鹿桂乾,符若文(中山大学材料科学研究所,聚合物复合材料及功能材料重点实验室,随着人们对可持续发展战略的重视,自然资源的充分利用己成为目前一个重要的研究热点,特别是在爱护生态环境、生产绿色产品的呼声下,废弃资源的回收利用问题己日益受到人们的重视。通常农民将菠萝收割后,就将菠萝叶当成废物丢弃,或者直接在田里焚烧掉,从来就没有想过再利用,这样不仅浪费了自然资源,而且还造成了土地的严重污染。菠萝叶纤维就是从废弃的菠萝叶中提取的纤维,而且提取纤维后剩下的菠萝叶渣还可以用作动物的词料,制造沼气等,这不仅没有造成任何环境污染,而且还使废弃物得到了充分利用。由于菠萝叶纤维具有良好的吸湿排汗功能,穿者柔软爽身,倍受市场青睐。
目前日本、印度和菲律宾等都对菠萝叶纤维进行了开发研究,并已经取得了一定的经济和社会效益⑴。
我国对菠萝叶纤维的开发研究还处于刚刚起步阶段,又由于我们国家的菠萝种植面积很大,因此对菠萝叶纤维的开发研究更有必要。刚从菠萝叶中提取的菠萝叶纤维由于半纤维素、木质素等胶质含量高,比较粗硬,不能直接用于纺纱,必须经过一定的脱胶改性处理才能应用。由于化学脱胶是目前*有实用价值的脱胶方式121131,因此本实验采用简单易行的常压碱煮脱胶方式,目的是研究煮练条件与胶质含量的关系以及胶质含量与菠萝叶纤维性能之间的关系问题,为以后对菠萝叶纤维的开发研究提供一定的理本实验探讨了一煮和二煮工艺流程,实验结果表明,随着碱液浓度的增加,残胶率逐渐降低,当NaOH浓度增大到15g/l时,胶质含量仍为7.3%.若为了进一步降低残胶含量,继续增大NaOH的浓度,势必严重损害纤维的机械强度。因此需要寻找一种高效煮练助剂或在煮练前进行预处理等方法来降低菠萝叶纤维中的含胶量。随着煮练时间的延长,残胶含量在前3h内下降较大,但继续延长脱胶时间,胶质含量下降很少,当煮练时间为6h时,残胶率仍为8.1%.其原因可能有二:一是脱下来的胶质黏附在纤维表面,阻止了反应的进行:二是在一定时间内纤维内外的碱离子浓度已达到平衡,械离子不再继续与胶质反应。在不增大碱液浓度的前提下,采用二煮工艺可明显降低胶质含量。随着胶质含量的降低,菠萝叶纤维的物理机械性能得到一定程度的改善(细度降低,断裂伸长率增加,断裂强度下降不大,柔软性增加,回潮率有所降低),但含胶率与其性能之间的具体关系问题,还有待进一步研究。
总的来说,本实验是在很稀的械液下常压煮练进行的,环境污染小,能源消耗低,而且菠萝叶纤维的纺纱性能得到了一定程度的改善。