剑麻的简介、组成结构和主要性能

1.剑麻简介
剑麻（ｓｉｓａｌｈｅｍｐ）属单子叶植物龙舌兰科、龙舌兰属，又名西沙尔麻、龙舌兰麻。剑麻是热带多年生草本植物，因其叶片形似宝剑而得名。其生长期为６～８年，收获期为４～６年，一般在种植后２～２．５年进行第一次叶片采割，叶长为１．２～２．０ｍ。剑麻原产于中美洲热带和亚热带高温、少雨的半荒漠地区，剑麻适应性广，容易栽培，并且耐干旱，抗风沙，在丘陵、盐碱地、山地都可以生长。世界剑麻主要生产国为巴西、墨西哥、坦桑尼亚、肯尼亚、中国、马达加斯加等。中国是１９０１年从菲律宾引入剑麻，种植剑麻的主要产区有台湾、广东湛江、广西玉林和南宁、海南昌江和东方、福建漳州和厦门以及云南大理等地区。
剑麻纤维具有色泽洁白、质地坚韧、强度高、耐海水腐蚀、耐酸碱、耐摩擦以及耐低温等优点，剑麻传统产品主要是白棕绳、钢丝绳芯、编织地毯、麻袋以及制造特种高级纸张。剑麻棕绳广泛用于国防、渔业、石油、冶金、交通运输、手工业等方面。剑麻纤维还可以用于抛光轮。剑麻纤维可以代替化学纤维用于环保型包装材料，剑麻复合材料还可制造生活用品、工艺品、房屋装修材料、宠物窝巢等，此外剑麻还用于光缆外的屏蔽材料和电子工业的绝缘材料。
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2．剑麻的组成及结构　
剑麻的主要品种有西沙尔麻（剑麻）、灰叶剑麻和番麻。剑麻一般在种植两年后，叶片长度达８０～１００ｃｍ，有８０～１００片时就可以采割叶片。剑麻纤维加工工艺为：鲜叶片刮麻锤洗压水烘干拣洗分级打包。可以采用机械破碎法、酸法蒸煮、碱法蒸煮、氨水处理和蒸汽爆破等预处理方法，除去剑麻中部分木质素和杂质，以提高剑麻纤维的可纺性能。
$ _7 F0 p3 S+ S. Q  _剑麻纤维由纤维素、半纤维素、木质素、果胶等组成，其中纤维素占４４．８６％、半纤维素占１４．３８％、木质素占３２１６％、果胶占３．０２％、水溶物占５．３８％、脂蜡质占０．２０％。剑麻纤维木质素含量比其他麻类纤维高，脂蜡质含量偏低，纤维较刚硬粗糙，抱合力小，弹性和伸长率小。
剑麻成熟的叶片含有纤维束１０００～１２００个，束纤维截面由５０～１５０根单纤维组成，单纤维排列整齐、紧密。剑麻单纤维无卷曲，表面粗糙。剑麻纤维纵向呈圆筒形，中间略宽，两端钝而厚，有的呈尖形或分叉。单纤维长度２．７～４．４ｍｍ，宽度２０～３２μｍ。相邻纤维横向由木质素黏结，耐细菌和酶的作用及耐化学药品作用，不易分离成单纤维。单纤维横截面为多角形或卵圆形，多数为不规则六角形，有明显的中腔，中腔呈卵圆形或较圆的多边形，细胞具有狭的节结和明显的细孔，胞壁平均厚度为４．６μｍ。图为剑麻纤维纵向电镜照片（ａ）为未处理的剑麻纤维，（ｂ）为混酸处理的剑麻纤维。剑麻纤维结晶度为５８％ ～６１％，取向因子为０．８８３。
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剑麻纤维纵向形态照片

3．剑麻纤维的主要性能
6 `# G- a+ c( f& |（１）纤维规格：剑麻工艺纤维的平均长度为７８ｃｍ，重量加权平均长度为９１ｃｍ，工艺纤维平均细度为１６９ｄｔｅｘ。
! x: w# a; v0 i6 M（２）断裂比强度与断裂伸长率：剑麻纤维为高强低伸型纤维，平均断裂比强度为５．７２～７．３３ｃＮ／ｄｔｅｘ，平均断裂伸长率为３．０２％ ～４．５０％。
（３）初始模量：剑麻纤维刚性大，具有较高的初始模量。纤维的平均初始模量为３４．４～４２．２ｃＮ／ｄｔｅｘ。
- T& x% L" Z0 i7 h$ W（４）弹性：剑麻纤维的强度和刚性高，但是伸长率低，断裂功小，属于脆性纤维。剑麻纤维的弹性回复性不如黄麻，且其压缩回弹率为９．５７％，压缩率为３７．５０％，黄麻纤维的压缩回弹率为１１．２％，压缩率为６３．５２％。
5 P) x; x" W8 {2 \+ u（５）密度：剑麻工艺纤维比较轻，密度为１．２９ｇ／ｃｍ３。
（６）吸湿性：剑麻纤维具有很好的吸、放湿性能。在标准大气条件下，剑麻纤维的回潮率为１０％ ～１４％。剑麻纤维放湿速度很快，每小时为６％ ～１０％。
（７）染色性：剑麻纤维的结晶度、取向度高，染色较困难，且其上染率为１２．８％。
（８）耐腐蚀性：剑麻对ＨＣｌ的耐腐蚀性比其他麻类纤维好，且其与黄麻相比高５０％；比苎麻高３３％；比亚麻高３８％。剑麻浸泡于Ｈ２ＳＯ４中１０～３０ｍｉｎ，对其强力无明显影响，但随着Ｈ２ＳＯ４浓度增加其强力会有明显下降。各种剑麻纤维的主要性能见表。

几种剑麻纤维主要性能
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性能	剑麻	番麻	灰叶剑麻
单纤维平均长度（ｍｍ）	２．１０	１．４７	２．３０
单纤维中段平均宽度（μｍ）	１５．１	１６．８	１８．５
单纤维长宽比	１３９．０	８７．５	１２４．３
工艺纤维长度（ｃｍ）	７７．８	７８．２	７８．３
工艺纤维线密度（ｄｔｅｘ）	１６８．６	２０１．２	２９４．１
束纤维断裂强度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）	２．８８	１．４６	２．２５
束纤维断裂伸长率（％）	２～３	２～３	２～３
标准状态下回潮率（％）	１２．８２	１３．３６	１４．２９
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