牛爭翔 鐘 暢 李珺懿

（遼東學(xué)院，遼寧丹東118000）

菠蘿纖維又名為鳳梨麻，是從菠蘿葉中通過工藝提取得到的一種葉片麻類纖維。它不僅具有良好的紡織性和可染性，并且是一種功能性生態(tài)紡織材料，其中的含有的維生素C等化學(xué)成分對人體有著非常好的保健作用。由于菠蘿纖維的生物可降解性符合中國綠色紡織的國情，受到了中國紡織科研工作者的廣泛關(guān)注。

1 菠蘿纖維的性能特點(diǎn)

未經(jīng)化學(xué)處理加工的菠蘿纖維有較多的木質(zhì)素和膠質(zhì)，故表面略顯粗糙，手感較硬。經(jīng)過特殊化工工藝處理后的天然菠蘿纖維不僅外觀潔白，強(qiáng)度高，手感也如天然蠶絲般柔軟細(xì)膩爽滑，故又經(jīng)常有有菠蘿絲的高貴稱謂。微觀條件下菠蘿纖維水平方向有一些枝節(jié)，垂直方向有許多的空隙和孔洞，單纖維細(xì)胞外形為紡錘狀，中間稍圓，兩端略尖，并具有線性的空腔。

1.1 微細(xì)結(jié)構(gòu)

菠蘿葉亞麻纖維的微細(xì)結(jié)晶度、取向度相較于普通亞麻、黃麻纖維高，這也就說明了菠蘿葉狀纖維中小的無定型區(qū)比較小，大纖維分子排列整齊密實(shí)，其纖維密度比亞麻、黃麻高。同時(shí)菠蘿纖維具有較高的結(jié)晶度、取向度，而且纖維的抗拉強(qiáng)度大、剛度大而纖維伸長小[1]。

1.2 化學(xué)成分

菠蘿纖維主要由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素等成分組成，它的化學(xué)組成成分與亞麻、黃麻等其他麻類相似，其中半纖維素、木質(zhì)素等化學(xué)成分的含量明顯高于苧麻、亞麻，而略低于黃麻，這說明菠蘿纖維的可紡性優(yōu)于黃麻而次于苧麻和亞麻。[2]菠蘿纖維中脂質(zhì)蠟質(zhì)的含量使得纖維有良好的光澤性。在現(xiàn)代紡織工業(yè)上，由于膠質(zhì)等化學(xué)成分的含量嚴(yán)重影響了彈性纖維纖維的紡織可紡性，從而嚴(yán)重影響加工成品紗的加工品質(zhì)，因此在做紡紗前處理過程中，應(yīng)當(dāng)采取適當(dāng)?shù)哪z質(zhì)脫膠加工處理，提高加工成品紗的品質(zhì)。

1.3 物理性能

菠蘿纖維的單纖維長度相對于其他天然麻類的單纖維較短，不能直接用于紡紗加工，在脫膠處理時(shí)可以采用半脫膠工藝，保留一定量的膠質(zhì)存在，可以使很短的單纖維粘連成一定的長度，達(dá)到能夠滿足紡織的要求。菠蘿纖維的線密度介于亞麻和黃麻之間，且菠蘿纖維的線密度的特性與苧麻等其他麻類纖維類似，即纖維越長，線密度越大；在同一條麻束上，根部最大，稍部最小。所以在進(jìn)行紡紗加工時(shí)，若要大幅度降低紡紗纖維的線密度，也可以考慮采用切根的紡紗方法，以大幅度降低紡紗纖維的平均線密度，從而有效地改善纖維可紡性和纖維成紗后的質(zhì)量。[3]

1.4 機(jī)械性能

菠蘿葉纖維的強(qiáng)度較高、彈性模量較大、伸長率較小其伸長率大于黃麻次于苧麻和亞麻，其可紡纖維的強(qiáng)度和伸長率大于黃麻小于苧麻和亞麻，故菠蘿纖維成品紗線的質(zhì)量優(yōu)于黃麻纖維而次于苧麻纖維和亞麻纖維。

2 菠蘿纖維的脫膠

菠蘿纖維中的膠質(zhì)能夠達(dá)到30%以上，其中主要由木質(zhì)素、戊聚糖、果膠等成分組成。由于大量的膠質(zhì)影響了菠蘿纖維的手感，故菠蘿纖維的脫膠處理是重中之重。其脫膠方法有化學(xué)脫膠和生物酶脫膠兩種。

3 菠蘿纖維的紡紗工藝

菠蘿纖維的紡紗工藝中，既可以使用純菠蘿纖維進(jìn)行紡紗，也可以利用菠蘿纖維和其他纖維進(jìn)行混紡的方法。在純菠蘿纖維紡紗過程中，由于菠蘿纖維屬于短纖維，在紡紗制作過程中纖維的落纖率比較高，并且由于菠蘿纖維的抱合力差會產(chǎn)生大量的飛花。在混紡加工過程中，由于菠蘿纖維屬于一種葉片麻類纖維，所以在紡紗過程中完全可以使用其他麻類的紡紗器械進(jìn)行加工，并且在和其他纖維進(jìn)行混紡時(shí)也是可以利用相對應(yīng)的紡紗機(jī)器的。在利用不同的紡紗設(shè)備進(jìn)行混紡加工時(shí)，根據(jù)纖維的紡紗制成率、短頭率以及成紗質(zhì)量等基本問題，進(jìn)行菠蘿纖維和其他纖維的投料比率[6]。

4 菠蘿纖維的應(yīng)用現(xiàn)狀

4.1 服用紡織領(lǐng)域

菠蘿纖維所織制的織物非常容易印染，并且懸垂性也比較好，光澤度也較高。菠蘿纖維外觀潔白，手感舒適如蠶絲且具有良好的環(huán)保和服用性能，且其生產(chǎn)過程中的廢棄物可以進(jìn)行生物降解，不污染環(huán)境，所以菠蘿纖維作為一種新型綠色纖維逐漸進(jìn)入大家日常生活中。菠蘿纖維不僅可以純紡，而且還與其他天然纖維如棉、羊毛、蠶絲、大豆蛋白復(fù)合纖維或化學(xué)纖維如滌綸、腈綸、丙綸等纖維進(jìn)行混紡，所以其服裝制品越來越受到消費(fèi)者的青睞。用菠蘿葉纖維和棉纖維混紡紗可生產(chǎn)牛仔布；菠蘿葉纖維和絹絲混紡可織成高級禮服面料；用轉(zhuǎn)杯紡生產(chǎn)的純菠蘿葉纖維紗作緯紗，用棉或其它混紡紗作經(jīng)紗，可生產(chǎn)各種不同規(guī)格品種的裝飾性編織物及各種家具編織布；用滌/羊毛/菠蘿纖維混紡紗可用于生產(chǎn)各種西服與其他外衣類的面料；用菠蘿纖維/丙綸進(jìn)行混紡的紗線可生產(chǎn)各種高檔的服裝面料；用菠蘿纖維/棉進(jìn)行混紡的紗線可以用于織制窗簾布、床單、家具布、毛巾、地毯等；用滌綸/腈綸/菠蘿纖維進(jìn)行混紡的紗線作為芯紗生產(chǎn)的包芯紗，可以用于生產(chǎn)針織女裝的外衣、襪子等。[2]菠蘿纖維和大豆蛋白纖維的混紡具有抑菌殺菌和防臭的性能，可用于織制高檔織物。Pinatex是一種新型植物材料，指從菠蘿葉片中提取纖維并將纖維進(jìn)行加工后制得的紡織品，外形像帆布。Pinatex可以通過染色、印刷等不同的處理得到不同的紋理。并且可以通過不同處理技術(shù)，使Pinatex具有與皮革相似的外觀，其質(zhì)感，耐用性等方面均不遜色于真皮。

4.2 非服用紡織領(lǐng)域

經(jīng)過堿處理的菠蘿纖維可以作為具有特殊用途的產(chǎn)品的非織造布原料，由于菠蘿葉纖維具有較好的絕熱性，所以通過菠蘿纖維開發(fā)出來的非織造布可用于房屋壁頂?shù)谋Ｅ?，也可以用于汽車?nèi)飾、席夢思、沙發(fā)或飛機(jī)座椅等產(chǎn)品，當(dāng)做其填充材料，是最理想的輕質(zhì)、低價(jià)絕熱材料。用菠蘿葉纖維可生產(chǎn)針刺非織造布，這種針刺非織造布可以用作土工布，用于水庫、河壩的加固防護(hù)。由于菠蘿葉纖維紗比棉紗的強(qiáng)力高且毛羽多，這恰好是橡膠與紡織材料粘合成一體的有利因素，因此菠蘿葉纖維是生產(chǎn)橡膠運(yùn)輸帶的簾子布、三角膠帶芯線的理想材料[7]。

用菠蘿纖維生產(chǎn)的帆布比同規(guī)格的棉帆布強(qiáng)力高。菠蘿纖維還可于強(qiáng)力塑料、屋頂材料、繩索、醫(yī)療等產(chǎn)品。

4.3 樹脂基復(fù)合材料用

隨著菠蘿纖維在化學(xué)表面改性研究取得成功的基礎(chǔ)上，對菠蘿纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料的研究也逐步展開。菠蘿葉纖維可用于增強(qiáng)復(fù)合材料，可以增強(qiáng)低密度聚乙烯復(fù)合材料，還可以增強(qiáng)聚酯復(fù)合材料[8]。

5 菠蘿纖維的發(fā)展前景

菠蘿葉纖維是優(yōu)異的新型天然紡織原料，在中國和全球具有廣闊的纖維商業(yè)化研究開發(fā)應(yīng)用前景。印度曾經(jīng)在聯(lián)合國的基金資助下成功開展了從改性菠蘿品種的加工選育、纖維的加工提取、到改性纖維的應(yīng)用性能、改性處理和纖維紡紗試驗(yàn)等一系列研究工作。日本和菲律賓是世界上利用菠蘿葉纖維較早的國家。據(jù)報(bào)道，日本鐘紡公司已成功開發(fā)純菠蘿葉纖維布料并以質(zhì)薄耐穿著稱[9]。

菠蘿葉纖維染色性能好，制成品手感柔軟，具有較好的服用性能。而在我國廣闊的菠蘿產(chǎn)地，有利于大量開發(fā)菠蘿葉纖維，為發(fā)展我國纖維紡織行業(yè)提供了大量的優(yōu)質(zhì)的天然菠蘿植物纖維，增強(qiáng)了我國紡織品出口新品種，減少了對進(jìn)口麻原料的依賴性，提高了紡織品的市場競爭能力，對當(dāng)?shù)剞r(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展意義重大。因此，隨著我國紡織科技和生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步，菠蘿葉纖維的生產(chǎn)經(jīng)過專家們深入的探索和系統(tǒng)的研究，預(yù)料未來菠蘿葉纖維的應(yīng)用將會越來越多。開發(fā)利用菠蘿葉纖維的經(jīng)濟(jì)效益十分可觀，前景光明。

6 結(jié)語

菠蘿纖維是一種麻類葉纖維，由加工收獲新鮮菠蘿后的部分剩余菠蘿葉子經(jīng)過加工后精制得到的，具有天然抗菌防臭等優(yōu)良性能，纖維細(xì)度是棉纖維的10倍，強(qiáng)度較高，光澤較好，是理想的功能性紡織材料。作為麻類纖維，菠蘿纖維和苧麻的脫膠工藝上有很大的相似之處，主要有化學(xué)脫膠和生物酶脫膠兩種方式。菠蘿纖維中的大分子排列地整齊而密實(shí)，纖維的結(jié)晶度和取向度也都比較高，由于半纖維素以及木質(zhì)素等含量高，所以具有較好的可紡性。經(jīng)過深加工或堿處理的菠蘿纖維所織得的織物可以應(yīng)用于服裝及工業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域。