木棉纤维:性能、加工与应用

什么是木棉纤维?

木棉是一种天然的纤维素纤维．它是从木棉树(Ceiba pentandra)的种子毛中获得的。木棉也被称为丝棉或爪哇棉。它光滑，重量轻，单细胞，圆柱形，中空的身体，非常浮力，纤维扭曲少。但它很快就会分解。木棉纤维本身就不适合旋转成纱。因为很光滑，很滑，很脆弱。因此，纤维很难纺成纱线。

羊毛|羊毛生产工艺

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木棉纤维的特点是色泽淡黄色或淡棕色，有丝质光泽。与棉纤维相反，木棉纤维有单细胞植物毛。这种纤维通常用作隔音和隔热的填料，以及被褥、救生器和其他水安全设备，其中空的充气腔和高空隙含量。因为它的浮力很好。由于木棉纤维基材料具有一些独特的特性，在各个应用领域都创造了广阔的应用前景。

我们将在下面讨论，从木棉纤维的性能到应用的一切。

木棉纤维的结构:

木棉纤维截面均匀，呈圆形，腔宽。充气腔壁厚约为1 ~ 2μm。因此，它的细胞壁很薄，上面覆盖着一层厚厚的蜡。通过显微镜观察发现，木棉纤维透明，腔内有特征气泡。木棉纤维的横截面为椭圆形至圆形。

木棉生产国:

• 尼日利亚,
• 莫桑比克、
• 坦桑尼亚,
• 斯里兰卡,
• 印度尼西亚,
• 泰国,
• 越南,
• 菲律宾,
• 巴西,
• 厄瓜多尔,
• 哥斯达黎加,
• 秘鲁等。

木棉的加工:

木棉收割过程需要大量人力。每一步都是手工完成的。木棉的加工从以下开始:

收获

↓

Reoving船体

↓

干燥

↓

援助

↓

包装

对所有流程进行简要描述:

1. 收获:成熟的未开封的豆荚通常是通过从树上摘下来的方式来收获的。但它也可以从树上砍下来，或者落在地上收获。
2. 去除外壳:木棉纤维放在阳光下晒干船体。剥去果实的外壳，手工将种子和纤维从豆荚中去除。
3. 删除种子:种子松散地躺在牙线里，在一些拍打的帮助下，它们会落到容器的底部，在那里它们很容易分开。
4. 干燥:木棉纤维在太阳下晒干3 -5小时，完成干燥。
5. 包装:然后，木棉纤维以包的形式包装并进行进一步加工。

木棉纤维的特性:

木棉成分:

1. 纤维素:64%
2. 戊糖:23%。
3. 木质素:13%

物理性质:

组件	特征
1.外观	有光泽的黄褐色，由木质素和纤维素混合制成。
2.细度	0.4 - -0.7旦尼尔。
3.断裂伸长率	1.8 - -4.23。
4.韧性	1.4 - -1.74克/旦尼尔。
5.木棉的热行为	木棉大腔区内的静态不流动空气具有较好的保温效果。
6.吸光率	由于其蜡状表面和大的管腔百分比，具有优异的吸油和留油能力。
7.重量轻	体积比棉花轻8-10倍。
8.酸的作用	被酸损坏的
9.碱的作用	耐碱性好，不受碱破坏。
10.微生物的作用	由于木质素对微生物无影响。

木棉的化学成分:

化学成分	百分比(%)
1.水分含量	11.23
2.溶解度	a)冷水:2.70 b)热水:4.42 c) NaOH 1%: 30.20
3.全纤维素	83.73
4.α纤维素	38.09
5.木质素	14.10
6.硅	0.45
7.灰	1.05
8.蜡的内容	2.34

木棉纤维与其他纤维的特性比较:

特征	木棉	棉花	空气
1.平均线密度	0.064特克斯	0.12特克斯	- - - - - -
2.平均直径	20.5µm	14µm	- - - - - -
3.平均长度	20毫米	48毫米	- - - - - -
4.回潮率	10％	8 ~ 13%	- - - - - -
5.比热	- - - - - -	- - - - - -	1027 w·K·s /公斤
6.导电率	- - - - - -	- - - - - -	0.026
7.质量密度	- - - - - -	- - - - - -	1.17公斤/立方米
8.厚度	- - - - - -	- - - - - -	1毫米

木棉纤维的优点:

1. 重量轻。
2. 具有良好的疏水性和浮力效果。
3. 热绝缘体。
4. 生物可降解等。

木棉纤维的缺点:

1. 纤维很脆弱，很容易断裂。
2. 对肺部有刺激作用，工作时需要格外注意。
3. 不适合编织或旋转。
4. 高度易燃等。

木棉纤维的最终用途:

1. 床垫或枕头填充物。
2. 救生设备。
3. 游艇和船只的家具，制冷系统中的绝缘材料。
4. 隔热和隔音罩和墙壁的建造。
5. 手术用棉花的替代品。
6. 副产品有木棉籽油等。

木棉纤维的特殊用途:

1.服装纺织品:木棉纤维曾一度被认为不适合用作纺织面料。但与其他纤维混纺可提高木棉的织性。木棉已经满足了服装纺织品的基本要求，在一些方面表现出比纯棉更好的性能，例如:空气磁导率耐久性、保暖性，尤其是平纹木棉织物的保暖性。

2.吸声材料:噪声污染是对人类活动和平衡造成严重损害和压力的过度噪声。因此，开发经济环保的声学材料来控制噪声污染是非常重要的。木棉特殊的结构有利于其吸声。由于木棉纤维的管腔大，细胞壁薄，增加了声波与纤维摩擦的机会。因此，木棉纤维具有优良的声阻尼性能。

3.吸油材料:在石油的生产、储存和运输过程中，始终存在着石油泄漏的风险。石油泄漏往往会造成即时和长期的环境破坏。为了最大限度地减少环境问题，一些溢油修复产品已经开发出来，用于清理和回收溢油。但这种合成材料由于其不可生物降解的特性，将带来严重的环境问题。木棉纤维是一种天然、廉价、疏水亲油的农产品。它被认为是广泛使用的合成材料的更好替代品。木棉纤维具有高度疏水亲油特性。这一特性使木棉成为一种高保油纤维。

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4.强化材料:木棉纤维是近年来备受关注的可再生资源。它含有丰富的纤维素，价格便宜。结果表明，木棉作为热固性和热塑性聚合物基体的增强材料具有潜在的应用价值。

5.制浆造纸:木棉纤维是造纸的优质纸浆来源。将木棉纸浆与商品纸浆混合，可提高板材的拒水性。它在要求强度和防水性的包装纸上受到特别注意。可以说，木棉将成为造纸的可持续元素。

6.Kapok-Derived生物燃料:今天，生物燃料因其潜在的可再生特性而吸引了最多的关注。木棉纤维具有生产第二代生物乙醇的潜在资源。

7.其他应用程序:木棉纤维是一种含量丰富的天然植物纤维。广泛应用于各种工业领域。它不耐火花或火焰。它可以用于生产阻燃织物．

结论与未来展望:

近年来，木棉纤维作为一种环保可再生材料受到越来越多的关注。然而，木棉纤维纺丝的难点仍然存在。尤其是吸油材料，是木棉纤维压倒性的产品。以木棉纤维为基础的现代技术的发展，将促进这种天然纤维的进一步利用。

引用:

1. 作者:Khalid Rehman Hakeem。
2. https://www.slideshare.net/nornadiahsarbu/kapok
3. https://link-springer-com-443.webvpn.jnu.edu.cn/chapter/10.1007%2F978-3-319-07578-5_13
4. http://www.jwst.or.kr/past/xml_view.asp?a_key=3617586&n_key=4&v_key=46

本文作者:
马赫迪·哈桑博士
纺织工程学士学位
纺织工程学院，诺阿卡利。
电子邮件:mh18.bd@gmail.com

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