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脱胶处理对大麻纤维结构和性能的影响及脱胶过程的Monte Garlo模拟

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麻纤维种类繁多，但是所有纤维都存在不同比重的胶质和杂质，所以在纺织上使用必须进行脱胶。国内外学者对麻纤维脱胶的研究也相当成熟，主要分为生物脱胶法、化学脱胶法、生物化学脱胶法以及物理脱胶法。但是目前这些方法都存在一定的局限性，在生产中没能达到较好的脱胶效果，因此需要寻找更好的脱胶工艺，再寻找合适的方法模拟脱胶过程，为以后做麻纤维脱胶提供很好的预测。
　　 大麻脱胶的主要目的就是去除过多的果胶和木质素等杂质，提高纤维素的含量。本文用多种方法测试不同脱胶条件处理前后大麻纤维的结构和性能，通过SEM观察、单纤维强力分析测试、红外光谱、X衍射以及轴向压缩实验等，可得出如下结论：
　　 (1)随着碱液浓度的增加，纤维细度逐渐减少，表面光滑程度增加，脱去的胶质也增加，束纤维中各纤维间连接的胶质减小，纤维间会出现劈裂情况，但当碱液浓度增加到一定程度，碱液会破坏大麻纤维中的纤维素，导致纤维表面被腐蚀或过分脱胶，纤维表面将出现凹凸不平的情况，影响纤维表面光滑程度及其光泽度。碱煮温度和碱煮时间均可在一定范围内提高纤维细度及表面光滑程度，但不可过分提高。因为温度过高会使溶液沸腾，从而导致大麻纤维易被烧焦。
　　 (2)大麻纤维脱胶失重率随着碱液浓度逐渐增大而增大，断裂强度先增加后降低，断裂伸长率则先降低后增加；碱煮温度和碱煮浓度对其也存在这样的影响。
　　 (3)纤维的成分及结晶情况也受碱液浓度、碱煮时间和碱煮温度的影响。当增加碱液浓度时，半纤维素去除现象明显，同时纤维素的特征基团-OH也明显降低，即纤维素含量变少，并且纤维中结晶区与非结晶区的X衍射强度也受到影响，导致结晶指数逐渐降低，纤维抗弯刚度也逐渐减小。
　　 本文用Monte-Carol方法来初步模拟脱胶过程，构造并描述随机概率过程，建立概率模型，进行初步模拟试验。用该方法来模拟大麻纤维化学脱胶过程：脱胶过程是由表及里的，纤维内部结构非常重要，内部的孔隙就相当于纤维表面，参加反应而被脱除的可能性很大。

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