菠萝叶纤维与其它植物纤维的吸湿性能对比测试及分析

摘要：利用扫描电镜、X射线衍射等测试方法对菠萝叶纤维、亚麻纤维、苎麻纤维和棉花纤维的微观形态结构进行了分析。分析认为：菠萝叶纤维的形态结构有区别于其它三种植物纤维，有较大的比表面积；菠萝叶纤维的结晶度与亚麻纤维和苎麻纤维接近，高于棉花纤维。在热带标准状态下，采用烘箱干燥法和回归模型分析法，对测试的四种进行了吸湿、放湿测试与分析。结果表明：在吸湿性能方面，菠萝叶纤维表现最佳，棉花纤维最差；在纤维吸湿平衡回潮率和吸湿速率方面，菠萝叶纤维与亚麻纤维和苎麻纤维相近，且高于棉花纤维；在纤维放湿平衡回潮率和放湿速率方面，菠萝叶纤维高于亚麻纤维、苎麻纤维和棉花纤维。

关键词：菠萝叶纤维；形态结构；吸湿性能

中图分类号：TS101.921文献标识码：A文章编号：16749944（2014）10007805

1引言

菠萝叶纤维是从热带水果菠萝的植株叶片中提取的植物纤维，属于叶脉纤维，外观洁白，柔软爽滑，手感如蚕丝，故又有菠萝丝的称谓。菠萝叶纤维在性能方面，如化学性能、物理性能、机械性能等方面类似于亚麻、苎麻、大麻等麻类纤维[1]；在可纺性方面，由于单纤维长度短，不能直接用于纺纱，因此如亚麻、大麻一样采用工艺纤维，即在脱胶处理时采用半脱胶工艺，以保证有一定数量的残胶存在，将很短的单纤维粘连成满足纱线工艺要求的长纤维[2]；在吸湿性能方面，吸湿放湿性能好、与亚麻相似[1]。截至目前，国内对菠萝叶纤维研究较多的是纤维结构、性能、可纺性等方面，对于其吸湿性能的研究报道极少，菠萝叶纤维具有良好的吸湿和放湿性能只是人们使用过程中的经验，没有具体的科学依据。而纤维的吸湿性能是关系到纤维纺织加工、染整工艺和评价纺织品服用舒适性的一项重要特性指标[3]。为了对菠萝叶纤维的结构与吸湿性能特点有较深入的了解，在实际生产应用中可以更好地根据需要调整加工工艺和控制纤维的吸放湿行为及热湿舒适性，提高菠萝叶纤维织物的附加值，本文对菠萝叶纤维、亚麻、苎麻、棉等植物纤维的主要结构与吸湿性能进行了对比测试，并根据菠萝叶纤维的结构特征和吸湿性能进行分析探讨。

4结论

菠萝叶纤维、亚麻织物、苎麻纤维和棉花纤维属于天然纤维素纤维，是由相同的纤维素大分子组成而且具有相似的纤维素纤维结构，所以在吸湿性能方面大体一致；但同时由于不同纤维在内在结构上的差异而又有所差别。

（1）菠萝叶纤维的截面形态为多边形，其它三种纤维呈腰圆形；菠萝叶纤维的表面形态粗糙有裂纹，其它三种纤维表面较光滑无裂纹，因而呈现较大的比表面积。

（2）菠萝叶纤维的结晶度与亚麻纤维和苎麻纤维接近，表明它们无定形区和吸湿的区域大小相近。

（3）菠萝叶纤维、亚麻纤维、苎麻纤维和棉花纤维的吸湿平衡回潮率分别为16.04%、16.59%、16.16%、13.33%，放湿平衡回潮率分别为19.64%、19.53%、17.92%、14.95%，吸湿滞后值分别为3.60%、2.90%、1.76%、1.62%纤维。

（4）菠萝叶纤维的吸湿速率与亚麻纤维和苎麻纤维相近，棉花纤维吸湿速率较低，随着时间的延长，纤维吸湿速率呈指数形式衰减.30 min后的吸湿速率曲线先后趋近于零，约在120min后吸湿过程趋于平衡。

（5）菠萝叶纤维放湿速率最快，后续为亚麻纤维，苎麻纤维，棉花纤维最低，随着时间的延续，菠萝叶纤维放湿速率很快衰减，80min后放湿速率曲线趋近于零。

（6）测试的四种纤维中菠萝叶纤维的吸湿性能表现最优，在吸湿平衡回潮率和吸湿速率方面与亚麻纤维和苎麻纤维相近；在放湿平衡回潮率和放湿速率方面高于亚麻纤维和苎麻纤维，测试的四种纤维中棉花纤维的吸湿性能最差。

参考文献：

[1] 余崇文，张元明，姜繁昌，等.菠萝纤维的性能及化学处理研究[J].中国麻作，2000（3）： 28～31.

[2] 王红，刑声远.菠萝叶纤维的开发及应用[J].纺织导报，2010（3）：52～54.

[3] 朱进忠，苏玉梅，毛慧贤，等.几种纤维素纤维吸湿性能的测试分析[J].天津工业大学学报，2010（4）：29～32.

[4] 姚穆，周锦芳，黄淑珍.纺织材料学[M].北京：中国纺织出版社，2000：322～354.

[5] 黄涛，张劲，李勤奋，等.香蕉黏胶纤维的结构和理化指标[J].上海纺织科技，2010（10）：1～7.

[6] 刘茜.吸湿排汗纤维的开发及应用[J].广西纺织科技，2003（3）：38.