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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 棉秸纖維的開發(fā)與利用
- 小類：
- 能源化工
- 簡介：
- 棉秸纖維的開發(fā)與利用是一項(xiàng)意義深遠(yuǎn)的項(xiàng)目，它的實(shí)現(xiàn)不僅僅節(jié)省了資源浪費(fèi)，變廢為寶，更重要的是符合全球發(fā)展戰(zhàn)略，堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展觀，避免污染。初期我們做了棉秸纖維脫膠的探討，獲得了最佳的脫膠方法，聯(lián)合脫膠法即大大減少污染，又保持可紡性脫膠率，同時(shí)節(jié)約藥品與時(shí)間。給我們進(jìn)一步試驗(yàn)研究做了充分準(zhǔn)備。通過對棉秸纖維的柔軟處理，然后進(jìn)行試紡，可紡性的實(shí)踐成功給課題增添了一份新意。初步獲得了棉秸桿皮纖維與棉的混紡紗線。
- 詳細(xì)介紹：
- 1.首先進(jìn)行預(yù)處理：新鮮棉桿經(jīng)脫枝、縋稈、剝皮、吊把浸泡、發(fā)酵脫膠、敲打漂洗等工序，加工方法的步驟：剝皮→除渣→脫膠→烘干→切斷→開松→養(yǎng)生→鞣制→打纖→梳理至集裝。其中脫膠方法試用：化學(xué)脫膠方法、微生物脫膠法、酶脫膠法。 2.試驗(yàn)纖維的可紡性：本院紡織工程實(shí)驗(yàn)室是省級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，具有當(dāng)前國際最先進(jìn)的 SDL-Y051紡紗系統(tǒng)（英產(chǎn)），可將已脫膠等處理好的纖維在此設(shè)備上進(jìn)行直接紡紗試驗(yàn)（集出雜并條紡紗系統(tǒng)于一體）。 3.試驗(yàn)紗線可織性：實(shí)驗(yàn)室還具備先進(jìn)的全自動化小樣機(jī)，該機(jī)能將已紡成的紗線按照其具體性能進(jìn)行相關(guān)參數(shù)設(shè)計(jì)完成小樣試驗(yàn)。 4.用已制出的纖維、紗線、織物，進(jìn)一步研究其性能，與家居裝飾、服飾、工業(yè)用等相結(jié)合。設(shè)計(jì)出廉價(jià)實(shí)惠的各種裝飾布、沙發(fā)布、窗簾布、工業(yè)用繩板，探索服用性能，盡力發(fā)掘其更多的功能，為人類謀福祉。 至2009年3月完成了棉秸皮的性質(zhì)與脫膠方法的研究，獲得了最好的脫膠方法（化學(xué)和生物聯(lián)合脫膠法）及性能良好的棉秸皮纖維。于2009年4月繼續(xù)進(jìn)行纖維的柔軟和可紡性研究，通過硫化鈉、堿和二甲基硅油的柔軟處理后的纖維，在英國SDL國際有限公司生產(chǎn)SDL F102B制條系統(tǒng)和SDL Denkendorf 快速轉(zhuǎn)杯紡紗系統(tǒng)完成了紡紗實(shí)驗(yàn)，采用與棉混紡（35／65），紡成紗線40特克斯，紗線斷裂強(qiáng)力為474.6cN，斷裂強(qiáng)度為10.66cN/ T，斷裂伸長4.14%，與同樣方法所紡的精梳純棉比，斷裂強(qiáng)力略低，斷裂伸長略高。
作品圖片
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 目的：棉花資源優(yōu)勢日益呈現(xiàn)，棉花桔桿不能很好利用，造成了一定的環(huán)境污染，按照中央經(jīng)濟(jì)工作會議提出“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”發(fā)展戰(zhàn)略的要求，把棉副產(chǎn)品綜合開發(fā)利用工作提到重要議事日程，盡量形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)支撐，使棉副產(chǎn)品開利用成為棉區(qū)人民增收的又一項(xiàng)具體措施，以促進(jìn)和帶動棉區(qū)整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)的增長，確保棉花生產(chǎn)持續(xù)發(fā)展，且能獲得客可觀的經(jīng)濟(jì)效益。 思路：纖維的獲得及處理、試驗(yàn)可紡性、試驗(yàn)可織性
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 科學(xué)性：首先，科學(xué)發(fā)展觀是時(shí)代的主題，棉秸開發(fā)大大減少浪費(fèi)，創(chuàng)造更多生態(tài)經(jīng)濟(jì)價(jià)值；其次，初步觀察該纖維外觀形態(tài)性能與麻極相似，可和其它纖維混紡成用途不同的紗線。 先進(jìn)性：目前，棉秸的利用主要有紙及紙板、刨花板、纖維板、建筑材料、麻袋和繩索，這說明棉秸纖維開發(fā)空間很大，我們將進(jìn)一步研究棉秸纖維在裝飾、工業(yè)性能等用途。 獨(dú)特之處：1與纖維素纖維性能同類2棉副產(chǎn)品中棉桿數(shù)量最多3且與麻外觀性能相近。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)行脫膠-柔然處理-紡紗-織造成品，用于生活。 棉花桔桿不能很好利用，造成了一定的環(huán)境污染，按照中央經(jīng)濟(jì)工作會議提出“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”發(fā)展戰(zhàn)略的要求，盡量形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)支撐，使棉副產(chǎn)品開利用成為棉區(qū)人民增收的又一項(xiàng)具體措施，以帶動棉區(qū)整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)的增長，確保棉花生產(chǎn)持續(xù)發(fā)展。棉秸纖維的開發(fā)利用將避免環(huán)境污染，大大減少資源浪費(fèi)，且能獲得客可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 摘要：以脫膠率為指標(biāo)，分別采用化學(xué)脫膠、生物酶脫膠以及生物與化學(xué)相結(jié)合的方法對棉秸纖維進(jìn)行脫膠。通過實(shí)驗(yàn)顯示：化學(xué)脫膠方法的脫膠率比較高為83.9%，殘膠率較低，但其污染大，能源消耗多，并對纖維造成一定程度的損傷；酶制劑脫膠無污染，但單純的酶制劑脫膠率僅為42.4%，不能達(dá)到紡織要求；生物與化學(xué)聯(lián)合的方法對纖維進(jìn)行脫膠，脫膠率為80.3%，脫膠率和化學(xué)脫膠相差不多，且其對纖維的傷害小，較化學(xué)脫膠對環(huán)境產(chǎn)生的污染小，能耗也少，是一種值得推廣的脫膠方法。 經(jīng)過柔軟化的棉秸皮與棉混紡實(shí)驗(yàn)中，利用英國SDL國際有限公司生產(chǎn)的SDL F102B轉(zhuǎn)杯式微塵、雜質(zhì)分析儀及制條系統(tǒng)和SDL Denkendorf 快速轉(zhuǎn)杯紡紗系統(tǒng)，進(jìn)行制條和紡紗，試紡出棉秸皮與棉混紡的紗線，證明了棉秸皮纖維可紡。
獲獎情況
- 論文已經(jīng)投稿，暫未發(fā)表。
鑒定結(jié)果
- 強(qiáng)力比棉低； 毛羽較多（因棉桔皮纖維較硬）； 混合比例達(dá)到棉：棉桔桿皮纖維=6：4（除雜過程中部分將面秸稈的短纖帶出）。
參考文獻(xiàn)
- 參考文獻(xiàn)： [1] 一種棉秸皮粗纖維及其加工方法[P].中國專利, 200610036594.7，2006,07 [2] 一種棉秸皮纖維清潔脫膠方法[P]. 中國專利， 200710066829.1，2007，08 [3] 董政蛾，管映亭.一種野生麻纖維脫膠初探[J].印染助劑,2003 [4] 吳紅鈴，蔣少軍.麻纖維的酶處理[J].印染助劑，2002 [5] 張斌，溫貴清.酶制劑在麻紡原料加工中的應(yīng)用[J].四川紡織科技，2002 [6].楊鎖廷.紡紗學(xué)[M]. 北京:中國紡織出版社,2004.5.217-220. [7].于偉東.紡織材料學(xué)[M]. 北京:中國紡織出版社,2006.5.99-101. [8]鄭光洪,李振華.生物軟麻劑在精干麻紡前處理中的應(yīng)用研究[J].紡織學(xué)報(bào),19（6）：17-18,13. [9].唐淑娟,姜巖,韓連順,張鳳濤,王建剛,姜麗.亞麻纖維化學(xué)法柔軟化基本原理和方法的探討[J].紡織學(xué)報(bào),20(5).
同類課題研究水平概述
- 國民環(huán)保意識的提高和生態(tài)紡織品的興起，使以天然材料為原料的綠色環(huán)保紡織品越來越受歡迎。 近幾年來加大新產(chǎn)品開發(fā)的力度，技術(shù)創(chuàng)新，成功開發(fā)出了很多性能優(yōu)良的纖維，例如：竹、麻纖維純紡、再生麻纖維、狹葉蕁麻纖維等，2007年開發(fā)出了新型綠色環(huán)保纖維—圣麻纖維，其干濕強(qiáng)度高、吸濕透氣性好、抑菌防霉等特性，織物具有手感滑爽、懸垂性好、色澤亮麗、布面組織豐滿圓滑的個(gè)性，是一種新型、健康、時(shí)尚、綠色環(huán)保的生態(tài)紡織纖維。最近又成功開發(fā)出了玉米纖維和竹纖維的混紡產(chǎn)品，前景很看好。 隨著麻竹等纖維的進(jìn)步，棉秸皮纖維的研究也不斷地深入。有很多先行者已經(jīng)申請了相關(guān)項(xiàng)目的專利，如：申請?zhí)?00510034200；名稱：棉桿皮纖維紗線及其加工方法；申請專利號200510037399.1，名稱：桿皮纖維無紡布及其加工方法；申請專利號200610025115.1名稱：利用棉秸桿提取棉皮纖維及植物染色劑的方法；申請專利號200710066829.1名稱：一種棉桿皮纖維清潔脫膠方法等 。 目前，棉桿開發(fā)利用主要有1、造紙及包裝箱紙板2、加工刨花板，棉桿刨花板不僅具有不崩不裂、價(jià)廉耐用等優(yōu)點(diǎn)，而且生產(chǎn)中沒有污染環(huán)境的問題。3、加工纖維板，不起層、不斷裂、價(jià)格低，可作室內(nèi)裝飾、包箱板、車輛船舶的內(nèi)壁板和各種家具的裝飾板等。4、加工建筑材料，如棉桿水泥裝飾板、水泥瓦等，具有質(zhì)輕、價(jià)廉、堅(jiān)固、隔熱、保溫的優(yōu)點(diǎn)。5、用棉桿皮制作麻袋和繩索。但棉秸纖維的一些環(huán)保優(yōu)良的性能還沒有被發(fā)掘以及應(yīng)用，尤其在織造裝飾服飾等方面還是一片空白。它與麻纖維有著極其相似的形態(tài)外觀和性能，有前例麻纖維是從繩發(fā)展到布，所以隨著纖維素纖維的廣泛應(yīng)用 ，對棉秸纖維進(jìn)一步深入研究是十分必要的，也是十分可行的。 利用棉桔桿纖維資源是環(huán)境保護(hù)的一個(gè)長遠(yuǎn)發(fā)展方向，昆明理工大學(xué)利用生物秸稈制作活性炭材料，同時(shí)業(yè)內(nèi)出現(xiàn)了利用農(nóng)作物秸稈研發(fā)復(fù)合材料的增強(qiáng)材料的報(bào)道，澳大利亞Deakin大學(xué)研究耶纖維增強(qiáng)水泥復(fù)合材料，通過這些我們提出將棉桔桿纖維研發(fā)成增強(qiáng)復(fù)合材料，使紡織品與樹脂或聚乳酸等復(fù)合志成工業(yè)復(fù)合材料，用于國防、航天事業(yè)。我們將進(jìn)一步專研開發(fā)棉秸纖維的性能，探索它在家居裝飾、服飾、工業(yè)、國防等用途，開發(fā)棉秸纖維具有十分廣闊的空間。
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