基本信息
- 项目名称：
- 香蕉纤维针织面料的研究与开发
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 香蕉纤维是从香蕉茎中取出柔软的纤维内皮，采用生物酶和化学氧化联合处理工艺制成的纤维。香蕉纤维具有质量轻、光泽好、吸水性高、易降解等性能。本课题从香蕉纤维性能研究出发，对其纱线的性能进行了系统地研究和分析。采用27.8tex的纯纺香蕉纤维纱线开发出七种针织面料，得出了最佳漂白工艺和染整工艺，对香蕉纤维针织物的的服用性能进行了测试，得出：香蕉纤维针织产品的透气性、透湿性良好，织物悬垂性、刚柔性较好。
- 详细介绍：
- 香蕉纤维是一种新开发的纤维素纤维，由于其具有质量轻、光泽好、吸水性高、抗菌性强、易降解且环保等功能，业内专家将香蕉纤维面料誉为“二十一世纪最具有发展前景的纺织健康面料”。本课题通过实验的方法确定了最佳的香蕉纤维面料生产工艺，主要研究香蕉纤维在针织领域的应用，可以部分替代化学纤维，为纺织材料增添了新材质。 产品性能： 1 服用性能：香蕉纤维针织面料具有良好的吸湿性、透气性、抗菌性，穿着舒适、安全。 2 染色性:具有良好的可染色性，染色均匀性和色牢度优良。 3 外观：色泽鲜亮，具有优良的悬垂性和抗折皱性。 创新点： 1 对香蕉纤维的开发利用既可变废为宝、节约能源，又能推动香蕉产业经济的发展。 2 确定了香蕉纤维面料最佳的漂白工艺和染整工艺。 3 填补了国内香蕉纤维面料制造工艺的空白。 本课题提出香蕉纤维面料生产工艺，适用于香蕉纤维，以及香蕉纤维与棉混纺纱线等含香蕉纤维的纱线。具有广阔的市场前景，社会效益和经济效益不可估量。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 撰写目的：将香蕉纤维大量应用于针织产品的研究和开发中，应用香蕉纤维优良的特性，体现它环保、轻薄等特有的优势外，还可改善其他类针织产品如耐磨性、挺括性、透气性等较差的缺点。 基本思路：香蕉纤维和纱线的研究→针织物组织设计→织物的漂白工艺研究→织物的染色工艺研究→织物的定型整理→织物的服用性能测试。
科学性、先进性及独特之处
- 在对香蕉纤维和纱线的基本性能进行测试分析中运用对比的方法，获得了真实数据，说明了纯纺香蕉纤维纱线的强力和强度较好，其回潮率较高具有很好的吸汗性能，不耐酸，耐碱但不耐强碱。同时，采用对比的方法对香蕉纤维织物的服用性能进行了测试，得出香蕉纤维针织产品的舒适性能良好，悬垂性、刚柔性较好，保暖性一般。香蕉纤维属于原生自然性产品，其具有质量轻、光泽好、吸水性高、抗菌性强、易降解且环保等功能。
应用价值和现实意义
- 随着人们对生态环境和能源问题关注程度的加深，当今服装消费行为在强调舒适的同时，更加注重“绿色理念”，其中香蕉纤维已成为二十一世纪纺织业的又一新材料。香蕉纤维来源广泛，且成本低。是一种低碳环保型纺织纤维，香蕉纤维加工的产品具有麻织物的独特风格和特性，其优良性能极大地满足了消费者对面料自然化和个性化等多方面的需求，因此香蕉纤维产品的应用前景十分广阔。
学术论文摘要
- 采摘香蕉之后香蕉树的外皮，原本为人们所废弃，如今已成为香蕉纤维的来源。香蕉纤维是从香蕉茎中取出柔软的纤维内皮，采用生物酶和化学氧化联合处理工艺处理而制成的纤维。 香蕉纤维属于原生自然性产品，主要是由纤维素、半纤维素和木质素组成，具有质量轻、光泽好、吸水性高、抗菌性强、易降解等性能。香蕉纤维和其他天然纤维一样，具有很好的可染色性，可以部分替代化学纤维，为纺织材料增添了新材质。 然而，目前世界各国尚未大规模开发香蕉纤维。为了推动香蕉纤维材料的发展，本课题从香蕉纤维的性能研究出发，对其纱线的性能进行了系统地研究和分析。 采用27.8tex的纯纺香蕉纤维纱线开发出七种针织面料，阐述了七种针织面料的基本结构特征。选用过氧化氢为漂白剂，对香蕉纤维织物的漂白性能进行研究，以织物白度和顶破强力为评价指标，确定漂白的最优工艺。选用活性染料对香蕉纤维织物进行染色工艺研究，以织物上染率和K/S值为衡量指标，确定最优的染色工艺。对香蕉纤维针织物舒适性、外观保持性进行了测试，得出：香蕉纤维针织产品的透气性、透湿性良好，织物悬垂性、刚柔性较好。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 该作品由实验的方法，得出一个最佳的香蕉纤维织造、漂白及染整工艺。香蕉纤维是环保、轻薄的纺织材料，可改善其他类针织产品如耐磨性、挺括性、透气性等较差的缺点。市场前景极为广阔，社会效益和经济效益不可估量。
参考文献
- [1] 王艳，梁宝生，蔡中庶，香蕉纤维/棉混纺纱的开发与应用[J]，上海纺织科技，2008(12)：21～22； [2] 梁冬，邓沁兰，史倩青，香蕉茎纤维的现状与开发应用前景 [J]， 化纤与纺织技术，2007(01)：28～31； [3] 熊月林，香蕉纤维的制取及其结构理化性能研究[D]，东华大学，2007； [4] 王菊生主编，染整工艺原理(第三册) [M]，北京：中国纺织出版社，1984：444～492； [5] 马海涛，袁琴华等，涤棉混纺织物分散活性一浴一步法染色 的发展[J]，纺织导报，2002(2)：44～46.
同类课题研究水平概述
- 对香蕉纤维的研究日本进行得较早并且较深，印度、菲律宾等也开发了香蕉纤维手工制品，相当于中国的苎麻夏布，但是真正规模化的生产还没有。印度南部泰米尔纳德邦的加伯莱镇有人用香蕉纤维制成服装。采摘香蕉后的香蕉杆和茎经过漂洗、提炼和脱胶等工序后，香蕉纤维一根根提取出来，再经过染色后就可以用来织布了。Bharia经过努力发明了提取、漂白、染色香蕉纤维的简单方法，同时，还设计了制作装饰和家庭用品的方法。日本日清纺织公司与名古屋市立大学的研究所合作，成功实现了香蕉纤维的产品化。其香蕉纤维的加工过程为：（1）剥下香蕉茎上的皮，取出柔软的纤维内皮；（2）经过脱水、干燥处理；（3）精练、解纤；（4）纺纱、织造。日清公司还开发出了香蕉纤维/棉纤维(30/70)的混纺纱，但混纺纱较粗(83~143tex)，香蕉纤维的混纺率也不高，因此今后的目标是开发高支纱以及100%的香蕉纤维。此外，他们还发明了一种从产业废弃物的香蕉茎中提取香蕉纤维的方法，并且将制成的香蕉纤维和其他纤维的短纤维混纺，进一步将混纺丝加工成织物。国内的香蕉纤维精细化加工生产技术通过了由江西省科技厅组织的专家鉴定。该技术由江西东亚芭纤股份有限公司联合东华大学完成。近年来，香蕉纤维的开发在国内引起了广泛关注，已经先后有香蕉纤维纯纺纱及与棉、粘胶和绢丝等混纺的研究与开发。作为一种新型的环保天然材料，其具有良好的挺括和透气性，织物可制作服装、窗帘、毛巾、床单、帽子等。业内专家将香蕉纤维面料誉为“二十一世纪最具有发展前景的纺织健康面料”。
