劍麻的簡介、組成結構和主要性能

1.劍麻簡介
劍麻（ｓｉｓａｌｈｅｍｐ）屬單子葉植物龍舌蘭科、龍舌蘭屬，又名西沙爾麻、龍舌蘭麻。劍麻是熱帶多年生草本植物，因其葉片形似寶劍而得名。其生長期為６～８年，收獲期為４～６年，一般在種植后２～２．５年進行第一次葉片采割，葉長為１．２～２．０ｍ。劍麻原產于中美洲熱帶和亞熱帶高溫、少雨的半荒漠地區，劍麻適應性廣，容易栽培，并且耐干旱，抗風沙，在丘陵、鹽堿地、山地都可以生長。世界劍麻主要生產國為巴西、墨西哥、坦桑尼亞、肯尼亞、中國、馬達加斯加等。中國是１９０１年從菲律賓引入劍麻，種植劍麻的主要產區有臺灣、廣東湛江、廣西玉林和南寧、海南昌江和東方、福建漳州和廈門以及云南大理等地區。
" J' W) |: _4 e% ~劍麻纖維具有色澤潔白、質地堅韌、強度高、耐海水腐蝕、耐酸堿、耐摩擦以及耐低溫等優點，劍麻傳統產品主要是白棕繩、鋼絲繩芯、編織地毯、麻袋以及制造特種高級紙張。劍麻棕繩廣泛用于國防、漁業、石油、冶金、交通運輸、手工業等方面。劍麻纖維還可以用于拋光輪。劍麻纖維可以代替化學纖維用于環保型包裝材料，劍麻復合材料還可制造生活用品、工藝品、房屋裝修材料、寵物窩巢等，此外劍麻還用于光纜外的屏蔽材料和電子工業的絕緣材料。
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3．劍麻纖維的主要性能
（１）纖維規格：劍麻工藝纖維的平均長度為７８ｃｍ，重量加權平均長度為９１ｃｍ，工藝纖維平均細度為１６９ｄｔｅｘ。
（２）斷裂比強度與斷裂伸長率：劍麻纖維為高強低伸型纖維，平均斷裂比強度為５．７２～７．３３ｃＮ／ｄｔｅｘ，平均斷裂伸長率為３．０２％ ～４．５０％。
（３）初始模量：劍麻纖維剛性大，具有較高的初始模量。纖維的平均初始模量為３４．４～４２．２ｃＮ／ｄｔｅｘ。
3 A; H' T: C9 b$ D5 n/ C+ A# O（４）彈性：劍麻纖維的強度和剛性高，但是伸長率低，斷裂功小，屬于脆性纖維。劍麻纖維的彈性回復性不如黃麻，且其壓縮回彈率為９．５７％，壓縮率為３７．５０％，黃麻纖維的壓縮回彈率為１１．２％，壓縮率為６３．５２％。
（５）密度：劍麻工藝纖維比較輕，密度為１．２９ｇ／ｃｍ３。
8 g/ i! E' L* r（６）吸濕性：劍麻纖維具有很好的吸、放濕性能。在標準大氣條件下，劍麻纖維的回潮率為１０％ ～１４％。劍麻纖維放濕速度很快，每小時為６％ ～１０％。
, E3 J6 S4 s3 {0 h（７）染色性：劍麻纖維的結晶度、取向度高，染色較困難，且其上染率為１２．８％。
8 G3 y8 z5 g1 {1 O; ~- k) T3 d9 v8 [（８）耐腐蝕性：劍麻對ＨＣｌ的耐腐蝕性比其他麻類纖維好，且其與黃麻相比高５０％；比苧麻高３３％；比亞麻高３８％。劍麻浸泡于Ｈ２ＳＯ４中１０～３０ｍｉｎ，對其強力無明顯影響，但隨著Ｈ２ＳＯ４濃度增加其強力會有明顯下降。各種劍麻纖維的主要性能見表。

幾種劍麻纖維主要性能

性能	劍麻	番麻	灰葉劍麻
單纖維平均長度（ｍｍ）	２．１０	１．４７	２．３０
單纖維中段平均寬度（μｍ）	１５．１	１６．８	１８．５
單纖維長寬比	１３９．０	８７．５	１２４．３
工藝纖維長度（ｃｍ）	７７．８	７８．２	７８．３
工藝纖維線密度（ｄｔｅｘ）	１６８．６	２０１．２	２９４．１
束纖維斷裂強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）	２．８８	１．４６	２．２５
束纖維斷裂伸長率（％）	２～３	２～３	２～３
標準狀態下回潮率（％）	１２．８２	１３．３６	１４．２９
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2．劍麻的組成及結構　
劍麻的主要品種有西沙爾麻（劍麻）、灰葉劍麻和番麻。劍麻一般在種植兩年后，葉片長度達８０～１００ｃｍ，有８０～１００片時就可以采割葉片。劍麻纖維加工工藝為：鮮葉片刮麻錘洗壓水烘干揀洗分級打包?？梢圆捎脵C械破碎法、酸法蒸煮、堿法蒸煮、氨水處理和蒸汽爆破等預處理方法，除去劍麻中部分木質素和雜質，以提高劍麻纖維的可紡性能。
劍麻纖維由纖維素、半纖維素、木質素、果膠等組成，其中纖維素占４４．８６％、半纖維素占１４．３８％、木質素占３２１６％、果膠占３．０２％、水溶物占５．３８％、脂蠟質占０．２０％。劍麻纖維木質素含量比其他麻類纖維高，脂蠟質含量偏低，纖維較剛硬粗糙，抱合力小，彈性和伸長率小。
劍麻成熟的葉片含有纖維束１０００～１２００個，束纖維截面由５０～１５０根單纖維組成，單纖維排列整齊、緊密。劍麻單纖維無卷曲，表面粗糙。劍麻纖維縱向呈圓筒形，中間略寬，兩端鈍而厚，有的呈尖形或分叉。單纖維長度２．７～４．４ｍｍ，寬度２０～３２μｍ。相鄰纖維橫向由木質素黏結，耐細菌和酶的作用及耐化學藥品作用，不易分離成單纖維。單纖維橫截面為多角形或卵圓形，多數為不規則六角形，有明顯的中腔，中腔呈卵圓形或較圓的多邊形，細胞具有狹的節結和明顯的細孔，胞壁平均厚度為４．６μｍ。圖為劍麻纖維縱向電鏡照片（ａ）為未處理的劍麻纖維，（ｂ）為混酸處理的劍麻纖維。劍麻纖維結晶度為５８％ ～６１％，取向因子為０．８８３。

劍麻纖維縱向形態照片