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　　新型可降解合成纤维——玉米纤维盛小红新疆大学艺术设计学院新疆乌鲁木齐,,,,,,,要,本文对玉米纤维的发展历史及工艺流程做了简单介绍,且重点介绍了米纤维的性能特点与应用。键词,玉米纤维工艺能色应用,玉米纤维简介米纤维是聚乳酸,,,,,纤维,其合成原料来自天然的植物,如玉米等,,是新代环保型纤维。将玉米纤维埋人土中,一年后强度会消失并降解,降解产物为无的乳酸、二氧化碳和水,燃烧时不产生有毒物质。,,玉米纤维发展简介,世纪,,年代就有人预测玉米在未来不仅仅做为粮食使用。随着科技飞速发展,米纤维已经实现了从实验室向商业化的成功转变。,,,,年美国卡吉尔一道,,,,,,,,,,,,公司向世人推出了一种新型的环保型纤维——由玉米制成的聚乳酸维,,,,,,又称玉米纤维。,,,年美国高分子化学家,,,,,,,,,就已经用乳酸以真空加热方式生产出一种分子量的玉米聚乳酸,,,,,年美国维吉尼亚卡罗来纳化学公司,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,利用玉米残渣提取玉米醇熔蛋白质,生产出,,,,,,维,并于,,,,年投入生产,,,世纪,,年代聚乳酸在人体内的易分解性和分解产物高度安全性得到确认,作为少数被美国食品及药物管理局,,,,,批准的生物降解医材料,聚乳酸系列产品上市,,日本岛津制作所与钟纺公司合作,分别于,,,,年、,,,年开发出商品名为,,,,,,的纤维和由此种纤维开发的系列产品,并于第二年展了由,,,,,,纤维制成的各种服饰,,,,,年美国杜邦等公司研制出玉米蛋白纤维,,,,年钟纺公司与,,,公司合作生产聚乳酸树脂,,,,,年日本尤尼吉卡公司利用,,,司的聚乳酸通过熔融纺丝技术纺制了聚乳酸纤维、薄膜和纺粘非织造布,其商品为,,,,,,,,,,,,,年美国杜邦公司,口,,,,,,,,公司联合开发聚乳酸,并生产出一新型纤维,,,,,,。,,,,年美国联邦贸易委员会,,,,,把聚乳酸,,,,,纤维划归为一新的纤维,并规定一种纤维要被划入聚乳酸纤维,必须是从由聚乳酸或者由谷物甜菜中的天然糖类得到的聚乳酸酯制成的合成纤维。欧洲化学纤维协会,,,,,在比时布鲁塞尔认同美国联邦贸易委员会,也将聚乳酸纤维作为一种新的纤维种类。,,,玉米纤维的开发流程乳酸纤维是,,中可完全生物降解的合成纤维,它可从谷物,如玉米等,中取得。先对玉米等原料进行发酵制得乳酸,然后经缩合、聚合反应制成聚乳酸,再利用合剂制成具有良好机械性能的较高分子量的聚乳酸,最后经过关键的化学改性,其强度、保水性提升,并将其纤维化。玉米纤维的生产流程如图,所示。,聚乳酸纤维生产工艺流,,玉米纤维的环保特性乳酸纤维的原料是乳酸,它有两个最基本特征,,,,乳酸几乎可以从任何富含类,碳水化合物,的可再生天然物质发酵制成,若从食品工业的副产物制取则成本降低,,,,聚乳酸可被水解和生物降解,即主链的酯键在酶的作用下水解生成乳酸其齐聚物,生成物再由土壤和海洋生物代谢。由于乳酸是存在于动物、植物及微物间的天然物质,很容易在大自然中降解,而且不像石油等化工原料,聚乳酸纤为淀粉所组成,不会因燃烧而产生,,,燃烧热只有聚酯的,,,,也不会产生,,,,,,,且纤维可被分解成二氧化碳和水,制成堆肥后不仅不污染环境且可肥田,所被称为绿色纤维。其再生循环周期短,大约为,一,年,其产生的二氧化碳由于植光合作用,在大气中的含量会逐渐减少。玉米纤维以价廉量多的淀粉作原料,又有完全自然循环和能生物分解的特点,己被众多专家推荐为“,,世纪的环境循环料’’。玉米纤维的天然循环过程如图,所示。,玉米纤维天然循环过程图玉米纤维的性能米纤维是近几年才工业化的环保型纤维,它有很多优越的性能,玉米纤维短维特性与其它类型纤维对比情况详见表,。纤维类别纶纶纶,,,,胶纤维丝毛重,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,点,℃,,,,,,,,一,,,力,,,,,,,,,,,—,,,,潮率,,,,,,,,,,,,,一,,,,,,,,,复,伸度,,,,,,,,,,,燃烧热,,,,,,,,,,,,,,,,,燃烧性烟烟烟烟烧烧烧烧,慢,氧指数,,,,,,,,—,,,,,,一,,,一,,,—,,紫外线行中等差中等偏差等偏差等折射角,,,,,,,—,,,,,,,,,,,接触角,,,纺丝法融纺丝融纺丝法纺丝融纺丝法纺丝表,中不难看出,玉米纤维的眦,,,厶匕,,,,与其它纤维相比存在差异,具体表现在以下个方面。,强度米纤维的强力达到,,,,,,,较天然纤维棉、毛略高,比蚕丝、合成纤维略低。,,比重米纤维比重为,,,,,,,,,比天然纤维棉、丝、毛都轻,这说明玉米纤维具较大的覆盖性,膨松性好,用玉米纤维制成的服装重量较轻,对人体产生的服装较小。,,熔点标准状况下,玉米纤维有熔点且能达,虱,,,,。,,而天然纤维素纤维和蛋白质纤在高温下,将直接分解或炭化,因此棉、丝等天然纤维没有熔点,玉米纤维的熔低于涤纶等合成纤维,且在遇热后不会出现收缩现象,玉米纤维具有高的结晶性高取向性,因此它具有高耐热性。,,回潮率米纤维的回潮率在,,,,,,,,,之间,与天然纤维和合成纤维,除涤纶外,相较低,因此吸湿性能较差,但疏水性能较好,穿在身上不粘,适宜做外套类服装。验表明,玉米纤维与棉、毛等天然纤维混纺的织物,其吸湿性能得到大大提高。,,燃烧热米纤维的燃烧热为,,,,,垤,燃烧时少烟且离火,,,后自动熄灭,限氧指数,,,。从表,中可知,玉米纤维的限氧指数天然纤维与涤纶等合成纤维都高,这说明玉米纤维离开火焰后不易燃烧。燃烧时与涤纶等合成纤维相比有较少的烟,由于的成分是聚乳酸碳水化合物,燃烧后生成水和二氧化碳,没有毒气生成,是低污的纤维。,,水接触角米纤维的水接触角为,,,介于涤纶和锦纶之间。与涤纶相比,其亲水性、毛管效应和水扩散性都比较好。由,,,,,,,纤维或者,,,纤维与羊毛、棉等天然纤的混纺纱制成的服装具有良好的穿着舒适性,很适合制作体育运动服和时尚服饰。,,光折射角米纤维的光折射角在,,,,一,,,,邀间,较棉、毛、蚕丝、涤纶、锦纶等都小,明该纤维折射率低,染色性能好,有利于获得深染色。,,玉米纤维结构与化学性能乳酸纤维的化学结构并不复杂,但由于乳酸分子中存在手性碳原子,有,型和型之分,使丙交酯、聚乳酸,,,,,的种类因立体结构不同而有多种,如聚右旋乳酸,,,,,、聚左旋乳酸,,,,,,和聚外消旋乳酸,,,,,,,。由淀粉发酵得到的乳酸含有,,,,的,,,,,而且它是结晶体,可用来生产纤维等制品,因此人们对聚乳酸纤维构的研究主要集中于,,,,。米纤维的抗紫外线性能优秀,较棉、丝、毛的抗紫外线性能强,较涤纶、锦也好。,,聚乳酸纤维的安全性能净的聚乳酸几乎没有毒性,它在人体内慢慢分解成乳酸。而人体内原本就有酸,并且乳酸可被人体分解吸收,作为碳素源被充分利用。聚乳酸对一些哺乳动的毒性实验结果如表,所示。,乳酸对一些哺乳动物的毒性验对象入方式性指标量,,,,,,,,,白鼠口服入,,,,,,白鼠下注射,,,,,,静脉注射,,,极性毒性阳性极限,,,乳酸纤维,,,,,,,应用时,也被确认是对人体绝对安全的材料,用它制成的物不刺激皮肤。, ,,玉米纤维的染色性能米纤维易染色。玉米纤维可用分散染料在常温下染色,在所有湿处理阶段,,值应控制在,,,, 以减少水解, 同时染色掘霞尽可能低,确保染品的良好匀染性、透性。对于玉米纤维,分散染料的吸收和扩散性能具有低饱和上染率和高扩散系的特性,而在染色牢度方面,耐光牢度是一个关键性因素,要选用中等能量的,,,,,,,,,和,,,,,, ,染料,使染得的聚乳酸制品具有良好的湿牢度和光牢度。玉米维染色的各种条件对重现性影响的分析表明,对于浅色,浴比是影响上染率的重因素,对于深色,染色温度和热固色条件对染色结果影响较大。玉米纤维的应用过上面的探讨,可以看出玉米纤维具有合成纤维和天然纤维的特性以及特殊优点。下面介绍一下玉米纤维的用途。如表,所示。玉米纤维悬垂性、手感和舒适性很好, 比,,,芯吸性更好,亲水性、回弹性好,好的卷曲性和卷曲持久性,收缩率, ,,,以控制,成形加工性好,其织物具有较好的着舒适性、很好的定形性和抗皱性,具有较好的光泽、丝绸般极佳的观感与手感, ‘好的吸湿性和快干效应,适合于动感装、军装、 内衣及运动衫等。玉米纤维具有可燃性差、燃烧热低、发烟量小、抗紫外稳定性好、密度小等性,这些特性加上优异的弹性使聚乳酸纤维在家用装饰领域有广阔的市场空间,于悬挂物、室内装饰品、面罩、地毯、填充件等。熔点可达至,,,,。 ,,热粘结温度可以控制,是双组分纤维的最佳选择之一。其组分纤维主要有皮芯型、并列型、分割型、海岛型等结构,也可用于自卷曲、超纤维和热粘结纤维领域。聚乳酸纤维湿度吸收及扩散能力较好,稍呈酸性,与人体皮肤相同,具有优的生物相容性, 同时,它还有生物降解性和安全性,低毒性,,在医疗、医学领域有广泛的应用前景,非织造布用于手术衣、手术覆盖布、 口罩等,纤维用作手术合线、纱布、绷带等。聚乳酸纤维具有较好透气性、芯吸性及弹性,使其在非织造布领域也有发展力,可用纺粘或熔喷法直接制成非织造布,也可纺制成短纤维,经于法或湿法成制得非织造布。,米纤维的各种用途要用途要产品装用衣、 内衣、运动服装等业用化纸、包装纸、特殊环保用纸、土工布等林业用兽网、育苗袋、土壤补强材料、绳带等品用品包装袋、过滤网等生医疗用织造布尿布及卫生用品,手术线、绷带等业用网、养殖网、绳、海岸网、鱼线等饰用保台布、窗帘、 日用家具用品等,结束语米纤维是新世纪最具有开发潜力的循环经济产业之一。其最大的特点是在产用途中具有良好的环保性能。它的用途也十分广泛,玉米纤维所具有的快速吸汗迅速干燥、 良好的悬垂性、平滑冰爽性、有光泽且具有免烫效果等优越的服用性,将成为,,世纪纺织服装面料的新宠。玉米纤维与其它再生蛋白质纤维性能相近,共同的,纤维的强度、吸湿性、伸长性以及染色性能都和常用的化学纤维相近。可以用来做外衣、 内衣和运动服外,更多的用于产业用纺织品。考文献,,,朱松文,服装材料学,,,,北京, 中国纺织出版社, ,,,,,,,邵敬党,聚乳酸,,,,,纤维的研究与开发利用,,,,毛纺科技, ,,,,年第,期,,,张技术,新型环保纤维一玉米纤维,,,,毛纺科技, ,,,,年第,期,,,耿琴玉,等,聚乳酸纤维的性能特征及其产品开发,,,,棉纺织技术, ,,,,, ,,,,,, ,,—,,,,刘森,玉米纤维性能与用途的探讨,,,,天津纺织科技,第,,卷第,期,,聚乳酸,玉米,纤维的染色,,,,辽宁丝绸, ,,,,年第,期,,傅忠君,等,聚乳酸,玉米,纤维染色技术进展,,,, 山东理工大学学报, ,,,,, ,,,,, ,,—,作者简介,丁盛,男,汉, ,,岁,新疆大学艺术设计学院,纺织工程专业研究生,南宫ng28相信品牌力量