1、不同成膜劑對(duì)牛角瓜纖維性能的影響 Hans Journal of Chemical Engineering and Technology 化學(xué)工程與技術(shù), 2016, 6(2), 7-16 Published Online March 2016 in Hans. The Influence of Different Film-Forming Agent on Calotropis gigantean Fibers Performance Jiangling Luo1, Tao Zhao1,2, Gang Sun3,4, Yuanyu Ge5, Shengzhen Li5 College of

2、Chemistry, Chemical Engineering and Biotechnology, Donghua University, Shanghai Key Laboratory of Science & Technology of Eco-Textile, Ministry of Education, Donghua University, Shanghai 3Department of Textile, Davis Branch Campus, California University, Davis, CA, USA 4Donghua University, Shang

3、hai 5Nantong Institute of Fiber Inspection, Nantong Jiangsu thththReceived: Feb. 16, 2016; accepted: Mar. 4, 2016; published: Mar. 10, 2016 Copyright ? 2016 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). 21 Abstract Cal

4、otropis gigantean fiber has a high application value in textile, but this kind of fiber is easily broken. To improve its strength per size and elastic modulus, Calotropis gigantean fiber is dealt with starch solution, sodium carboxymethyl starch solution and polyvingakohol solution of dif-ferent pol

5、ymerization degrees and then we test its tensile properties of the fiber. According to the testing results, fibers strength per size and elastic modulus both have an improvement in differ-ent degrees. Calotropis gigantean fiber has the best treatment effect by PVA. Its strength per size and elastic

6、modulus are improving with polymerization degree of polyvingakohol growing while its breaking extension ratio is opposite. There is a membrane on the surface of fiber. The fiber dealt with PVA has the best effect with a continuous and smooth membrane on the surface of fiber. Keywords Calotropis giga

7、ntean Fiber, Film-Forming Agent, Tensile Property 羅江玲1，趙 濤1,2，孫 剛3,4，葛元宇5，李勝臻5 1東華大學(xué)化學(xué)化工與生物工程學(xué)院，上海 羅江玲 等 2 3東華大學(xué)生態(tài)紡織品重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 美國(guó)加利福尼亞大學(xué)戴維斯分校紡織系，美國(guó) 戴維斯 4東華大學(xué)，上海 5南通市纖維檢驗(yàn)所，江蘇 南通 收稿日期：2016年2月16日；錄用日期：2016年3月4日；發(fā)布日期：2016年3月10日 摘 要 牛角瓜纖維具有較高的紡織應(yīng)用價(jià)值，但是纖維易脆斷，為了改善纖維的斷裂比強(qiáng)度和彈性模量，把淀粉、羧甲基淀粉鈉和不同聚合度的PVA溶液處理至牛角瓜纖維

8、纖維表面，并測(cè)試?yán)w維的拉伸性能，結(jié)果發(fā)現(xiàn)成膜劑處理之后纖維的斷裂比強(qiáng)度和彈性模量均有不同程度的提高，其中PVA處理之后纖維的斷裂比強(qiáng)度、彈性模量和斷裂伸長(zhǎng)率效果最好，且纖維的斷裂比強(qiáng)度和彈性模量隨著PVA聚合度的增加而增大，纖維的斷裂伸長(zhǎng)率則相反，這些成膜處理后纖維表面均能形成一層薄膜，其中PVA所成的膜連續(xù)且光滑，效果最好。 關(guān)鍵詞 牛角瓜纖維，成膜劑，拉伸性能 1. 引言 牛角瓜全株具有較高的開發(fā)利用價(jià)值，廣泛分布于亞洲和非洲的熱帶和亞熱帶地區(qū)1 2，可做藥用、能源植物、紡織原料3 4。國(guó)內(nèi)外研究人員對(duì)牛角瓜纖維的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了研究，如費(fèi)魏鶴，胡惠民，李璇，李衛(wèi)東5等人對(duì)牛角瓜纖維形態(tài)、

9、微觀結(jié)構(gòu)、結(jié)晶結(jié)構(gòu)和熱穩(wěn)定性能進(jìn)行了研究，Chen等6研究牛角瓜、木棉、棉纖維的化學(xué)成分與結(jié)構(gòu)，并且比較它們的印染特性；黃惠民7利用牛角瓜種毛纖維，經(jīng)鞣軟處理，織成的面料具有絲滑爽質(zhì)感，有類似全棉的透氣性和舒適感，除此之外黃惠民將牛角瓜纖維應(yīng)用于無紡布8，其所用纖維為毛、絲、麻或者合成纖維，具有棉的舒適性和透氣性，而且具有天然抑菌的功能；國(guó)內(nèi)高校研究人員對(duì)牛角瓜纖維的染色性能進(jìn)行了研究，如東華大學(xué)高靜9等人對(duì)直接染料對(duì)牛角瓜纖維的染色性能進(jìn)行了研究；武漢紡織大學(xué)龍丹，鄭小靜10等人對(duì)牛角瓜纖維靛藍(lán)染色性能進(jìn)行了研究；國(guó)外學(xué)者對(duì)牛角瓜纖維進(jìn)行一定的預(yù)處理后，再與棉、滌綸或粘膠纖維進(jìn)行混紡，可以改

10、善其紡紗性能11。面對(duì)棉花資源有限以及消費(fèi)者越來越看重紡織品的綠色、環(huán)保和低碳的性能的局面，開發(fā)出更加經(jīng)濟(jì)環(huán)保的紡織品以及運(yùn)用紡織新材料技術(shù)，來滿足市場(chǎng)對(duì)新型天然纖維素紡織品的需求變得十分必要。 牛角瓜纖維是一種少見的含天然纖維素纖維的紡織原料，也是現(xiàn)代紡織領(lǐng)域研究最活躍的課題之一。牛角瓜纖維與棉花、絲、麻、毛等天然纖維素纖維不同，它的表面無轉(zhuǎn)曲，沒有鱗片，表面光滑，中空度大，單位纖維斷裂強(qiáng)度低，在使用梳棉機(jī)梳理纖維的過程中，纖維容易斷裂，成為粉末狀的短纖維，而且纖維與纖維之間缺少抱合力，纖維難以成網(wǎng)，采用傳統(tǒng)的紡織方法較為困難。本課題從開發(fā)新型纖維，充分利用天然纖維的角度出發(fā)，利用水性聚氨酯

11、、淀粉、PVA等成膜劑對(duì)牛角瓜纖維進(jìn)行整理，對(duì)牛角瓜纖維進(jìn)行前處理后，在細(xì)胞水平上基礎(chǔ)上，進(jìn)行表面膜化處理，然后進(jìn)行軸向拉伸性能的研究，主要包括纖維的斷裂比強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率和彈性模量的測(cè)試，對(duì)把握紡織品的最終力學(xué)性能，擴(kuò)寬牛角瓜纖維在紡織領(lǐng)域的應(yīng)用具有重要的意義。 羅江玲 等 2. 實(shí)驗(yàn) 2.1. 原料及其儀器 原料：牛角瓜纖維(產(chǎn)地云南)，乙醇(A.R)，去離子水，淀粉(A.R)，羧甲基淀粉鈉(任丘市輝達(dá)化工有限公司)，聚乙烯醇1799 (青島優(yōu)索化學(xué)科技有限公司)，聚乙烯醇2099 (青島優(yōu)索化學(xué)科技有限公司)，聚乙烯醇2499 (青島優(yōu)索化學(xué)科技有限公司)，聚乙烯醇2699 (青島優(yōu)索化

12、學(xué)科技有限公司)。 儀器：Y171型纖維切斷器(常州第二紡織機(jī)械有限公司)，ALC-2014電子分析天平(Sartorius group)，索式提取器，HWS-28電熱恒溫水浴鍋(上海齊欣科學(xué)儀器有限公司)，RE-2000B旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(上海亞榮生化儀器廠)，SHB-IIIA型循環(huán)水式多用真空泵(上海豫康科教儀器設(shè)備有限公司)，C型玻璃儀器氣流烘干器(上海豫康科教儀器設(shè)備有限公司)，101A-1E電熱鼓風(fēng)干燥箱(上海實(shí)驗(yàn)儀器廠有限公司)，SNB-2數(shù)字旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)(上海精密科學(xué)儀器有限公司)，XQ-2型單纖維強(qiáng)度儀(上海新纖儀器有限公司)，Kruss DSA30型KRUSS德國(guó)克呂式光學(xué)接觸角測(cè)試

13、儀(德國(guó)Dataphysics公司)，JSM-5600LV型電子顯微鏡(SEM) (日本JOL廠家)。 2.2. 實(shí)驗(yàn)方法 2.2.1. 牛角瓜纖維的抽樣方法 纖維天生的不均勻性(包括纖維細(xì)度、取向度、結(jié)晶度、含水率等)，天然纖維素纖維間的性能差異很大，所以使不同牛角瓜中的纖維充分混合均勻，然后再作為樣品進(jìn)行試驗(yàn)，并測(cè)試足夠多的樣品以獲得具有價(jià)值的數(shù)據(jù)。 2.2.2. 乙醇前處理牛角瓜纖維 用乙醇做溶劑處理牛角瓜纖維，纖維處理后在烘箱中烘干至恒重后密封備用。 2.2.3. 成膜劑處理牛角瓜纖維 把淀粉、羧甲基淀粉鈉和不同聚合度的聚乙烯醇溶液配制成不同濃度的溶液，用浸漬的方法把成膜劑處理至前處理

14、后的牛角瓜纖維上，并在烘箱中烘干至恒重。 2.2.4. 中段稱重法測(cè)量牛角瓜纖維細(xì)度 用中段稱重法測(cè)試?yán)w維的細(xì)度，纖維在標(biāo)準(zhǔn)溫濕度環(huán)境(20，相對(duì)濕度65%)平衡后，將短纖維整理成束，中段切取后，稱重、數(shù)根數(shù)，總共測(cè)試6束，并按公式(2-1)計(jì)算纖維的細(xì)度，并對(duì)六束纖維進(jìn)行測(cè)量之后，計(jì)算平均值： 103Ge (2-1) Tt=Lene 式中：Tt: 線密度(tex)；Ge: 中段纖維重量(mg)；Le: 中段纖維長(zhǎng)度，為10 mm；ne: 中段纖維根數(shù)。 2.2.5. 牛角瓜纖維拉伸性能的測(cè)試 每個(gè)變量做六組纖維，然后用XQ-2型單纖維強(qiáng)度儀測(cè)試?yán)w維的彈性模量、斷裂比強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率，每組纖維

15、測(cè)試50根，最后各組取平均值得出最終數(shù)據(jù)。 測(cè)試條件：1.0 cN，夾持器模量起點(diǎn)：0，模量終點(diǎn)：1.0%，夾持距離：10 mm 拉伸速度：10 mm/min，強(qiáng)力范圍：10 cN50 cN，伸長(zhǎng)范圍：10% 1) 纖維的彈性模量 在紡織上，纖維的初始模量是拉伸時(shí)伸長(zhǎng)率為1%時(shí)應(yīng)力的100倍，單位為cN/tex或者cN/dtex。 羅江玲 等 2) 牛角瓜纖維斷裂比強(qiáng)度的測(cè)試 由于牛角瓜纖維的粗細(xì)不勻，所以采用斷裂比強(qiáng)度計(jì)算，按公式(2-2)計(jì)算： P0=PD (2-2) 式中：P0: 斷裂比強(qiáng)度，cN/dtex P: 纖維被拉斷時(shí)所承受的拉力，cN D: 纖維的線密度，dtex。 3) 纖維

16、的斷裂伸長(zhǎng)率 其表示纖維承受最大負(fù)荷時(shí)的拉伸變形能力，用a表示，單位為%，其計(jì)算式如(2-3)所示： a=(La?L0)L0100% (2-3) 式中：a: 斷裂伸長(zhǎng)率，% La: 試樣斷裂時(shí)的長(zhǎng)度，mm L0: 試樣原長(zhǎng)，mm 2.2.6. 牛角瓜纖維表面結(jié)構(gòu)觀察 采用JSM-5600LV型電子顯微鏡(SEM)，將牛角瓜纖維放大若干倍之后進(jìn)行掃描拍攝，觀察并拍攝牛角瓜纖維表面形態(tài)。 3. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析 3.1. 不同聚合度的PVA溶液對(duì)纖維性能影響的比較 3.1.1. 對(duì)纖維斷裂比強(qiáng)度和彈性模量的影響 表1和表2是不同聚合度、不同濃度的聚乙烯醇溶液處理前處理后的牛角瓜纖維后，纖維的彈性模量

17、和斷裂比強(qiáng)度的測(cè)試結(jié)果，未處理的牛角瓜纖維的彈性模量和斷裂比強(qiáng)度分別是141.23 cN/dtex和2.86 cN/dtex，成膜處理后的纖維的斷裂比強(qiáng)度和彈性模量在201.76 cN/dtex2065.42 cN/dtex和3.67 cN/dtex 37.25 cN/dtex，所以成膜劑處理之后纖維的彈性模量和斷裂比強(qiáng)度都提高了。并且由表1和表2中數(shù)據(jù)作圖得到圖1不同聚合度的聚乙烯醇處理后牛角瓜纖維的彈性模量和圖2不同聚合度的聚乙烯醇溶液處理后牛角瓜纖維的斷裂比強(qiáng)度，從表中數(shù)據(jù)和圖可以看出，在聚乙烯醇溶液濃度相同時(shí)，纖維的彈性模量和斷裂比強(qiáng)度隨著聚乙烯醇聚合度的增大而增大，這是由于聚乙烯醇聚

18、合度的增大，纖維的分子量增大，從而導(dǎo)致聚乙醇與牛角瓜纖維之間和聚乙烯醇分子之間的范德華力增大，聚乙烯醇在牛角瓜纖維表面所形成的薄膜的強(qiáng)力和彈性模量都增大，從而被處理過的牛角瓜纖維的彈性模量和斷裂比強(qiáng)度隨著聚乙烯醇聚合度的增大而增大。 Table 1. Comparing the influence of PVA with different polymerization degree on Calotro-pis gigantean fibers elastic modulus 表1. 不同聚合度的聚乙烯醇對(duì)牛角瓜纖維彈性模量影響的比較 PVA濃度 PVA聚合度1700 PVA聚合度2000

19、PVA聚合度2400 PVA聚合度2600 1% 201.76 262.65 306.9 350.76 3% 612.60 656.31 696.25 780.77 5% 742.201 805.75 860.85 956.33 10% 947.20 998.86 1027.53 1161.46 15% 1552.30 1655.35 1789.78 2065.42 羅江玲 等 Table 2. Comparing the influence of PVA with different polymerization degree on Calotro-pis gigantean fibers

20、strength per size 表2. 不同聚合度的聚乙烯醇對(duì)牛角瓜纖維斷裂比強(qiáng)度的影響的比較 PVA濃度 PVA聚合度1700 PVA聚合度2000 PVA聚合度2400 PVA聚合度2600 1% 3.67 3.79 4.06 4.31 3% 11.00 12.67 13.68 14.50 5% 17.68 18.32 19.32 20.35 10% 18.83 20.76 21.37 23.35 15% 31.30 32.82 35.02 37.25 牛角瓜纖維的彈性模量(cN/dtex) 聚乙烯醇溶液的濃度/% Figure 1. Comparing the influence o

21、f PVA solution with different polymeri-zation degree on Calotropis gigantean fibers elastic modulus 圖1. 不同聚合度的聚乙烯醇溶液對(duì)牛角瓜纖維彈性模量的影響 牛角瓜纖維的單位纖度斷裂強(qiáng)力(cN/dtex) 聚乙烯醇溶液的濃度/% Figure 2. Comparing the influence of PVA solution with different polymeri-zation degree on Calotropis gigantean fibers strength per si

22、ze 圖2. 不同聚合度的聚乙烯醇溶液對(duì)牛角瓜纖維斷裂比強(qiáng)度的影響 羅江玲 等 3.1.2. 對(duì)纖維斷裂伸長(zhǎng)率的影響 表3是不同聚合度的聚乙烯醇溶液處理牛角瓜纖維后，牛角瓜纖維斷裂伸長(zhǎng)率的比較結(jié)果，并由表中數(shù)據(jù)作圖3，可以清楚地看出，不同聚合度的聚乙烯醇溶液處理牛角瓜纖維后，纖維的斷裂伸長(zhǎng)率的值差別不大，對(duì)于相同濃度，不同聚合度的聚乙烯醇溶液處理牛角瓜纖維，纖維的斷裂伸長(zhǎng)率隨著纖維聚合度的增加而降低。原因是隨著聚乙烯醇聚合度的增加，聚乙醇分子之間的范德華力增大，形成的聚乙烯醇膜的伸長(zhǎng)率下降，所以處理至牛角瓜纖維表面之后，當(dāng)溶液濃度相同時(shí)，牛角瓜纖維的斷裂伸長(zhǎng)率隨著聚乙烯醇濃度的增大而減小。 3

23、.2. 不同成膜劑處理對(duì)纖維性能的影響 3.2.1. 比較不同成膜劑處理后纖維的斷裂比強(qiáng)度和彈性模量 不同成膜劑處理牛角瓜纖維后，由于成膜劑的結(jié)構(gòu)不同，對(duì)牛角瓜纖維的力學(xué)性能產(chǎn)生不同的影響。表4，表5是不同濃度、不同種類的成膜劑處理牛角瓜纖維后，纖維的彈性模量、纖維斷裂比強(qiáng)度的測(cè)試結(jié)果，未處理的牛角瓜纖維的彈性模量和斷裂比強(qiáng)度分別是141.23 cN/dtex和2.86 cN/dtex，成膜處理后的纖維的彈性模量和斷裂比強(qiáng)度在162.21 cN/dtex1552.30 cN/dtex和3.06 cN/dtex31.30 cN/dtex，成膜劑處理后纖維的彈性模量和斷裂比強(qiáng)度都提高了。并由表4、

24、表5中的數(shù)據(jù)分別作圖得出圖4、圖5，由圖可知可以明顯看出，淀粉溶液、CMS溶液、PVA1799溶液處理后的牛角瓜纖維的彈性模量、斷裂比強(qiáng)度都是隨著溶液濃度的增大而增大。其中PVA1799溶液處理后的牛角瓜纖維的彈性模量和斷裂比強(qiáng)度均優(yōu)于其他兩種成膜劑，CMS的處理效果次之，淀粉的處理效果最差?？赡艿脑蚴?，成膜劑與纖維之間、成膜物質(zhì)與成膜物質(zhì)之間依靠分子間的作用力緊密結(jié)合在一起，這些作用力包括范德華力、氫鍵等，就范德華力來說與物質(zhì)的分子量有關(guān)，成膜劑的分子量越大，那么物質(zhì)之間的范德華力也就越大，三種物質(zhì)中淀粉和淀粉衍生物羧甲基淀粉鈉的分子量在56萬之間，而聚乙烯醇1799的分子量大約在2.53

25、0萬之間，物質(zhì)之間的范德華力來說并不能確定成膜劑之間范德華力大??；從氫鍵作用來說，聚乙烯醇中含有大量的羥基，且其為直鏈分子結(jié)構(gòu)，所以它在牛角瓜纖維表面成膜后，與牛角瓜纖維之間和聚乙烯 Table 3. Comparing the Influence of PVA with different polymerization degree on calotropis gigantean fibers breaking extension ratio 表3. 不同聚合度的聚乙烯醇對(duì)牛角瓜纖維斷裂伸長(zhǎng)率的影響的比較 PVA濃度 PVA聚合度1700 PVA聚合度2000 PVA聚合度2400 PVA聚

26、合度2600 1% 1.85 1.81 1.78 1.73 3% 1.90 1.86 1.83 1.76 5% 1.92 1.88 1.86 1.79 10% 2.12 2.09 2.04 2.01 15% 2.24 2.19 2.16 2.14 Table 4. Influence on Calotropis gigantean fibers elastic modulus after dealt with different film-forming agent 表4. 不同成膜劑處理后對(duì)牛角瓜纖維彈性模量的影響 成膜劑濃度(%) 淀粉 CMS PVA1799 1 162.21 173.8

27、4 201.43 3 261.06 455.87 612.60 5 397.79 463.36 742.20 10 416.43 552.01 947.20 15 457.37 638.21 1552.30 羅江玲 等 Table 5. Influence on Calotropis gigantean fibers strength per size after dealt with different film-forming agent 表5. 不同成膜劑處理后牛角瓜纖維的斷裂比強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果 濃度(%) 淀粉 CMS PVA1799 1 3.06 3.22 3.67 3 5.42 7.8

28、9 11.00 5 8.47 9.61 15.68 10 10.01 13.78 18.83 15 11.41 14.25 31.30 牛角瓜纖維的斷裂伸長(zhǎng)率/% 聚乙烯醇溶液的濃度/% Figure 3. Comparing the influence of PVA with different polymerization degree on Calotropis gigantean fibers breaking extension ratio 圖3. 不同聚合度的聚乙烯醇溶液對(duì)牛角瓜纖維的斷裂伸長(zhǎng)率的影響 牛角瓜纖維的彈性模量（cN/dtex) 膜化劑 的濃度/ % Figure 4.

29、 Influence on Calotropis gigantean fibers elastic modulus after dealt with different film-forming agent 圖4. 不同成膜劑處理對(duì)牛角瓜纖維彈性模量的影響 羅江玲 等 34 32 30 28 26 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 牛角瓜纖維的斷裂比強(qiáng)度（cN/dtex) 膜化劑的濃度/% Figure 5. Influence on Calotropis gigantean fibers strength per size after dealt with di

30、fferent film-form- ing agent 圖5. 不同成膜劑處理對(duì)牛角瓜纖維斷裂比強(qiáng)度的影響 醇分子之間會(huì)形成大量的氫鍵，而淀粉分子和羧甲基淀粉鈉分子雖然也含有較多的羥基，但是結(jié)構(gòu)含有大量的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，因此在成膜劑成膜后分子之間結(jié)合的并不如聚乙烯醇緊密，所以在牛角瓜纖維表面成膜后，聚乙烯醇的性能最好，膜的拉伸性能的機(jī)械性能最優(yōu)，其次淀粉和羧甲基淀粉鈉具有相似的結(jié)構(gòu)，但是羧甲基淀粉鈉中含有更多的能與氫原子形成氫鍵的氧原子，所以成膜劑在纖維表面成膜后，比較處理后纖維的彈性模量和斷裂比強(qiáng)度的處理效果為：PVA1799 > 羧甲基淀粉鈉 > 淀粉。 3.2.2. 比較不同成膜

31、劑處理后纖維的斷裂伸長(zhǎng)率 表6是淀粉、羧甲基淀粉鈉和聚乙烯醇處理牛角瓜纖維后，牛角瓜纖維的斷裂伸長(zhǎng)率的比較結(jié)果。由表6作圖6，不同成膜劑處理后對(duì)牛角瓜纖維伸長(zhǎng)率的影響。由圖6可以看出，三種成膜劑處理牛角瓜纖維后，在成膜劑濃度相同時(shí)，PVA處理后纖維的斷裂伸長(zhǎng)率最大，羧甲基淀粉鈉處理后纖維的斷裂伸長(zhǎng)率次子，淀粉處理后纖維的斷裂伸長(zhǎng)率最小。 3.2.3. 不同成膜劑在纖維表面的成膜情況 圖7，圖8和圖9是不同成膜劑配制成不同濃度的溶液處理后，牛角瓜纖維表面的掃描電鏡圖。由圖7，圖8和圖9可知不同種類的成膜劑處理之后，在低濃度時(shí)，它們?cè)谂＝枪侠w維表面并不能形成明顯的薄膜，隨著成膜劑濃度的升高，在纖維

32、表面所成的膜也越來越明顯。其中較高濃度的淀粉和羧甲基淀粉鈉處理牛角瓜纖維后，在纖維表面所形成的薄膜凹凸不平，而PVA1799處理纖維后在纖維表面所形成的薄膜是光滑且連續(xù)的，所以比較三種成膜劑處理后纖維的拉伸性能，我們發(fā)現(xiàn)在成膜劑溶液濃度相同時(shí)，PVA1799處理后纖維的彈性模量、斷裂比強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率是最佳的。 4. 結(jié)論 1) 用不同聚合度的聚乙烯醇溶液處理牛角瓜纖維，聚乙烯醇的醇解度均為99%，聚合度為1700、2000、2400、2600，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，處理后纖維的彈性模量和斷裂比強(qiáng)度都有所提升，在聚乙烯醇濃度相同時(shí)，牛角瓜纖維的彈性模量、斷裂比強(qiáng)度均隨著聚乙烯醇的聚合度的增加而增加，斷

33、裂伸長(zhǎng)率則相反。 羅江玲 等 Table 6. Influence on calotropis gigantean fibers breaking extension ratio after dealt with different film-forming agent 表6. 不同成膜劑處理后牛角瓜纖維的斷裂伸長(zhǎng)率的測(cè)試結(jié)果 濃度(%) 淀粉 CMS PVA1799 1 1.64 1.68 1.75 3 1.75 1.77 1.80 5 1.79 1.82 1.86 10 2.01 2.03 2.09 15 2.14 2.24 2.36 Figure 6. Influence on Calo

34、tropis gigantean fibers breaking extension ratio after dealt with different film-forming agent 圖 6. 不同成膜劑處理對(duì)牛角瓜纖維伸長(zhǎng)率的影響 (a) (b) (c) (d) (e) Figure 7. The scanning electron microscopic pictures of Calotropis gigantea fibers sur-face when dealt with sodium carboxymethyl starch solution; (a) 1% starch;

35、 (b) 3% starch; (c) 5% starch; (d) 10% starch; (e) 1% starch 圖7. 淀粉溶液處理后在牛角瓜纖維表面的掃面電鏡圖：(a) 1%淀粉溶液；(b) 3%淀粉溶液；(c) 5%淀粉溶液；(d) 10%淀粉溶液；(e) 15%淀粉溶液 (a) (b) (c) (d) (e) Figure 8. The scanning electron microscopic pictures of Calotropis gigantea fibers sur-face when dealt with starch solution; (a) 1% CMS;

36、 (b) 3% CMS; (c) 5% CMS; (d) 10% CMS; (e) 15% CMS 圖8. 羧甲基淀粉鈉溶液處理后在牛角瓜纖維表面的掃面電鏡圖：(a) CMS 1%；(b) CMS 3%；(c) 5% CMS；(d) CMS 10%；(e) CMS 15% 羅江玲 等 (a) (b) (c) (d) (e) Figure 9. The scanning electron microscopic pictures of Calotropis gigantea fibers sur- face when dealt with PVA1799 solution; (a) 1% PVA

37、1799; (b) 3% PVA1799; (c) 5% PVA1799; (d) 10% PVA1799; (e) 15% PVA1799 圖9. PVA1799溶液處理后在牛角瓜纖維表面的掃面電鏡圖：(a) PVA1799 1%；(b) PVA1799 3%；(c) PVA1799 5%；(d) PVA1799 10%；(e) PVA1799 15% 2) 幾種成膜劑處理牛角瓜纖維對(duì)其力學(xué)性能的影響的比較： 比較淀粉溶液、羧甲基淀粉鈉溶液、PVA1799溶液處理后的牛角瓜纖維的力學(xué)性能，發(fā)現(xiàn)在溶液濃度相同時(shí)，用PVA1799溶液處理后的牛角瓜纖維的彈性模量、斷裂比強(qiáng)度、纖維斷裂伸長(zhǎng)率最佳，且三種成膜劑處理纖維后，纖維的彈性模量和斷裂比強(qiáng)度都有所提升，這三種溶液處理效果排序?yàn)椋篜VA1799溶液 >