汉麻为大麻科大麻属的1 a生草本植物,通常为雌雄异株,雄株开花不结籽,俗称“花麻”;雌株授粉后结籽,故俗称“籽麻”。一般雌株稍多于雄株,经过选育也有雌雄同株的。汉麻织物无需特别整理即可屏蔽95%以上的紫外线。此外,汉麻纺织品还具有抗菌、除臭、抗紫外线、抗静电、坚牢耐用等其他纺织品不可比拟的优点。
1汉麻纤维
1.1汉麻纤维的物理结构汉麻纤维是各种纤维中较细软的一种,细度仅为苎麻的三分之一,与棉纤维相当,纤维顶端呈钝圆形,没有苎麻、亚麻那样尖锐的顶端,故成品特别柔软适体。皮层和韧部是汉麻茎机械组织的一部分。汉麻纤维的结构非常独特。纤维中心有较大的空腔,纵向表面分布着许多裂缝和相连的小孔洞,并有螺旋纹。横向截面呈三棱或多棱形。纤维末端呈钝圆形。大麻纤维横截面比苎麻、亚麻、棉、毛都复杂,为不规则三角形、六边形、扁圆、腰圆形等,中腔与外形不一,其分子结构为多棱状,较松散,有螺旋纹。
1.2汉麻纤维的性能
1.2.1汉麻纤维的吸湿透气抗菌性能汉麻纤维本身属于纤维素纤维,纤维中含有大量的极性亲水基团,纤维的吸湿性非常好,并且从汉麻纤维的结构可以看出,由于巨原纤纵向分裂缝和孔洞的存在,表面形成的天然毛细通道和中腔连通,使汗液或湿气能及时疏导到织物表面,提高了服装穿着的舒适性。汉麻纤维的抑菌性能与其结构是不可分割的。汉麻具有多孔的结构和很强的吸附能力,在自然状态下,汉麻纤维内可以吸附较多的氧气,使厌氧菌的生存环境受到破坏,这是汉麻具有较强的抑菌性的原因之一。另外,汉麻植株中含有多种活性酚类物质(四氢大麻酚THC、大麻二酚CBD、大麻酚CBN)、有机酸(齐墩果酸、熊果酸、十六烷酸)和无机盐(NaCl)等,这些物质对多种细菌有明显的杀灭和抑制作用。
1.2.2汉麻纤维的抗紫外线性能汉麻纤维的横截面非常复杂,有三角形、四边形、五边形、六边形、扁圆形等,中腔形状与外截面形状不一,其巨原纤的排列取向不同,分成多层。由于汉麻纤维结构的特殊性,使汉麻织物无需特殊整理,即可屏蔽95%以上的紫外线。测试几种纤维织物的抗紫外线性能见表1。由表1可以更好地对比出汉麻纤维在抗紫外线方面的优点。表1纤维织物的抗紫外线性能项目UVA透射比紫外线防护系数UPF汉麻<5%>30%苎麻>5%>30%亚麻<5%<30%
1.2.3汉麻纤维的可纺性能汉麻纤维弯曲和扭转刚度大,纤维不易抱合,长度不匀率较高,纤维头端易弹出纱体,毛羽多,硬而长。所以纯汉麻纱有硬、脆、直,存在单强低、麻结多等缺陷,给针织编织造成了弯纱、成圈的困难,编织时断纱多、疵点多、不脱套,因此在针织上使用汉麻纤维要克服汉麻纤维“硬、脆、直”给针织产品带来的弊端,采取与之性能互补、柔软、纤维韧性较好的纤维,与之进行混纺,在不影响汉麻性能的前提下,做到优势互补,从而改善面料外观,提高汉麻针织产品的服用性能。
1.2.4汉麻纤维的耐热耐晒性能汉麻纤维的耐热耐晒性能也十分优异,耐海水腐蚀性能好,坚牢耐用。图1为汉麻纤维的TG分析曲线,从图中可看出汉麻精干麻纤维在300℃高温时基本不失重,实际中发现其颜色不变,因此具有极佳的耐热耐晒性能。图1汉麻纤维的TG分析图a.精干麻b.黄色原麻c.绿色原麻d.闪爆细加工精干麻
1.2.5汉麻纤维的抗静电性能汉麻纤维分子结构稳定,分子排列的取向度好,产生静电能力极低。干燥的汉麻纤维是电的不良导体,其抗电击穿能力比棉纤维高30%左右,是良好的绝缘材料。通常情况下,由于汉麻纤维吸湿性能特别好,暴露在空气中的汉麻纺织品一般含水达12%左右,故汉麻纺织品能避免静电聚集,不会因摩擦而起球和吸附灰尘。因此,汉麻服装能够避免静电给人体造成的危害,比如皮肤过敏、皮疹、针剌感等。
2汉麻纤维的应用
汉麻纤维制成的纱线、服装及各类饰品具有拉伸强度高、保形性好、吸湿性好、抗菌和抗静电能力强、防紫外线辐射能力强等特点,因此汉麻纤维有着广泛的用途。下面就列举一些应用。
2.1汉麻纤维袜子汉麻织物对白色念球菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等常见菌种具有优异的抗菌抑菌效果,很大程度上能抑制脚部真菌的滋生,减少皮肤病的传播。汉麻纤维的中空多孔结构使其比表面积大,同时多角形中腔和表面裂纹使其具有很好的透气性,导致内部含氧量高,吸湿快干,破坏了细菌赖以生存的潮湿环境。同时很好的吸湿透气性也增加了穿着的舒适性。根据袜子的一般标准,袜口采用1/1罗纹组织,袜筒采用2/2罗纹组织,袜底用平纹组织,用氨纶和汉麻混纺织造得到的汉麻袜普遍反映良好,在大量的运动后汉麻袜的抑菌除臭效果明显,并吸附鞋内湿气,大大降低了使用者患脚气的比例。汉麻织物的抗菌性测试结果见表2。由表2看出汉麻组的抗菌性能要高于棉布组。表2汉麻织物的抑菌性测试结果菌种抑菌率(%)棉布组汉麻组红色毛癣菌0.12 0,48金黄色葡萄球菌0.11 0.52犬小孢子癣0.13 0.44
2.2汉麻纤维内衣通过新型加工技术生产出的汉麻纤维可采用现有纺纱设备直接纯纺或与其他纤维混纺得到符合产品加工所需要的各类纱线。例如汉麻内衣,组织为覆盖组织,其面层为14·5 tex汉麻、粘胶、中空微孔涤纶(40/40/20)混纺纱,内层为83 dt-ex/48f抗菌丙纶,另加了一根有机导电丝;采用863·6 mm、24针/25·4 mm双面大圆机织造;选用活性染料在常温常压溢流染色机上染色,然后开幅定型。成品布基本性能如下:克重:172 g/m2起毛起球:4级顶破强力:447 N缩向:3.2%纬向:1.6%通过内衣试穿普遍反映良好,在进行大幅度的运动后,汉麻内衣相比于其他纤维的内衣有更好导汗效果,继续穿在身上没有强的冰冷感。
2.3汉麻纤维在汽车工业中的应用在汽车内饰材料中传统使用的原料有棉、羊毛、涤纶、塑料、橡胶等,但是随着汽车工业的发展和人们环保意识的提高,这些原料的应用受到越来越多的限制,例如棉纤维的耐磨性和抗菌性差;羊毛价格昂贵;涤纶、塑料、橡胶来源石油,资源耗费大、不易分解和回收,因此这些原料在汽车工业中的应用逐渐被性能优良的麻纤维取代。麻纤维具有强度高、伸长小、耐磨、吸湿、透气、透湿性较好的优点,特别是汉麻纺织品具有吸放湿性好、抗菌防霉、防紫外线的特性,这些特点使得汉麻纤维和汉麻类非织造制品在汽车用纤维和汽车纤维增强复合材料上有着广阔的应用。
3结束语
汉麻纤维产品具有吸湿、透气、抗紫外线、抗菌、抗异味等多种特性,被公认是继棉、毛、丝之后新一代天然纤维。将其应用在纺织产品的开发中,使其产业化,具有广阔的前景。欧美专家把汉麻纤维称为人类至今以来发现的最完美纤维、又称人类第二层皮肤。国际对汉麻产品的需求是一种潮流,但国内市场,需求最多的只有部队,而这仅占整个消费市场的一小部分,因此,让汉麻产品从军用走向民用,开发潜力和空间巨大。汉麻产业的综合开发,对于我国综合开发和利用无毒工业汉麻再生资源,发展循环经济;开辟出新的生产领域,为企业增加收入,提高经济效益;保护生态环境,走新型工业化道路具有十分重要的战略意义。
汉麻纤维及其应用@龚飞$天津工业大学!天津300160文章介绍了汉麻纤维的物理结构及主要性能,阐述了汉麻的应用,提出综合开发汉麻产业、发展循环经济的重要意义。汉麻;;抗菌;;织物;;应用[1]张建春,张华,张华鹏,郭玉海.汉麻综合利用技术[M].北京:长城出版社,2006. [2]杨雪琴,刘国庭,张力军.首都防空演习部队皮肤病调查[J].人民军医,2002,(5):6—7. [3]周永凯,张建春.大麻纤维的抗菌性和抗菌机制[J].纺织学报,2007,28(6):12—15. [4]郭玉路.天然抗菌纺织品——汉麻袜[J].山东纺织科技,2009,(3):55—56.
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