CN101187068B - 芭蕉纤维及其制备方法和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种芭蕉纤维，其中是以芭蕉属植物的茎杆为原料制备的，所述的芭蕉纤维含有以下成分：纤维素：81％～95％；半纤维素：1.0～5.0％；木质素：1.0％～2.8％；其余组分为果胶和水溶物，以芭蕉纤维的干重为基准。上述的芭蕉纤维通过以下方法制备而成，其中包括：芭蕉的茎杆进行机械处理、酸预浸渍、水洗、碱煮、水洗、脱水、抖松和给油，上述的芭蕉纤维用于纺成10-60英支的纱，本法成本低，并且制得的纤维强度和细度都较以往有所改善，本发明芭蕉纤维的制备方法也可用于桑树皮纤维的制取。本发明为韧皮资源的开发利用开辟了新途径，在部分现有的纤维资源面临枯竭的今天有着重要意义，符合可持续发展战略的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种芭蕉纤维及其制备方法和用途，所述的芭蕉优选芭蕉和香蕉。
背景技术
芭蕉和香蕉的纤维分别蕴藏于芭蕉和香蕉树的韧皮内，属韧皮纤维类，具有一般麻类纤维的特点。例如，纤维强度高、伸长小、回潮率大、吸湿性好、纤维粗硬、初始模量高。其单纤维(细胞)长度比较短，大约只有2.0～3.8mm，单细胞的纤维素含量则达58％～76％，单纤维宽度较细，约在8～20m左右，故通常认为芭蕉和香蕉单纤维很短，不能直接用于纺纱，只能用工艺纤维纺纱，而且纤维较组，只适用于纺中低档纱。
同时由于芭蕉和香蕉纤维的纤维素含量低于亚麻、黄麻，而半纤维素和木质素的含量则较高。因而，一般情况下，芭蕉和香蕉纤维的光泽、柔软性、弹性和可纺性均较其他麻类纤维差，所以为了增加芭蕉和香蕉纤维中的纤维素含量，就需要提高脱胶工艺以去除其中的半纤维素和木质素。此外，由于芭蕉和香蕉纤维的长度和强度的波动范围大，表面粗糙易脆断，因此掌握合适的脱胶工艺以克服纤维易于脆断的特性，同时克服织造中由于纤维易于脆断所带来困难。
目前世界上的芭蕉和香蕉纤维尚未得到大规模开发利用。日本对芭蕉和香蕉纤维的研究开发走在了前列，已有公司成功实现芭蕉和香蕉纤维的产业化，印度等具有丰富芭蕉和香蕉资源的东南亚国家也进行了大量的研究。
在我国的芭蕉和香蕉纤维资源非常丰富，芭蕉和香蕉种植主要分布在广东、广西、福建、台湾、云南和海南，贵州、四川、重庆也有少量栽培，其种植面积和产量也非常的可观。1999年全国芭蕉和香蕉种植面积为20.27万hm2，产量为419.42万吨；2001年的种植面积为24.3万hm2，产量为和518.9万吨，占世界芭蕉和香蕉总产量的7.6％；2002年的芭蕉和香蕉种植面积为5.5万hm2，产量达到2535万吨，均居世界第4位，占我国热带水果总量的35％。然而，由于对芭蕉和香蕉纤维的加工技术的相对落后，这些纤维长期以来并没有得到充分的开发利用，在我国每年被丢掉的可以用来提取纤维的芭蕉和香蕉的茎叶废弃物约有200万吨，其中可提取的芭蕉和香蕉纤维也有10万吨以上。所以，芭蕉和香蕉纤维的开发利用大有潜力可挖。再加上芭蕉和香蕉纤维具备重量轻吸水性高且环保等优点，如能将其回收变废为宝用作纺织原料，不仅有利于提高芭蕉和香蕉种植业的效益和推动当地经济发展，同时也可增加我国纺织品的花色品种。
日本《纤维学会志》在2004年60卷第1期中公开了芭蕉和香蕉纤维产品的开发过程为：将芭蕉和香蕉茎皮切为几段剥取→用灰汁精练，然后水洗除去灰汁→用竹制剪刀夹住柔软纤维，分几次刮除杂质→将纤维浸在水中，从根部割裂纤维，经过打结或捻接后制成一根长丝→加捻→整经织造。
王晓记在2005年第3期的《广东印刷》杂志中发表了题为“日本发明一种以香蕉纤维为原料的包装袋”一文，文中提到了日本东京都立产业技术研究所的木通主任研究开发出一种香蕉纤维的批量生产的加工方法。其方法是：研究人员剥下芭蕉和香蕉茎上的皮，用制蔗糖用的压榨机使其脱水。然后把脱水后的茎在水中发酵，或者在碱水中浸泡发酵。将一般生产棉、麻等纤维用的开松机进行改造，在上面装上几个可以旋转的刀。用这种改造的开松机，可以制得100％的芭蕉和香蕉纤维。这样制成的芭蕉和香蕉布手感如麻，可以用于制作出口咖啡的包装袋。
2003年7月18日日本日清纺绩株式会社申请了题为“香蕉纤维及其制法，使用它的混纺丝以及纤维构造物”的发明专利申请。他们以产业废弃物的芭蕉和香蕉茎杆作为原料，制取芭蕉和香蕉纤维的方法为：a)切断芭蕉和香蕉茎工序；b)剥除茎的着色表皮的工序；c)用剥皮机或人手剥离构成茎的多数树皮作为单位树皮的工序；d)将单位树皮加入到压榨机中，取出纤维束；e)干燥纤维束的工序；f)从干燥了的纤维束中的单纤维的工序；g)将单纤维切成一定的长度，得到短纤维的工序。他们将从芭蕉和香蕉茎抽出的纤维(30％)与棉(70％)混纺，制得外套等衣物。印度等东南亚的国家主要用芭蕉和香蕉纤维制作家庭用品，手工剥制的纤维可用于生产手提包和其他装饰用品，或是在黄麻纺纱设备上加工成纱，制作绳索和麻袋。
2003年1月17日华南热带机械农业研究所申请了题为“一种提取香蕉茎杆纤维的方法”一文，文中提到将芭蕉和香蕉茎杆用切割机切断、用破片机沿其轴向破开，手工将茎杆撕开成片状，片状的芭蕉和香蕉茎杆用手拉式菠萝麻刮麻机提取纤维，生产率可提高10倍以上，纤维制得率高且含杂率低。
2003年12月19日中华人民共和国上海出入境检验检疫局和东华大学共同申请了题为“香蕉韧皮纤维及其制造方法和用途的”发明专利申请，文中介绍了芭蕉和香蕉韧皮纤维的制造方法，主要工艺为预酸处理、碱煮、焖煮、漂白、酸洗，制得的纤维可以纺成10-40英支的纱，然而按照此种方法制得的香蕉韧皮纤维中的纤维素含量为60-80％，半纤维素含量10-15％，木质素含量3-12％，果胶含量1-3％，水溶物为2-5％，以上均以香蕉韧皮的干基重量作为基准，同时按这篇申请文件得到的香蕉韧皮纤维具有很好的物理机械性能。
在1997年第5期的《上海纺织科技》中公布了一篇题为“香蕉和芭蕉纤维的性能与开发应用分析”一文，文中采用如下方法制备芭蕉和香蕉纤维，香蕉和芭蕉鲜叶→浸渍→水洗→晾干，同时为了改变芭蕉和香蕉工艺纤维粗硬、表面粗糙和低伸长的不足，还对其进行了改性研究，经过NaOH溶液处理后，纤维的细度、强力伸长、残胶率等指标都有显著的改善。
本发明提供了一种实用的芭蕉和香蕉纤维化学制取方法，它是在目前发展的比较成熟的麻类韧皮纤维的提取方法的基础上，综合考虑了芭蕉和香蕉纤维的特性改进得到的。其特点是采用化学方法进行脱胶处理，去除芭蕉和香蕉茎杆中的木质素、半纤维素和部分果胶质，制得的芭蕉和香蕉纤维在强度、细度和柔软度上均有所提高，可纺成纱线10-60英支。
发明内容
本发明的目的是提供一种芭蕉纤维，其中是以芭蕉属植物的茎杆为原料制备的，上述的芭蕉属植物优选芭蕉属植物中的芭蕉或香蕉，其具有优良的性能。
本发明的另一个目的是提供一种芭蕉纤维的制备方法，该方法利用农业垃圾——芭蕉茎杆的韧皮作为原料制取性能优良的芭蕉纤维，既有效的解决了芭蕉种植地的环境污染问题，又可以为社会提供价廉物美的天然纤维。
本发明的再一目的是提供一种芭蕉纤维的用途。
本发明提供了一种芭蕉纤维，其中是以芭蕉属植物的茎杆为原料制备的，芭蕉纤维含有以下成分：
纤维素： 81％～95％；
半纤维素：1.0～5.0％；
木质素： 1.0％～2.8％；
其余组分为果胶和水溶物，以芭蕉纤维的干重为基准。
以本发明的一个优选的实施方案，芭蕉纤维含有以下成分：
纤维素：84～90％；
半纤维素：1.0～5.0％；
木质素：1.5～2.5％；
果胶和水溶物：3.0～9.5％；
以芭蕉纤维的干重为基准。
本发明的一个优选的实施例中，所述的芭蕉属植物包括芭蕉和香蕉，柔软度为50～65捻/25cm。
在本发明的一个优选的实施方式中，芭蕉纤维的长度可以达到：3.8～38cm，纤维细度达到4000～7000公支，强度为：5～6.5cN/tex，柔软度为50～65捻/25cm。
由于本发明提供的芭蕉纤维，优选香蕉和芭蕉的纤维，其中的纤维素含量较高，半纤维素和木质素的含量较低，所以本发明所提供的芭蕉纤维具有很好的品质，纺纱性能好，在纺纱过程中断头率较低，可纺性强，同时制得的芭蕉纤维的柔软度较高。
同时由于本发明提供的芭蕉纤维的纤维素含量高，其余组分：半纤维素、木质素果胶的含量较低，所以本发明提供的芭蕉纤维具有很好的物理机械性能，其纤维长度可以达到：3.8～38cm，纤维细度达到2000～7000公支，强度为：5～6.5cN/tex，柔软度达到50～65捻/25cm。同时本发明提供的芭蕉纤维具有很好的染色性能，和抗紫外线和抗声波的性能。
本发明的另一个方面是提供了一种制备芭蕉纤维的方法，其中制备方法包括：(1)将芭蕉的茎杆进行机械处理得到纤维原料；(2)将所述的纤维原料用酸预浸渍；(3)将酸预浸渍后的纤维原料进行碱煮；(4)碱煮后得到的纤维原料进行后处理得到芭蕉纤维。
本发明的另一个制备芭蕉纤维的方法是：对上述的酸预浸渍和/或碱煮后的纤维原料还进行水洗。
本发明的再一个方法是上述的后处理包括将碱煮后得到的纤维原料进行脱水、抖松和给油。
本发明的再一个方法是：上述的机械处理是将芭蕉茎杆截断并剖成片状，采用机械敲击或轧压的方法，去除其中的木质素、半纤维素和果胶，从而得到纤维原料。
本发明的再一个方法是：上述的酸预浸渍是用浓度为0.5～2g/L的浓硫酸溶液，在温度为30℃～60℃时处理所述的芭蕉纤维，处理时间1～2小时，芭蕉纤维与浓硫酸溶液的重量比为1/16～1/10。上述的浓硫酸溶液的浓度是指所加入的98％浓度的浓硫酸与总的溶液重量的比值。
本发明的再一个方法是：上述的碱煮是用浓度为5～14g/L NaOH溶液，在0.1～0.4Pa的压强下，蒸煮2～6小时，芭蕉纤维与NaOH溶液重量比为1/16～1/10，在所述的碱煮过程中还添加1.5～3％纤维原料重量的三聚磷酸钠，4～6％纤维原料重量的水玻璃，4～8％纤维原料重量的JFC并且加入双氧水，所述的双氧水的有效成分占纤维原料重量的3-10％。
本发明的再一个方法是：上述的给油是是纤维原料在50℃～80℃下在乳化液中浸渍20～60分钟，纤维原料与乳化液的重量比为1/12～1/8，所述乳化液中油的质量浓度为10～50％。
本发明的再一个方面是提供了一种上述的芭蕉纤维的用途，它用于纺成10-60英支的纱。
本发明提供的采用化学试剂辅助以机械加工的方法，将芭蕉韧皮中的非纤维素成分去除，保留纤维素和少量的果胶，制成具备一定可纺性的芭蕉纤维，特别是芭蕉和香蕉纤维。同时采用本发明的技术方案制得的芭蕉或香蕉纤维的制成率可以达到65％～80％，也就是100公斤的芭蕉或香蕉的韧皮可制取65-80公斤纺织用的纤维。
本发明提供了制取芭蕉纤维，尤其是芭蕉和香蕉纤维的可行方法，与纯机械方法和手工剥取制得的纤维相比在细度和手感上有显著的改善，所述方案操作简便，易于实施。采用本发明方法制得的芭蕉纤维手感上类似于麻。
采用本发明制备方法制得的芭蕉纤维特别是芭蕉和香蕉纤维，相对于现有的芭蕉和香蕉纤维而言，由于它本身具有非常好的柔软度，成纱的强力也有所增加，因此在纺织过程中的断头率也相对于现有的芭蕉和香蕉纤维有所下降。从而本发明的芭蕉纤维适于纺成10-60英支的纱，对于现有的香蕉或者芭蕉纤维而言，当纺纱超过40英支以上，由于成纱的强力不够，往往会出现较严重的断头现象，因此难以纺纱，本发明的芭蕉纤维适于纺成10-60英支的纱。
除此之外，采用本发明中芭蕉纤维的制备方法，也可用于桑树皮纤维的制取上，得到的纤维制成率为60～70％，其纤维细度为1000～2000公支，强力为3.5～5.5cN/tex，柔软度为50～65捻/25cm。
本发明为韧皮资源的开发利用开辟了新途径，在部分现有的纤维资源面临枯竭的今天有着重要意义，符合可持续发展战略的要求。
具体实施方式
通过以下实施例将有助于理解本发明，但并不限制本发明的内容。
实施例1
选取好的芭蕉属植物中的香蕉茎杆、切断，用机械敲击，去掉其中的部分木质素、半纤维素和果胶取得纤维原料。对其进行成分分析(参照苎麻标准GB5889-86)：
纤维素含量：63.6％
半纤维素含量：21.1％
木质素含量：12.2％
果胶含量：0.7％
水溶物含量：2.4％。
再对其进行酸预浸渍、水洗、碱煮、水洗、脱水、抖松和给油处理，它们共同构成了脱胶的步骤。
具体的脱胶步骤如下：
1、酸预浸渍：将经过机械敲击后得到的香蕉纤维原料放入硫酸浓度为1.5g/L的硫酸溶液锅内，温度50℃，香蕉纤维与硫酸溶液的重量比为1/15，保持2小时，接着进行水循环冲洗，使其PH达到7。
2、在煮练锅中加入10g/L的NaOH溶液，以及3％的三聚磷酸钠、6％的水玻璃溶液，加双氧水有效成分为6％，6％的JFC，上述浓度均以香蕉纤维重量为基准，然后将经过水循环冲洗后的原料放入锅内，香蕉纤维与NaOH溶液的重量比为1∶15。通过蒸汽加热，直到煮练锅的压强达到0.2Pa，保持3小时进行煮练，然后取出纤维原料，反复水洗。
3、水洗后进行脱水，使其含水率低于55％，并将其抖松，然后进行给油，纤维原料与乳化液的重量比为1∶8，在80℃下浸渍40分钟后取出，乳化液中油的质量浓度是15％，再脱水、抖松，在70℃下缓慢烘干。
脱胶后香蕉纤维的制成率达73％，测量其纤维中的各组分含量，纤维素含量为81.0％，残余木质素率为2.5％，半纤维素含量为5.0％，测得纤维的细度为6500公支，强力为6.1cN/tex，柔软度为58捻/25cm。
实施例2
选取好的芭蕉属植物香蕉的茎杆、切断，用机械敲击，去掉其中部分木质素、半纤维素和果胶取得纤维原料。对其进行成分分析(参照苎麻标准GB5889-86)：
纤维素含量：63.6％
半纤维素含量：21.1％
木质素含量：12.2％
果胶含量：0.7％
水溶物含量：2.4％。
再对其进行酸预浸渍、水洗、碱煮、水洗、脱水、抖松和给油处理，它们共同构成了脱胶的步骤。
具体的脱胶步骤如下：
1、酸预浸渍：将经过机械敲击后得到的香蕉纤维原料放入硫酸浓度为0.5g/L的硫酸溶液锅内，温度30℃，香蕉纤维与硫酸溶液的重量比为1/12，保持1.5小时，接着进行水循环冲洗，使其PH达到7。
2、在煮练锅中加入5g/L的NaOH溶液，以及1.5％的三聚磷酸钠、4％的水玻璃溶液，加双氧水有效成分为3％，4％的JFC，上述浓度均以香蕉纤维重量为基准，然后将经过水循环冲洗处理后的原料放入锅内，香蕉纤维与NaOH溶液的重量比为1∶12。通过蒸汽加热，直到煮练锅的压强达到0.1Pa，保持2小时进行碱煮，然后取出纤维原料，反复水洗。
3、水洗后进行脱水，使其含水率低于55％，并将其抖松，然后进行给油，纤维原料的重量与乳化液的重量比为1∶12，在80℃下浸渍20分钟后取出，乳化液中油的质量浓度为10％，再脱水、抖松，在70℃下缓慢烘干。
脱胶后香蕉纤维的制成率达65％，测量其纤维中的各组分含量，纤维素含量为84.0％，残余木质素率为1.0％，残余半纤维素为4.1％，测得纤维的细度为4000公支，强力为5.1cN/tex，柔软度为50捻/25cm。
实施例3
选取好的芭蕉属植物香蕉的茎杆切断，用机械敲击，去掉其中部分木质素、半纤维素和果胶取得纤维原料。对其进行成分分析(参照苎麻标准GB5889-86)：
纤维素含量：63.6％
半纤维素含量：21.1％
木质素含量：12.2％
果胶含量：0.7％
水溶物含量：2.4％。
再对其进行酸预浸渍、水洗、碱煮、水洗、脱水、抖松和给油处理，它们共同构成了脱胶的步骤。
具体的脱胶步骤如下：
1、酸预浸渍：将经过机械敲击后得到的香蕉纤维原料放入硫酸浓度为0.8g/L的硫酸溶液锅内，温度40℃，香蕉纤维与硫酸溶液的重量比为1/10，保持1.2小时，接着进行水循环冲洗，使其PH达到7。
2、在煮练锅中加入8g/L的NaOH溶液，以及2.0％的三聚磷酸钠、4.5％的水玻璃溶液，加双氧水有效成分为5％，6％的JFC，上述浓度均以香蕉纤维重量为基准，然后将经过循环水冲洗处理后的原料放入锅内，香蕉纤维与NaOH溶液的重量比为1∶14。通过蒸汽加热，直到煮练锅的压强达到0.2Pa，保持2小时进行碱煮，然后取出纤维原料，反复水洗。
3、水洗后进行脱水，使其含水率低于55％，并将其抖松，然后进行给油，纤维原料的重量与乳化液的重量比为1∶10，在65℃下浸渍40分钟后取出，乳化液中油的质量浓度为15％，再脱水、抖松，在70℃下缓慢烘干。
脱胶后香蕉纤维的制成率达70％，测量其纤维中的各组分含量，纤维素含量为87.0％，残余木质素率为1.5％，残余半纤维素为3.1％，测得纤维的细度为5000公支，强力为5.5cN/tex，柔软度为55捻/25cm。
实施例4
选取好的芭蕉属植物香蕉的茎杆、切断，用机械敲击，去掉其中部分木质素、半纤维素和果胶取得纤维原料。对其进行成分分析(参照苎麻标准GB5889-86)：
纤维素含量：63.6％
半纤维素含量：21.1％
木质素含量：12.2％
果胶含量：0.7％
水溶物含量：2.4％。
再对其进行酸预浸渍、水洗、碱煮、水洗、脱水、抖松和给油处理，它们共同构成了脱胶的步骤。
具体的脱胶步骤如下：
1、酸预浸渍：将经过机械敲击后得到的香蕉纤维原料放入硫酸浓度为1.2g/L的硫酸溶液锅内，温度55℃，硫酸溶液与香蕉纤维的重量比为1/16，保持1.8小时，接着进行水循环冲洗，使其PH达到7。
2、在煮练锅中加入12g/L的NaOH溶液，以及3.0％的三聚磷酸钠、5.5％的水玻璃溶液，加双氧水有效成分为8％，8％的JFC，上述浓度均以香蕉纤维重量为基准，然后将经过水循环冲洗处理后的原料放入锅内，香蕉纤维与NaOH溶液的重量比为1∶10。通过蒸汽加热，直到煮练锅的压强达到0.4Pa，保持2小时进行碱煮，然后取出纤维原料，反复水洗。
3、水洗后进行脱水，使其含水率低于55％，并将其抖松，然后进行给油，纤维原料的重量与乳化液的重量比为1∶8，在80℃下浸渍60分钟后取出，乳化液中油的质量浓度为20％，再脱水、抖松，在70℃下缓慢烘干。
脱胶后香蕉纤维的制成率达75％，测量其纤维中的各组分含量，纤维素含量为90.0％，残余木质素率为2.8％，残余半纤维素为2.1％，测得纤维的细度为6800公支，强力为6.5cN/tex，柔软度为60捻/25cm。
实施例5
选取好的芭蕉属植物香蕉的茎杆、切断，用机械敲击，去掉其中部分木质素、半纤维素和果胶取得纤维原料。对其进行成分分析(参照苎麻标准GB5889-86)：
纤维素含量：63.6％
半纤维素含量：21.1％
木质素含量：12.2％
果胶含量：0.7％
水溶物含量：2.4％。
再对其进行酸预浸渍、水洗、碱煮、水洗、脱水、抖松和给油处理，上述共同构成了脱胶的步骤。
具体的脱胶步骤如下：
1、酸预浸渍：将经过机械敲击后得到的香蕉纤维原料放入硫酸浓度为2.0g/L的硫酸溶液锅内，温度60℃，香蕉纤维与硫酸溶液的重量比为1/15，保持2.0小时，接着进行水循环冲洗，使其PH达到7。
2、在煮练锅中加入14g/L的NaOH溶液，以及2.5％的三聚磷酸钠、6.0％的水玻璃溶液，加双氧水有效成分为10％，8％的JFC，上述浓度均以香蕉纤维重量为基准，然后将经过水循环冲洗处理后的原料放入锅内，香蕉纤维与NaOH溶液的重量比为1∶16。通过蒸汽加热，直到煮练锅的压强达到0.3Pa，保持2小时进行碱煮，然后取出纤维原料，反复水洗。
3、水洗后进行脱水，使其含水率低于55％，并将其抖松，然后进行给油，纤维原料的重量与乳化液的重量比为1∶9，在70℃下浸渍60分钟后取出，乳化液中油的质量浓度为20％，再脱水、抖松，在70℃下缓慢烘干。
脱胶后香蕉纤维的制成率达80％，测量其纤维中的各组分含量，纤维素含量为95.0％，残余木质素率为2.0％，残余半纤维素为1.0％，测得纤维的细度为7000公支，强力为6.5cN/tex，柔软度为65捻/25cm。
实施例6
选取好的芭蕉属植物中芭蕉的茎杆、切断，用机械敲击，去掉其中部分木质素、半纤维素和果胶取得纤维原料。对其进行成分分析(参照苎麻标准GB5889-86)：
纤维素含量：58.6％
半纤维素含量：23.4％
木质素含量：14.6％
果胶含量：1.1％
水溶物含量：2.3％。
再对其进行酸预浸渍、水洗、碱煮、水洗、脱水、抖松和给油处理，上述共同构成了脱胶的步骤。
具体的脱胶步骤如下：
1、酸预浸渍：将经过机械敲击后得到的芭蕉纤维原料放入硫酸浓度为1.5g/L的硫酸溶液锅内，温度50℃，芭蕉纤维与硫酸溶液的重量比为1/15，保持2小时，接着进行水循环冲洗，使其PH达到7。
2、在煮练锅中加入10g/L的NaOH溶液，以及3％的三聚磷酸钠、6％的水玻璃溶液，加双氧水有效成分为6％，6％的JFC，上述浓度均以芭蕉纤维重量为基准，然后将经过浸酸处理后的原料放入锅内，芭蕉纤维与NaOH溶液的重量比为1∶15。通过蒸汽加热，直到煮练锅的压强达到0.2Pa，保持3小时进行碱煮，然后取出纤维原料，反复水洗。
3、水洗后进行脱水，使其含水率低于55％，并将其抖松，然后进行给油，纤维原料的重量与乳化液的重量比为1∶8，在80℃下浸渍40分钟后取出，乳化液中油的质量浓度为15％，再脱水、抖松，在70℃下缓慢烘干。
脱胶后芭蕉纤维的制成率达73％，测量其纤维中的各组分含量，纤维素含量为84.0％，残余木质素率为1.0％，半纤维素含量为4.1％，测得纤维的细度为6500公支，强力为6.1cN/tex，柔软度为58捻/25cm。
实施例7
选取好的芭蕉属植物芭蕉的茎杆、切断，用机械敲击，去掉其中部分木质素、半纤维素和果胶取得纤维原料。对其进行成分分析(参照苎麻标准GB5889-86)：
纤维素含量：58.6％
半纤维素含量：23.4％
木质素含量：14.6％
果胶含量：1.1％
水溶物含量：2.3％。
再对其进行酸预浸渍、水洗、碱煮、水洗、脱水、抖松和给油处理，上述共同构成了脱胶的步骤。
具体的脱胶步骤如下：
1、酸预浸渍：将经过机械敲击后得到的芭蕉纤维原料放入硫酸浓度为0.5g/L的硫酸溶液锅内，温度30℃，芭蕉纤维与硫酸溶液的重量比为1/12，保持1.5小时，接着进行水循环冲洗，使其PH达到7。
2、在煮练锅中加入5g/L的NaOH溶液，以及1.5％的三聚磷酸钠、4％的水玻璃溶液，加双氧水有效成分为3％，4％的JFC，上述浓度均以芭蕉纤维重量为基准，然后将经过水循环冲洗处理后的原料放入锅内，芭蕉纤维与NaOH溶液的重量比为1∶12。通过蒸汽加热，直到煮练锅的压强达到0.1Pa，保持2小时进行碱煮，然后取出纤维原料，反复水洗。
3、水洗后进行脱水，使其含水率低于55％，并将其抖松，然后进行给油，纤维原料的重量与乳化液的重量比为1∶12，在80℃下浸渍20分钟后取出，乳化液中油的质量浓度为10％，再脱水、抖松，在70℃下缓慢烘干。
脱胶后芭蕉纤维的制成率达65％，测量其纤维中的各组分含量，纤维素含量为81.0％，残余木质素率为2.5％，残余半纤维素为5.0％，测得纤维的细度为4000公支，强力为5.1cN/tex，柔软度为50捻/25cm。
实施例8
选取好的芭蕉属植物芭蕉的茎杆、切断，用机械敲击，去掉其中部分木质素、半纤维素和果胶取得纤维原料。对其进行成分分析(参照苎麻标准GB5889-86)：
纤维素含量：58.6％
半纤维素含量：23.4％
木质素含量：14.6％
果胶含量：1.1％
水溶物含量：2.3％。
再对其进行酸预浸渍、水洗、碱煮、水洗、脱水、抖松和给油处理，上述共同构成了脱胶的步骤。
具体的脱胶步骤如下：
1、酸预浸渍：将经过机械敲击后得到的芭蕉纤维原料放入硫酸浓度为0.8g/L的硫酸溶液锅内，温度40℃，芭蕉纤维与硫酸溶液的重量比为1/10，保持1.2小时，接着进行水循环冲洗，使其PH达到7。
2、在煮练锅中加入8g/L的NaOH溶液，以及2.0％的三聚磷酸钠、4.5％的水玻璃溶液，加双氧水有效成分为5％，6％的JFC，上述浓度均以芭蕉纤维重量为基准，然后将经过水循环冲洗处理后的原料放入锅内，香蕉纤维与NaOH溶液的重量比为1∶14。通过蒸汽加热，直到煮练锅的压强达到0.3Pa，保持2小时进行碱煮，然后取出纤维原料，反复水洗。
3、水洗后进行脱水，使其含水率低于55％，并将其抖松，然后进行给油，纤维原料的重量与乳化液的重量比为1∶10，在65℃下浸渍40分钟后取出，乳化液中油的重量浓度为15％，再脱水、抖松，在70℃下缓慢烘干。
脱胶后芭蕉纤维的制成率达70％，测量其纤维中的各组分含量，纤维素含量为87％，残余木质素率为1.5％，残余半纤维素为3.1％，测得纤维的细度为5000公支，强力为5.5cN/tex，柔软度为55捻/25cm。
实施例9
选取好的芭蕉属植物芭蕉的茎杆、切断，用机械敲击，去掉其中部分木质素、半纤维素和果胶取得纤维原料。对其进行成分分析(参照苎麻标准GB5889-86)：
纤维素含量：58.6％
半纤维素含量：23.4％
木质素含量：14.6％
果胶含量：1.1％
水溶物含量：2.3％。
再对其进行酸预浸渍、水洗、碱煮、水洗、脱水、抖松和给油处理，上述共同构成了脱胶的步骤。
具体的脱胶步骤如下：
1、酸预浸渍：将经过机械敲击后得到的芭蕉纤维原料放入硫酸浓度为1.2g/L的硫酸溶液锅内，温度55℃，芭蕉纤维与硫酸溶液的重量比为1/16，保持1.8小时，接着进行水循环冲洗，使其PH达到7。
2、在煮练锅中加入12g/L的NaOH溶液，以及3.0％的三聚磷酸钠、5.5％的水玻璃溶液，加双氧水有效成分为8％，8％的JFC，上述浓度均以芭蕉纤维重量为基准，然后将经过水循环冲洗处理后的原料放入锅内，芭蕉纤维与NaOH溶液的重量比为1∶10。通过蒸汽加热，直到煮练锅的压强达到4Pa，保持2小时进行碱煮，然后取出纤维原料，反复水洗。
3、水洗后进行脱水，使其含水率低于55％，并将其抖松，然后进行给油，纤维原料的重量与乳化液重量比为1∶8，在80℃下浸渍60分钟后取出，乳化液中油的重量浓度为20％，再脱水、抖松，在70℃下缓慢烘干。
脱胶后芭蕉纤维的制成率达75％，测量其纤维中的各组分含量，纤维素含量为90.0％，残余木质素率为2.8％，残余半纤维素为2.1％，测得纤维的细度为6800公支，强力为6.5cN/tex，柔软度为60捻/25cm。
实施例10
选取好的芭蕉属植物芭蕉的茎杆、切断，用机械敲击，去掉其中部分木质素、半纤维素和果胶取得纤维原料。对其进行成分分析(参照苎麻标准GB5889-86)：
纤维素含量：58.6％
半纤维素含量：23.4％
木质素含量：14.6％
果胶含量：1.1％
水溶物含量：2.3％。
再对其进行酸预浸渍、水洗、碱煮、水洗、脱水、抖松和给油处理，上述共同构成了脱胶的步骤。
具体的脱胶步骤如下：
1、酸预浸渍：将经过机械敲击后得到的芭蕉纤维原料放入硫酸浓度为2.0g/L的硫酸溶液锅内，温度60℃，芭蕉纤维与硫酸溶液的重量比为1/15，保持2.0小时，接着进行水循环冲洗，使其PH达到7。
2、在煮练锅中加入14g/L的NaOH溶液，以及2.5％的三聚磷酸钠、6.0％的水玻璃溶液，加双氧水有效成分为10％，8％的JFC，上述浓度均以芭蕉纤维重量为基准，然后将经过水循环冲洗处理后的原料放入锅内，芭蕉纤维与NaOH溶液的重量比为1∶16。通过蒸汽加热，直到煮练锅的压强达到3Pa，保持2小时进行碱煮，然后取出纤维原料，反复水洗。
3、水洗后进行脱水，使其含水率低于55％，并将其抖松，然后进行给油，纤维原料与乳化液的重量比为1∶9，在70℃下浸渍60分钟后取出，给油所上的乳化液中油的质量浓度为20％，再脱水、抖松，在70℃下缓慢烘干。
脱胶后芭蕉纤维的制成率达80％，测量其纤维中的各组分含量，纤维素含量为95.0％，残余木质素率为2.0％，残余半纤维素为1.0％，测得纤维的细度为7000公支，强力为6.5cN/tex，柔软度为65捻/25cm。
实施例11
将制备芭蕉纤维的方法用于桑树皮纤维的制取上，得到的纤维制成率为65％，其纤维细度为1200公支，强力为4.5cN/tex，柔软度为57捻/25cm。
实施例12
将制备芭蕉纤维的方法用于桑树皮纤维的制取上，得到的纤维制成率为60％，其纤维细度为1000公支，强力为3.5cN/tex，柔软度为50捻/25cm。
实施例13
将制备芭蕉纤维的方法用于桑树皮纤维的制取上，得到的纤维制成率为70％，其纤维细度为1500公支，强力为5.0cN/tex，柔软度为50捻/25cm。
实施例14
将制备芭蕉纤维的方法用于桑树皮纤维的制取上，得到的纤维制成率为70％，其纤维细度为2000公支，强力为5.5cN/tex，柔软度为65捻/25cm。
Claims (8)
1.一种芭蕉纤维，其特征在于是以芭蕉属植物的茎杆为原料制备的，所述的芭蕉纤维含有以下成分：
纤维素：84～90％；
半纤维素：1.0～5.0％；
木质素：1.5～2.5％；
果胶和水溶物：3.0～9.5％
以芭蕉纤维的干重为基准。
2.根据权利要求1所述的芭蕉纤维，其特征在于，所述的芭蕉属植物包括芭蕉或香蕉，所述的芭蕉纤维的柔软度为50～65捻/25cm。
3.根据权利要求1所述的芭蕉纤维，其特征在于，所述的芭蕉纤维的长度为：3.8～38cm，纤维细度达到2000～7000公支，强度为：5～6.5cN/tex，柔软度为50～65捻/25cm。
4.一种制备权利要求1～3任一权利要求所述的芭蕉纤维的方法，其特征在于所述的方法包括：
(1)将芭蕉属植物的茎杆进行机械处理得到纤维原料；
(2)将所述的纤维原料用酸预浸渍；
(3)将酸预浸渍后的纤维原料进行碱煮；所述的碱煮是用浓度为5～14g/LNaOH溶液，在0.1～0.4Pa的压强下，蒸煮2～6小时，芭蕉纤维与NaOH溶液的重量比为1/16～1/10，在所述的碱煮过程中还添加1.5～3％纤维原料重量的三聚磷酸钠，4～6％纤维原料重量的水玻璃，4～8％纤维原料重量的JFC并且加入双氧水，所述的双氧水中的有效成分占纤维原料重量的3～10％；
(4)碱煮后得到的纤维原料进行脱水、抖松和给油，得到芭蕉纤维。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对所述的酸预浸渍和/或碱煮后的纤维原料还进行水洗。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的机械处理是将芭蕉的茎杆截断并剖成片状，采用机械敲击或轧压的方法，去除其中的部分木质素、半纤维素和果胶；所述的酸预浸渍是用浓度为0.5～2g/L的浓硫酸溶液，在温度为30℃～60℃时处理所述的芭蕉纤维，处理时间1～2小时，芭蕉纤维与浓硫酸溶液的重量比为1/16～1/10。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的给油是纤维原料在50℃-80℃下在乳化液中浸渍20～60分钟，纤维原料与乳化液的重量比为1/12～1/8，所述乳化液中油的质量浓度为10～50％。
8.一种如权利要求1所述的芭蕉纤维的用途，其特征在于，所述的芭蕉纤维用于纺成10～60英支的纱。
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