莲纤维形态结构的探讨.doc

莲纤维形态结构的探讨 　　摘要: 　　以开发新型纺织原料为目的,从一种资源丰富的农业废弃物荷秆中提取纤维原料――莲纤维。经物理方法提取的莲纤维,细长柔软飘逸,外观乳白泛黄。经SEM观测,发现莲纤维是由数根直径约4μm的单丝横向缔合而成,纵向有横节,间距3μm～5μm。纵向形态为螺旋卷曲,单丝横截面有中腔。既为纺织等行业提供了绿色纺织原料,又为农业深加工开辟了新出路,具有较大的社会效益和经济效益。 　　 　　关键词:荷秆;莲纤维;形态结构;螺旋卷曲 　　 　　Abstract: In order to develop the new raw textile materials, we withdraw lotus fiber from rejected lotus stalks, which are abundant in agriculture. After physical extraction, the fiber is slender and soft, breast yellow with appearance. Through the SEM observation, we discover the single lotus fiber is composed of several tiny fibers with diameter approximately 4μm, and has horizontal burls in the lengthwise direction. spacing 3~5μm. Lengthwise direction assumes the belt-shaped spiral revolving tune, and the lateral section has mesocoeles and holes. It has provided both the green ecology raw materials and the new outlet for the intensive process of agriculture, with big social efficiency and economic efficiency. 　　Key works: lotus stalks; lotus fiber; shape structure; spiral revolving 　　 　　合成纤维,绝大部分是经由石油等不可再生资源提炼而成,如涤纶、腈纶、锦纶、丙纶、乙纶等。天然纤维,又分为天然植物纤维、天然动物纤维和矿物纤维。天然植物纤维,是通过土地栽培、自然生长获得。天然动物纤维,是通过动物饲养繁殖获得。从世界经济发展和环境保护角度上看,这些天然纤维或合成纤维未必能够持续满足纺织工业生产与居民消费的需要。例如,对于合成纤维,地球上的石油资源恐有枯竭的危险;对于天然纤维,全面开发土地栽培和动物饲养繁殖,将会受到土地资源限制,甚至会破坏生态环境,势必产生粮食危机等等。为避免已有纤维产量或增长量不能满足将来纺织工业发展的需要,近年来,世界范围内正在积极兴起一股开发新型纤维材料[1] 的热潮。 　　莲植物是被子植物中起源最早的种属之一,多年生长在水中。莲分藕莲、子莲、花莲三种,可供人们食用或观赏。而莲之梗秆,自古以来作为农业废弃物而被广泛忽略。据资料统计,我国莲藕种植面积有近千万亩,每年收获莲藕后,大量荷秆不是枯萎腐烂就是被随意扔弃,而富含纤维素的荷秆一直没有得到有效重视和利用。如果每亩荷秆按2.5t计算,每年有上千万吨荷秆被抛弃,粗略估计,可以从中提取10万t以上的莲纤维。莲纤维的开发与应用不仅为传统的天然纤维增添新品种,而且为农业废弃物的综合利用开辟了新途径,还可为部分农民提供就业与创收的机会,具有潜在的经济、社会价值。从这种农业废弃物――莲秆中提取莲纤维的研究与探索[2],笔者与有关科研工作者一起自2004年以来进行不断探索和尝试,从服用纤维的提取加工方法、纤维表面形态结构研究和纤维的物理机械性能测试出发,为综合开发应用莲纤维奠定理论基础,本文仅对手工制取莲纤维的形态结构进行探讨。 　　 　　1试验 　　 　　1.1 莲纤维(试样)制取与准备 　　将收取莲子或莲藕后的荷秆,经物理或机械方法分离提取茎秆内部的纤维;或将荷秆以生物酶与化学溶液处理后再借助纤维分离器机械分离茎秆内部的纤维[3]。基于文献[3]的方法,本文采用实验室物理提取。提取过程见图1,用物理方法将荷秆茎秆部分折断至3 cm～4cm,经手工抽取拉伸得到一定长度的莲纤维,将其叠合或搓捻,即可获得莲纤维的纤维束团。实验室物理制取的莲纤维试样,外观乳白泛黄,细长柔软飘逸,略带莲藕清香。