植物纤维资料
植物纤维化学式-概述说明以及解释

植物纤维化学式-概述说明以及解释1.引言1.1 概述植物纤维作为一种重要的自然资源,在人类生活和工业生产中发挥着不可替代的作用。
它们具有丰富的化学成分和优良的物理性质,被广泛应用于纺织品、造纸、建筑材料等领域。
本文旨在探讨植物纤维的化学式及其应用,从而加深对植物纤维的了解,并展望其在未来的发展前景。
通过对植物纤维的深入研究,我们可以更好地利用这一天然资源,推动可持续发展的进程。
1.2 文章结构本文将从以下几个方面展开讨论植物纤维的化学式内容:1. 植物纤维的特点:介绍植物纤维的来源、特性以及与化学结构的关系。
2. 植物纤维的化学成分:详细解析植物纤维中主要的化学组分,包括纤维素、半纤维素、木质素等。
3. 植物纤维的用途:探讨植物纤维在各个领域的广泛应用,如纺织、造纸、生物质能源等。
通过对这些内容的深入探讨,可以更全面地了解植物纤维的化学式及其在各个领域的重要性和发展前景。
1.3 目的本文旨在探讨植物纤维的化学式及其在各个领域的广泛应用。
通过深入了解植物纤维的特点、化学成分和用途,可以更好地认识植物纤维在现代生活中的重要性和意义。
同时,本文也旨在展望植物纤维在未来的发展趋势,以及可能的应用领域,为读者提供新的思路和视角。
通过对植物纤维的研究和应用前景的探讨,希望能够激发更多人对植物纤维的关注和研究,促进其在未来的发展和应用。
2.正文2.1 植物纤维的特点植物纤维是一种重要的天然材料,具有以下几个特点:1. 环保性:植物纤维是基于植物原料制成的,相比于合成纤维,植物纤维更加环保,对环境友好。
2. 透气性:植物纤维具有良好的透气性,能够吸收并释放湿气,保持材料的干燥性和舒适性。
3. 舒适性:植物纤维的特殊结构使得其触感柔软、舒适,适合用于制作衣物、家居用品等。
4. 生物降解性:植物纤维可以在自然环境中被微生物降解,不会对环境造成污染,符合可持续发展的理念。
5. 抗菌性:部分植物纤维具有天然的抑菌作用,可以有效防止细菌滋生,保持物品的清洁卫生。
植物纤维原料的化学成分及生物结构

细胞壁的化学组成与结构特征
化学组成
植物细胞壁主要由纤维素、半纤维素和木质素组成,其中纤 维素含量最高,木质素和半纤维素含量因植物种类而异。
结构特征
细胞壁具有层次结构,从外到内依次为胞间层、次生壁和初 生壁。胞间层主要由果胶和少量蛋白质组成,次生壁主要由 纤维素、半纤维素和木质素组成,初生壁主要由蛋白质、脂 类和碳水化合物组成。
04
植物纤维原料的物理性质与化学 性质
物理性质
密度
吸湿性
植物纤维原料的密度通常较低,具有轻质 的特点,这使得植物纤维原料在纺织、造 纸等领域具有广泛的应用。
植物纤维原料具有较强的吸湿性,能够吸 收大量水分,这与其多孔性和表面积较大 的结构有关。
弹性与可塑性
导热性与绝缘性
植物纤维原料具有一定的弹性和可塑性, 能够在加工过程中适应不同的形状和尺寸 要求。
分类
根据来源和性质,植物纤维原料可分 为天然纤维素纤维和再生纤维素纤维 。
பைடு நூலகம்
植物纤维原料的应用领域
纺织业
造纸业
生物医学
食品包装
用于制作衣物、床单、 毛巾等纺织品。
用于制造纸张、纸板等。
用于制造医疗用品,如 绷带、手术缝合线等。
用于制造食品包装材料。
植物纤维原料的重要性
可再生资源
植物纤维原料是可再生资源, 来源广泛,可持续利用。
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细胞壁的超微结构与功能
超微结构
细胞壁具有复杂的超微结构,包括微纤维、微孔和微纤丝等。这些结构在细胞 壁中形成交错的网状结构,赋予细胞壁强度和韧性。
功能
细胞壁作为植物细胞的支撑结构,具有保护细胞免受机械损伤、维持细胞形态、 参与物质运输和信号转导等功能。同时,细胞壁还参与植物的生长、发育和生 理过程。
植物纤维化学

• 降解速度:如何提高植物纤维的降解速度,满足环保需求 • 降解产物:如何减少植物纤维降解过程中的有害物质产生,提高环保性能 • 成本问题:如何降低植物纤维生物降解材料的生产成本,提高市场竞争力
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THANK YOU FOR WATCHING
Docs
半纤维素的结构
• 为支链高分子,由多种糖单元组成 • 与纤维素共同构成植物纤维的细胞壁
木质素的结构
• 为三维网状高分子,由多种酚类化合物 通过碳-碳键和碳-氧键连接而成 • 赋予植物纤维高强度和韧性
植物纤维的分类与特点
植物纤维的特点
• 纤维素纤维:具有良好的吸湿性、透气性和柔软性,但强度和耐磨性较差 • 半纤维素纤维:具有良好的强度和韧性,但吸湿性较差 • 木质素纤维:具有良好的强度、韧性和耐磨性,但柔软性较差
植物纤维的力学性能
• 纤维的强度是指抵抗外力作用的能力,通常以N/tex表示 • 纤维的伸长率是指在外力作用下变形的能力,通常以**%**表示 • 纤维的弹性模量是指抵抗变形的能力,通常以GPa表示
植物纤维力学性能的影响因素
• 纤维的化学组成:纤维素、半纤维素和木质素的含量和种类影响力学性能 • 纤维的结构:分子链的螺旋结构、微晶区和非晶区的比例影响力学性能 • 纤维的处理条件:温度、压力、时间等影响力学性能
植物纤维复合材料的种类
• 塑料复合材料:如聚丙烯/植物纤维复合材料、聚酯/植物纤维复合材料等 • 金属复合材料:如铝/植物纤维复合材料、铜/植物纤维复合材料等 • 陶瓷复合材料:如氧化铝/植物纤维复合材料、碳化硅/植物纤维复合材料等
植物纤维复合材料的性能
• 力学性能:具有较高的强度、刚性和耐磨性 • 热性能:具有较好的热稳定性和热导率 • 电磁性能:具有较好的电导率和磁导率 • 环保性能:具有较好的生物降解性和可再生性
纤维知识

纤维知识一、植物纤维主要组成物质是纤维素,又称为天然纤维素纤维。
是由植物上种籽、果实、茎、叶等处获得的纤维。
根据在植物上成长的部位的不同,分为种子纤维、叶纤维和茎纤维。
1.种子纤维:棉、木棉等;2.叶纤维:剑麻、蕉麻等;3.茎纤维:苎麻、亚麻、大麻、黄麻等。
二、动物纤维主要组成物质是蛋白质,又称为天然蛋白质纤维,分为毛和腺分泌物两类。
1.毛发类:绵羊毛、山羊毛、骆驼毛、兔毛、牦牛毛等;2.腺分泌物:桑蚕丝、柞蚕丝等。
三、矿物纤维主要成分是无机物,又称为天然无机纤维,为无机金属硅酸盐类,如石棉纤维。
四、化学纤维用天然的或人工合成的高分子化合物为原料经化学纺丝而制成的纤维。
可分为人造纤维、合成纤维、无机纤维。
五、人造纤维用纤维素、蛋白质等天然高分子物质为原料,经化学加工、纺丝、后处理而制得的纺织纤维。
用失去纺织加工价值的纤维原料,经人工溶解或熔融再抽丝而制成,其原始的化学结构不变,纤维成分仍分别为纤维素和蛋白质,而形成的物理结构、化学结构变化的衍生物,组成成分为纤维素醋酸酯纤维。
1.再生纤维素纤维:粘胶纤维、富强纤维、铜氨纤维等;(其区别为用烧碱、二氧化硫不同的溶液溶解)2.纤维素酯纤维:醋酯纤维;3.再生蛋白质纤维:大豆纤维、花生纤维等。
六、合成纤维用人工合成的高分子化合物为原料经纺丝加工制得的纤维。
1.普通合成纤维:涤纶、锦纶、晴纶、丙纶、维纶、氯纶等;2.特种合成纤维:芳纶、氨纶、碳纤维等。
七、无机纤维以矿物质为原料制成的纤维,如:玻璃纤维、金属纤维等。
人们通常喜欢天然纤维而不喜欢化学纤维是因为天然纤维的柔韧性和光滑性比合成纤维好。
棉纤维:缺点:1、缺乏弹性且不挺括,容易皱性;2、色牢度不高,容易褪色;3、衣服保型性差,洗后容易缩水和走形(缩水率通常在4%~12%左右);4、特别怕酸,当浓硫酸沾染棉布时,棉布被烧成洞,当有酸(比如:醋)不慎弄到衣服上,应及时清洗以免醋酸对衣服产生致命的破坏。
毛纤维:缺点:1、羊毛受到摩擦和揉搓的时候,毛纤维就粘在一起,发生抽缩反应(就是通常说的缩水,20%的缩水属于正常范围);2、羊毛容易被虫蛀,经常磨擦会起球;3、羊毛不耐光和热,这对羊毛有致命的破坏作用;4、羊毛特怕碱,清洗时要选择中性的洗涤剂,否则会引起羊毛缩水。
第三章植物纤维

第二节 韧皮纤维
❖ 又称软质纤维,来源于麻类植物精干的韧 皮部分,纤维束相对柔软,适宜纺织加工
❖ 主要有苎麻、亚麻、黄麻、红麻、大麻、 罗布麻等。
❖ (一)分类
❖ 1苎麻(ramie):
❖ 产地:中国(俗称中国草)、印尼、巴西、菲律宾等。 ❖ 用途: 衣服用:夏穿清汗离体,透气凉爽,春秋穿挺括粗纩 装饰用品:独特豪放 床上用品:卫生性能好 工业用品:尺寸稳定 国防用品:强度高,防霉抗菌 ❖ 纤维性质:单纤维长度长,20-250mm,可单纤维纺纱,初
❖ 保暖好、体积重量轻(0.29 g/cm3)、 浮力好。
❖ 天然超细纤维,线密度0.4—
0.8dtex;棉纤维的线密度约1.5
dtex,
❖ 近代木棉的主要用途: ❖ 水上救生具的浮力材料,军用+民用 ❖ 吸油材料,水上石油泄漏清污 ❖ 日本、台湾等地褥子中混用少量木棉,絮料强度
低,不能做被子(很快出破洞)
❖ 2.原棉标志(唛头代号) ❖ 229A 后两位数字表示长度(手扯长度),第一个数字表示
品级,A表示马克隆值为A级 ❖ 133A ___表示皮辊棉 ❖ Y425C Y表示黄棉 ❖ G525C G表示灰棉
❖ (五)原棉检验
❖ 手感目测、仪器检验、单唛试纺
❖ 彩棉特点:长度偏短,(24-29毫米),马克隆值高低差 异大,强度偏低,短绒含量高,产量低,纤维色泽不均匀, 经日晒后色泽变淡或褪色,水洗后色泽变深。根据成熟程 度、颜色特征、轧工质量分三级。
❖ 5罗布麻(kender)
❖
一种可入药的知名植物,
❖ 其纤维兼有麻的柔软,丝的光泽、滑爽 特点: 对人体具有清火、降压、强心利尿等药理作用,
且外观漂亮,纤维较短粗,还是需工艺纤维纺纱,主要用 于服用纺织品。
植物纤维

动物纤维
植物纤维亦称天然纤维素纤维,其主要组成物质都是纤维素。在国际贸易上重要的植物纤维有:棉、大麻、 黄麻、亚麻、蕉麻、剑麻、赫纳昆麻和椰壳纤维等。按取得纤维的植物体部位,植物纤维又分为种子纤维、果实纤 维、韧皮纤维、茎纤维和叶纤维。
动物纤维分为三类:动物的发毛和绒毛、禽类的羽绒和羽毛、蚕丝,主要来源是人工饲养的动物。动物纤维 亦称蛋白质纤维,因为它们的主要组成物质是蛋白质。动物毛的种类很多,最主要的是绵羊毛,简称羊毛。羊毛 广泛用来制造各种纺织品,也用以制毡。除羊毛外,还有山羊绒、兔毛、骆驼毛、牦牛毛等。羊毛以外的动物毛, 有时统称为特种动物毛,也用来制造纺织品,可纯纺或与其他纤维混纺。在混纺中,利用它们特有的光泽、细度 和柔软性,可以改善织物的保暖性和手感。禽类的羽绒和羽毛在纺织上可与其他纤维混纺,也可做填充材料,如 鸭绒、鹅绒等。蚕丝是蚕的腺分泌物,有桑蚕丝、柞蚕丝、蓖麻蚕丝和术薯蚕丝等。动物纤维吸湿性强、保暖性 好、弹性好、不易沾污、光泽柔和、染色性好,还具有独特的缩绒性,品质非常优良,有天然形成的波浪形卷曲, 可用于制造呢绒,绒线、毛毯、毡呢等生活用和工业用品,羊毛纤维是一种高档纺织纤维。
研究进展
研究进展
5植物资源学-第七章纤维植物资源(简)

第六章纤维植物资源•一、纤维植物资源的概念•纤维植物资源: 是指植物体内含有大量纤维组织的一群植物。
•二、植物纤维• 1 定义:植物纤维是植物各器官中普遍存在的一种机械组织,它是一种二端尖细、端尖、壁厚、腔小的细长死细胞。
• 2 组成:由纤维素、半纤维素、果胶、木质素、蛋白质、脂肪、蜡质和水分等组成。
•决定纤维性能的主要成分是纤维素。
木质素越高,纤维的韧性、弹性、伸长度都较差,反之则较好。
3 植物纤维的类别(按存在部分可分为):•(1)、韧皮纤维:主要指双子叶植物茎干韧皮部的纤维,这种纤维通常采用剥皮法获得。
•(2)、木材纤维:主要指裸子植物和双子叶植物树干中的木质纤维,用加工木材的方法获得。
•(3)、叶纤维及茎秆纤维:主要指存在于单子叶植物叶和茎中的纤维。
•(4)、根纤维:指存在丰于根部的韧皮纤维。
•(5)、果壳纤维:指存在于果壳中的纤维。
•(6)、种子纤维:指存在于种子表面的纤维。
•(7)、绒毛纤维:指存在于植物体表面的纤维,通常以绒毛方式出现。
•4 对植物的用处:•使植物体具有韧性和强度• 5 植物纤维的采收处理和一般提取方法•植物种类和纤维用途不同,采收处理和提取方法也不同。
•(1)干剥:是指不经其他处理而进行直接剥皮的方法。
•(2)湿剥:•主要采用浸水脱胶的方法•①工艺流程:原料→选料捆扎→浸料→剥皮→洗晒→成品•②操作要点•③适用范围:一般麻类,如苎麻、大麻、亚麻、黄麻、茼麻等。
•原料含胶质较多难以用浸水脱胶法时可采用石灰水煮脱胶方法:•工艺流程:选料捆扎→浸料→熬煮→捶打→洗晒→产品•三、我国的植物纤维资源概况•可用利用的纤维植物1000多种,已广泛的有100多种。
•植物纤维的利用:造纸、纺织、编织、化工应用。
•造纸术也是我国的四大发明之一。
纸张的发明和应用,对人类文明的进步起到了很大的推动作用。
纸张不仅是书写的理想材料,也是印刷的理想材料,因此,纸张的发明为印刷术的发明提供了良好的条件。
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7.原料树脂含量高对造纸的不良影响如何消除或减轻?答:4种方法:1)原料储备一段时间树脂因风化减少2)在备料车间钻孔去节3)蒸煮是通过大小放气回收松节油4)经过以上处理后,若纸浆中树脂含量还高,可加滑石粉或生物酶,然后在纸机净化系统中一并除去
9.降解:高分子化合物在受到化学,光照,加热,机械等作用时聚合度下降的现象。
10.综纤维素:又称总纤维素,指造纸植物纤维原料中的纤维素和半纤维素的总称。
11.α-纤维素:包括纤维素和抗碱的半纤维素。β-纤维素:为高度降解的纤维素和半纤维素。γ-纤维素:全为半纤维素。
12.助色基团:能使吸收波长向长波方向移动的杂原子团(含有未共用电子对)eg:-cooH,-OH,-NH2,-CL等。
四、问答题:
1.造纸用纤维原料分哪些类型:分为木材纤维原料(针叶木和阔叶木)非木材纤维原料(禾本科纤维、籽毛类纤维、叶部纤维,韧皮纤维)半木材纤维原料(棉纤维)。
2.描述纤维原料细胞壁的主要成分:纤维素、半纤维素、木素
3.纤维素的特点?其性质和功能由什么决定:(1)不溶于水的均一聚糖;由D-葡萄糖构成的链状高分子化合物;以纤维单糖的连接方式(1-4-β)连接;具有特性的X-射线衍射图 (2)结构单元、连接键型、功能基、DP.
18.灰分对制浆造纸的影响:1):灰分对普通的化学浆的质量没什么影响,只对人造纸浆和电容器浆产生不良影响。2):纸浆中Cu.Fe.Mn等金属离子对纸浆的颜色以及纸浆过氧化氢.氧气.臭氧漂白会产生不良影响,而且会促进漂剂分解。3):纸浆中的Ca.Mg粒子对稳定漂剂,保护碳水化合物有着一定的作用,但过量的金属离子又会使木素稳定,降低纸浆白度。4):原料中尤其是草类原料灰分中SiO2和Na2O反应后溶于黑夜(Na2SiO3是粘合剂)给碱回收造成许多困难,如结垢,粘度大,不易蒸煮,苛化液澄清等困难。
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目前不少国家正在开展对各种天然新纤维原料 的开发利用研究,菠萝叶纤维也正受到越来越多 的关注。 菠萝叶纤维的性能
菠萝叶纤维的化学组成与其它麻类纤维类似, 含有较多的杂质,菠萝叶纤维的柔软度、可纺性 能优于黄麻而次于苎麻、亚麻。 19
在菲律宾人们用菠萝叶纤维做成的“菠萝裙”, 是最好的节日盛装。除了做衣服,还可用于制成 装饰用布,如桌布,窗帘等。 日本钟纺公司曾花三年左右的时间研究菲律宾 产菠萝叶的现代化加工技术。开发出的纱线可与 精细的棉/麻织物相媲美。
2. 麻纤维的化学组成 麻是天然纤维素纤维。与棉的化学组成差不多, 只是各种成份的比例不同。
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总结: 麻纤维特性
1. 吸湿、放湿速率快,透气性好。适宜夏季服 装面料、作包装物。 2. 纤维较硬,回弹性较差,织物易折皱。 3. 强力高、伸长低。
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部分麻纤维的物理性能
物理性能 单纤维细度(µ m) 单纤维长度(mm) 断裂强度(cN/tex) 断裂伸长率(%) 标准回潮率 (%)(20℃,65%) 密度(g/cm3) 苎麻 30 ~ 40 20 ~250 60 ~70 2~4 12 1.55 亚麻 12 ~ 17 17 ~ 25 53 ~ 62 2~4 12 1.46 黄麻 15 ~18 1.5 ~5 34 3 14 1.21 大麻 15 ~ 17 15 ~ 25 58 ~ 68 2~4 12.7 1.49 罗布麻 17 ~ 23 20 ~ 25 56 ~ 74 2.5 12 1.55
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锯齿棉和皮辊棉的特点:
特点 外观形态 长度 杂质、疵点 加工效率 锯齿棉 松散 主体长度较短, 短绒含量较低 含杂低,棉结束 丝多 加工效率高 皮辊棉 薄片状 主体长度较长, 短绒含量较高 含杂高,黄根多 加工效率低
适宜加工品种
细绒棉
长绒棉、低级棉、 留种棉
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3. 按色泽分
(1)白色棉:有白棉(纺织原料)、黄棉、灰 棉。
四类:种子纤维、韧皮纤维、叶纤维、维管束 纤维
第一节
种子纤维
种子纤维主要包括棉纤维、木棉纤维和椰壳纤维。
3
一、棉纤维 (cotton fiber)
棉的生长过程:
开花 (白→淡黄→红→褐)
棉铃或棉桃
吐絮
采摘
籽棉
原棉(皮棉)
4
(一)棉纤维的分类 1.按品种分类
(1) 细绒棉(陆地棉):原产于美洲大陆,占总种植面积 98%以上,产量高。长度:23-32mm;细度:0.15-0.2tex; 单纤强度:2.94-4.4cN/根。(1N=100cN) 纺厂的主要原料 (2) 长绒棉(海岛棉):原产于美洲西印度群岛,又细又 长又结实的棉花,我国新疆盛产长绒棉。长度:33-75mm; 细度:0.12-0.14tex;强度:3.9-4.9cN/根。是高档棉纺产品 的原料。 (3)粗绒棉(亚洲棉):原产于印度,纤维粗短只能纺粗 特纱,产量低,纺织价值低,以趋淘汰。长度:15-24mm; 细度:0.25-0.4tex;强度:4.4-6.9cN/根。 (4)草棉(非洲棉):纤维粗短,停止种植。
凤梨(菠萝)麻 pineapple
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第四节
维管束纤维
பைடு நூலகம்
主要来自于各种性能优良、风格独特的竹纤 维。竹速生、丰产、易活。我国种植面积最广, 对竹资源在纺织领域的开发走在了世界前列,竹 纤维是我国自主研发的天然植物纤维。
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以竹为原料开发的纺织产品:
原生竹纤维:又称竹原纤维。是将天然的竹材
通过机械、物理的方法去除竹子中的木质素、 果胶等杂质,从竹材中直接分离出来的纤维。 其生产工艺与麻纤维相类似。
第三章
第一节 第二节 第三节 第四节
植物纤维
种子纤维 韧皮纤维 叶纤维 维管束纤维
内容提要:
植物纤维的分类 棉纤维和木棉纤维的形态特征及其主要性能特点 各类麻纤维的形态特征及主要性能特点 竹纤维的形态特征及其主要性能特点
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植物纤维的主要组成物质是纤维素,还有果胶、 半纤维素、木质素、水溶物、灰分等。
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2. 按初加工方法分
初加工:将籽棉上的纤维与棉籽分离的过程, 亦称轧棉(yà mián)。
(1)籽棉:带有棉籽的棉花。 (2)皮棉(原棉):去除棉籽所得到的棉纤维。 皮棉重量占籽棉重量的百分数,称为衣分率 (30%~40%)。 (3)锯齿棉:用锯齿轧花机加工的皮棉。纺纱用 棉多为锯齿棉。 (4)皮辊棉:用皮辊轧花机加工的皮棉。
第三节
叶纤维
叶纤维来源于植物的叶子,纤维束相对较硬, 又称硬质纤维。 一、剑麻 剑麻又称西沙尔麻、龙舌兰麻。剑麻叶片收获后 通过预处理去除木质素和杂质获得剑麻纤维。
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1.剑麻纤维的组成及结构 剑麻纤维木质素占44.86%,比其它麻类高,纤 维较刚硬粗糙。 横向形态:多角形或卵圆形,有中腔。 纵向形态:圆筒形。 2.剑麻纤维的主要性能 (1)纤维规格 单纤维2.7mm-4.4mm,工艺纤维长度78cm。 (2)物理机械性质 强度高,伸长小,初始模量大,弹性差。属脆 性纤维。
一、韧皮纤维的种类、初加工和化学组成 (一)种类 韧皮纤维来源于麻类植物茎秆的韧皮部分,纤 维束相对较软(相对于叶纤维),又称软质纤维。 主要有苎麻、亚麻、黄麻、汉(大)麻、槿(洋) 麻、茼麻、红麻、罗布麻。
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(二)初加工
1. 初加工 目的:从韧皮或叶子中取出纤维,包括剥制、脱胶 脱胶方法:微生物脱胶、化学脱胶。
(2)彩色棉:天然生长的非白色棉花,有称有 色棉。产品不用染色,无污染。
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(四)棉制品的特性
1. 具有较好的吸湿透气性,回潮率10%左右;
2. 不是很怕阳光,但过度暴晒会使棉制品产生 氧化现象;
3. 耐虫蛀不耐霉菌,最怕潮湿; 4. 虽然穿着舒适,但容易起皱,所以大多数洗 后需要熨烫。
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第二节
韧皮纤维
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(3)吸湿性 吸、放湿性能好 (4)染色性 染色较困难。 (5)耐腐蚀性 剑麻纤维对HCL的耐腐蚀性比其它麻纤维好。 浸泡于H2SO4中10-30min,对强力无明显影响。
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3.剑麻纤维的应用 棕绳、编织地毯、工艺品等。
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二、菠萝叶纤维 从菠萝叶片中提取的纤维,又称菠萝麻纤维、 凤梨麻纤维。 菠萝主要产于热带和亚热带地区,我国的主要产 地在广东、广西、海南、云南、福建、台湾等地。