棕榈原纤及其非织造材料的制备与性能研究

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棕榈广泛分布在我国江南各省,产量丰富,价格低廉。从树干上包覆着的棕片中直接抽取的纤维粗且脆硬,无法满足精细加工的要求。本文研究了棕榈纤维的结构以及性能,探寻并优化了从棕榈纤维中提取棕榈原纤的工艺,此后,对棕榈原纤的结构性能做了进一步系统的分析。采用湿法成网的方式,研制了棕榈原纤非织造材料,尝试探讨材料吸声性能与过滤性能。研究结果表明:棕榈纤维整体呈锐端圆柱状,凹凸明显,表面不光滑,横截面为不规则圆形。棕榈原纤锐端封闭,无转曲,有类似椭圆形的明显中腔。采用碱氧一浴法制取棕榈原纤最佳工艺为:Na OH20g/L,H2O240m L/L,温度90℃,浴比1:75,处理时间2.5h。棕榈原纤平均长度、长径以及短径,分别为643.60μm、10.35μm和7.33μm,棕榈原纤有47.21%的高中空度。主要由纤维素I构成,结晶度为62.3%,有较好的热稳定性,平衡回潮率为11.51%,棕榈原纤对金黄葡萄球菌抑菌率为84.3%,大肠杆菌抑菌率为73.3%,有一定的抗菌性能。棕榈原纤在90d的土壤腐解过程中,损失了约72%的重量,易降解。湿法成网棕榈原纤非织造材料有较好的吸声性能以及过滤性能。棕榈原纤非织造材料含有40%的长纤维,体积密度为196Kg/m3,面密度为320g/m2时,平均吸声系数为0.43;棕榈原纤/PVA非织造材料在PVA溶液浓度为0.5%,面密度为320g/m2时,在500Hz以上的中高频区域的平均吸声系数为0.73,峰值出现在2500Hz处,为0.97。长纤维含量为40%,面密度为32g/m2,棕榈原纤非织造材料的过滤效果为69.2±2.9%,透气性能为80.0±5.7m3/m2s;添加0.5%的PVA,添加40%的长纤维,在面密度为128g/m2时,棕榈原纤/长纤维/PVA非织造材料的过滤效果为88.6±2.9%,透气性能为91.0±4.7m3/m2s。
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