莲纤维的结晶结构与理化性能的研究
莲纤维优异的吸湿性能与其超分子结构有关。莲纤维的结晶度低,无定形区居多,而吸湿主要发生在无定形区的结晶区表面,无定形区越大,吸湿性越强。同时莲纤维的小晶粒尺寸及其本身超细的直径使其比表面积较大,表面吸附能力强,更易吸收水分子。
3.5 莲纤维的耐酸性 计算机毕业论文
稀硫酸对莲纤维的作用很小。当硫酸浓度低于40%时,其失重率小于3%,当硫酸浓度在20%以下时,其断裂强力甚至高于未经处理的莲纤维的强力(1.95cN),表面形态未发生明显变化。随着硫酸浓度增加,纤维水解程度增高,其质量损失增加,断裂强力不断下降,表面形态逐渐被破坏,出现凹凸不平。当硫酸浓度达到50%时,纤维失重率急剧增高,断裂强力下降明显。此时观察可见硫酸与纤维素的反应现象明显,反应中当硫酸浓度高达60%时,纤维失重愈加明显,且碎断到无法测试其强力,通过对表面形态的观察,发现纤维被严重破坏,表面出现大量凹槽。
而当硫酸浓度达75%时,纤维几乎全部溶解,残留少许丝段纤维。
经红外光谱分析知,莲纤维的主体成分为纤维素、半纤维素及木质素等,属天然纤维素纤维。当酸存在时,溶液中游荡的H+对纤维素的水解反应起催化作用(如图9所示),促使其1,4苷键断裂,与水分子形成两个羟基,一个是自由羟基,无还原性;另一个是半缩醛羟基,具有还原性。反应首先发生在无定形区及结晶区表面,随着反应的加剧,也可使晶区发生从外至里的反应,最后纤维完全解体而水解为葡萄糖。纤维素的水解反应,使其聚合度降低,并引起纤维的机械性能下降。但当处理的酸浓度很低时(低于20%),纤维水解程度甚微,仅少量半纤维素被除去,使其无定形区下降,结晶度增加,表现为断裂强力增大。
莲纤维的耐酸性因酸的种类、浓度及作用时间而不同。常温下,75%的硫酸溶液里莲纤维几乎全部溶解,残余少许丝段;在37%的盐酸溶液里,莲纤维部分溶解,质量损失率达45%左右,剩余纤维清洗晾干后变色,手感变僵硬;68%的硝酸对莲纤维的作用相对于盐酸稍弱,质量损失率在20%左右,但同样纤维变色,手感变硬。有机酸如蚁酸、冰醋酸等对纤维的作用较缓和,常温下没有明显变化。综上所述常温下用酸处理纤维时,应注意控制酸的浓度及作用时间。
3.6 莲纤维的耐碱性
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