射频和微波热处理应用于亚麻原茎脱胶的试验研究

摘要

亚麻纤维作为一种性能良好的天然植物纤维，在纺织工业以及复合材料等领域有着越来越广泛的应用，而亚麻原茎的脱胶作为制取纤维的首要步骤，其脱胶质量具有决定性作用。为了提高亚麻原茎脱胶效果，同时保证亚麻纤维的特性，本论文将射频和微波热处理分别应用到亚麻原茎的水沤脱胶和酶法脱胶中，并通过亚麻茎秆的脱胶效果和亚麻纤维的特性对脱胶质量进行综合评判，得出的结论是：将射频和微波热处理应用到亚麻原茎的水沤和酶法脱胶中，能够显著改善其脱胶效果，得到的亚麻纤维也具有良好的外观和物理、力学性能。本论文的研究结果可以为将来利用电磁波介电加热技术改善麻类原茎的脱胶质量以及旨在缩短麻类原茎脱胶周期的研究提供参考和借鉴。
　　首先，本论文将射频热处理应用于处于不同阶段的亚麻原茎水沤脱胶过程中，通过对经过不同天数水沤脱胶、以及射频强化水沤脱胶的脱胶质量进行对比、分析和研究得出：在40℃和90℃下射频处理60分钟可以分别使经过2天和6天、10天水沤脱胶的亚麻茎秆获得更高的脱胶效果，并使其纤维具有较好的外观和机械特性。综合地考虑脱胶质量和脱胶周期，6天是较为合理的水沤脱胶时长；在此基础上，90℃、60分钟的射频处理将会是改善其脱胶质量的最理想射频处理条件。
　　其次，本论文分别将射频和微波热处理应用于亚麻原茎酶法脱胶的预处理中。根据脱胶效果，经过8小时预吸水的亚麻茎秆在30分钟射频或微波处理后，能够取得更高的茎秆失重率和脱胶程度、以及相对于不经任何预处理的单纯酶法脱胶效果的更大改善，并能使得到的亚麻纤维有更好的白度和线密度，但同时也会导致亚麻纤维的拉伸性能较单纯酶法脱胶的纤维有所降低。与射频预处理相比，微波预处理能够取得稍好的综合脱胶效果和纤维特性。
　　通过脱胶结果的对比、分析得出，射频和微波处理对茎秆脱胶效果和亚麻纤维的力学性能的影响机理是射频、微波介电热处理分别对果胶和纤维素大分子多重作用的综合效果。射频、微波热处理对于亚麻茎秆的脱胶来说是一把―双刃剑：它既能帮助果胶等物质的降解，相对于单纯水沤脱胶和酶法脱胶改善其脱胶效果；同时，也会使纤维素长分子链由于极化运动而削弱从而使纤维的拉伸性能受损。

目录

1 引言

1.1 亚麻和亚麻纤维概述

1.2 亚麻脱胶方法及其国内外研究现状

1.3 本课题选题目的和意义

1.4 主要研究内容及技术路线

1.5 本章小结

2 亚麻纤维的结构、特性和应用

2.1 亚麻纤维的形态和结构

2.2 亚麻纤维的特性

2.3 亚麻纤维的应用——复合材料的增强材料

3 射频和微波热处理技术

3.1 射频和微波热处理概述

3.2 射频和微波加热原理

3.3 射频和微波热处理设备

3.4 射频、微波热处理技术的应用

4 射频热处理应用于亚麻原茎水沤脱胶的试验研究

4.1 试验总体方案的确定

4.2 射频强化亚麻原茎水沤脱胶试验设计

4.3 试验所用材料、设备和方法

4.4 亚麻原茎不同天数水沤脱胶的结果及分析

4.5 亚麻原茎射频强化水沤脱胶的结果及分析

4.6 本章小结

5 射频热处理应用于亚麻原茎酶法脱胶预处理的试验研究

5.1 试验的总体方案

5.2射频或微波预处理的试验设计

5.3 试验所用材料、设备和方法

5.4 射频预处理的亚麻原茎酶法脱胶效果及分析

5.5 制取的纤维性能测试和分析

5.6 本章小结

6 微波热处理应用于亚麻原茎酶法脱胶预处理的试验研究

6.1 试验的总体方案和试验设计

6.2 试验所用材料、设备和方法

6.3 微波预处理的亚麻原茎酶法脱胶效果及分析

6.4 制取的纤维特性测试和分析

6.5 本章小结

7 总结及展望

7.1 总结

7.2 本课题的创新点

7.3 本课题存在的不足和未来展望

致谢

参考文献

作 者 简 介