是从莲叶/花柄折断后的横断面中抽取出来的长丝，即从莲叶柄管状分子细胞中分离出来的纤维，实为叶柄管状分子次生壁螺旋状加厚物。

本文主要对莲纤维的结晶结构进行了研究，并测试了莲纤维的力学性能、吸湿性能及耐化学试剂性，为莲纤维作为新型天然纤维素纤维应用于纺织行业奠定基础。

2.试验

2.1试验材料

取自微山湖的成熟莲叶柄清洗干净后折断拉开，晾干备用。

2.2试剂与基础仪器

分析纯NaOH、H2SO4、NaClO及NaHSO3，电子天平(精确度为0.1mg)，烘箱。

2.3试验方法

2.3.1莲纤维结晶取向测试

试验仪器及测试条件：日本理学D/Max-2550PCX射线衍射仪，Cu-Kα射线源(40Kv，250mA),扫描速率为5o/min，扫描范围为2θ在5.0o~60.0o。

2.3.2单纤维线密度及一次拉伸断裂测试

仪器采用FAVIMATAIROBOT全自动单丝测试仪线密度测试条件：夹持距离为10mm,预加张力为0.03cN/dtex,测试速度为2mm/min,测试50次,取其平均值。

一次拉伸断裂测试条件：夹持距离为10mm,预加张力为0.05cN/dtex,拉伸速度2mm/min,测试50次，取其平均值。测试指标为断裂强力，断裂伸长率，断裂强度。

2.3.3吸湿性能测试

吸湿实验：将莲纤维和棉纤维各称取重约1g的试样，在50℃低温烘箱内预烘1h，使纤维的回潮率大大低于其标准平衡回潮率。在恒温恒湿室(温度20℃±2℃，相对湿度65%±3%)内,迅速称取试样的初始重量,将试样放置在玻璃托盘中,尽量保持蓬松状态,每隔5min记录1次试样重量,直至纤维达到吸湿平衡。将试样放在105℃±2℃的烘箱中烘至恒重，称取干重，计算回潮率。

放湿实验：将莲纤维和棉纤维各称取重约1g的试样,放入盛水的干燥器(相对湿度为100%)内,搁置96h,使试样达到吸湿平衡。然后在恒温恒湿室(温度为22℃，相对湿度为66%)内,测试试样放湿后重量的变化,其方法同上。达到放湿平衡后,将样品烘干,称取干重,计算回潮率。

2.3.4耐酸碱性测试

将纤维在50℃烘箱中烘两个半小时后，称重，分别在不同浓度的化学试剂不同条件下处理三个小时后，烘干，称重，计算纤维失重率。然后挑取单根纤维在电子单纤维强力仪上进行断裂强力测试，并用扫描电镜观察莲纤维处理前后表面形态。