棕叶纤维的精细化加工及性能

张 毅，高金霞，戴 鸽

（1.浙江工业职业技术学院，浙江绍兴 312000；2.浙江恒祥检测技术服务有限公司，浙江绍兴 312000；3.宁波申洲针织有限公司，浙江宁波 315000）

棕叶纤维长度长，断裂强度高，具有很好的开发利用价值。近年来，国内外均有研究报道：伊东隆夫、杉山淳司等［1-3］对棕树叶鞘维管束纤维的结构及其生长变化进行了研究，初步探讨了纤维排列、单根维管束切面等；刘晓霞等［4-6］对棕叶纤维进行了开发初探，研究了部分理化性能，并着重对纤维强度和染色性能进行了分析；张毅等［7］研究了棕叶纤维的化学脱胶工艺，得出在最佳脱胶工艺下，棕叶纤维的断裂强力为146 cN，线密度为1.44 tex，柔软度为202捻/20 cm，具有一定的可纺性。

本实验通过对化学脱胶后的棕叶纤维进行精细化加工，即先采用软油精进行给油处理，再经梳棉机进行机械开松处理，以断裂强力、线密度、柔软度为评价指标，分析处理后棕叶纤维的性能，拟出最佳处理方案，以改善棕叶纤维的柔软度、细度等。

1 实验

1.1 材料

化学脱胶后的棕叶纤维［脱胶工艺：NaOH 用量8%（omf），Na2S 用量5%，渗透剂JFC 用量2%，温度100 ℃，时间90 min，浴比1∶10；断裂强力146 cN，线密度1.44 tex，柔软度202捻/20 cm］。渗透剂JFC、甘油（杭州久灵化工有限公司），三元共聚硅油（C912）、软油精（H606）（东莞市涵峰化工科技有限公司）。

1.2 棕叶纤维的精细化加工方法

1.2.1 加工流程

将软油精配制成乳液后对棕叶纤维进行喷洒和焖包养生处理→采用A186F 型梳棉机对棕叶纤维进行机械开松梳理，纤维纵向劈裂劈细以提高纤维细度；去除纤维中夹杂的并丝、超长纤维等以改善纤维品质。

1.2.2 给油工艺条件

软油精用量0.5%～4.5%（omf），水95.5%～99.5%，室温，时间6～30 h。

1.2.3 机械开松工艺条件

开松次数1～3 次，为降低纤维损伤，可适当抬高给棉板高度1～2 cm。

1.3 测试

断裂强力：采用LLY-06E 型电子单纤维强力仪测试，设定上下夹持器夹持隔距为20 mm，移动速度为20 mm/min，测试50次，取平均值。

线密度：采用Y171B 型切断器，依据中段切断称重法选取其中有代表性的主体部分纤维，首先采用夹持梳理方法梳去其中的短纤维，并使纤维完全伸直；然后用切断器切取20 mm纤维，采用JN-B扭力天平（最大量程25 mg，分度值0.05 mg）称重，统计纤维根数，根据定重制细度定义求出公制支数。

柔软度：采用捻度测试仪测试。把经过调湿平衡后的棕叶纤维顺势理直无捻曲地夹在捻度仪的夹持器中，此时捻度仪的指针在零位，然后加捻至纤维断裂，记录读数，经过换算，结果以扭曲度（即20 cm 内的捻回数）表示，该值愈大，表明柔软度愈好。

2 结果与讨论

2.1 不同助剂对棕叶纤维柔软度的影响

由图1可知，同等条件下，4种助剂对棕叶纤维柔软度的影响程度依次是软油精＞三元共聚硅油＞渗透剂＞甘油，因此选取软油精对棕叶纤维进行精细化处理。

图1 不同助剂对棕叶纤维柔软度的影响

2.2 软油精处理单因子实验

2.2.1 软油精用量

由图2可知，棕叶纤维的断裂强力、线密度随软油精用量的增加呈现先下降后上升的趋势，原因是在渗透剂等助剂作用下，软油精可充分渗入纤维束内部，使纤维蓬松，纤维的分裂度（即细度）提高，断裂强力、线密度下降，当用量达到一定程度时，纤维间相互黏结，形成并丝或束纤维，断裂强力、线密度上升。棕叶纤维的柔软度随软油精用量的增加先上升后下降，原因在于一定量的软油精使得纤维蓬松，手感大为改善；超出一定量后，纤维间相互黏结，柔软度降低。综上，软油精用量选择2.5%为宜。

图2 软油精用量对棕叶纤维断裂强力、线密度、柔软度的影响

2.2.2 处理时间

由表1可知，随着处理时间的延长，断裂强力逐步下降，线密度呈现先下降后上升的趋势，柔软度呈现先上升后下降的趋势。原因为随着处理时间的延长，乳液逐步渗透到纤维内部直至内外均匀，蓬松并溶胀棕叶纤维中的部分束纤维，使得断裂强力下降，线密度下降，柔软度提升，但是当处理时间过长时，纤维间发生黏结使得线密度上升、柔软度下降。综合考虑，处理时间选择24 h为佳。

表1 软油精处理时间对棕叶纤维处理效果的影响

2.2.3 开松次数

由表2可知，随开松次数增加，棕叶纤维的断裂强力损伤明显，线密度逐步下降，柔软度先上升后下降。原因在于：（1）机械开松对纤维强力有一定的损伤，故断裂强力逐步下降；（2）经过梳理，将纤维纵向劈裂劈细，去除了纤维中夹杂的并丝、超长纤维、短绒等，使得线密度下降，柔软度上升。但开松3 次后，纤维因损伤严重变得过短，使得柔软度下降。综合考虑，选择开松2次为佳。

表2 开松次数对棕叶纤维处理效果的影响

3 结论

（1）甘油、渗透剂JFC、三元共聚硅油、软油精在同等条件下处理经化学脱胶后的棕叶纤维，柔软度方面软油精最佳，甘油最差。

（2）软油精用量为2.5%（omf），处理时间为24 h时对棕叶纤维的处理效果最佳，断裂强力为114 cN，线密度为0.81 tex，柔软度为255 捻/20 cm，与未处理的棕叶纤维相比，断裂强力降低了21%，线密度降低了44%，柔软度提升了27%。

（3）用梳棉机对棕叶纤维进行机械开松处理，开松2 次效果最佳，断裂强力为93 cN，线密度为0.54 tex，柔软度为301 捻/20 cm，较仅软油精处理，断裂强力降低了18.4%，线密度降低了33.3%，柔软度提升了18.1%，显著改善了棕叶纤维的性能。