在生物基原料中農(nóng)作物秸稈資源豐富,秸稈資源的合理利用將促進(jìn)資源結(jié)構(gòu)調(diào)整,有效緩解不可再生能源持續(xù)消耗所帶來的能源危機(jī)。另外,纖維材料廣泛用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn),促進(jìn)著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,若能將秸稈資源與纖維材料有機(jī)結(jié)合,利用有效的技術(shù)手段深度開發(fā)利用其價(jià)值,將不僅產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益更推動(dòng)著相關(guān)產(chǎn)業(yè)的改革和發(fā)展。19世紀(jì)再生纖維素纖維的提出為資源再生開辟了新的道路,在該領(lǐng)域中纖維素原料的選取和纖維素溶解體系的選擇是兩個(gè)關(guān)鍵的技術(shù)要點(diǎn),纖維素原料已涉及棉、木材、竹材、麻材、秸稈等,溶解體系的發(fā)展則更為快速和全面,從粘膠法等傳統(tǒng)的溶解體系發(fā)展至今已有NMMO、PF/DMSO體系、離子液體系、氫氧化鈉/尿素體系等一系列新溶劑體系。目前,國內(nèi)外已開發(fā)了多種秸稈再生纖維素纖維,而有關(guān)玉米秸稈纖維素漿粕為原料,采用濕法紡絲技術(shù)紡制玉米秸稈纖維素長絲,至今鮮有報(bào)道。唐敏等人選擇玉米秸稈皮制得的纖維素漿粕為原料,進(jìn)行了玉米秸稈皮纖維素長絲的研制及其織造、染色性能的評(píng)價(jià)。首先,利用紅外光譜分析法、高溫灼燒法等手段測試分析了玉米秸稈皮纖維素原料的化學(xué)組成、α-纖維素含量、灰分、鐵含量、白度。結(jié)果表明原料主要成分是纖維素,同時(shí)含有少量木質(zhì)素,漿粕中α-纖維素的含量達(dá)94%,灰分含量為3.2%,鐵含量為32ppm,白度為88%。同時(shí),采用PF/DMSO溶劑體系,對(duì)該漿粕在PF/DMSO溶劑體系中的溶解過程進(jìn)行了探究,首先在一定溫度和攪拌條件下對(duì)纖維素纖維進(jìn)行溶解,其次通過過濾器過濾處理,并常溫靜置24hr以得到紡絲溶液,最后通過光學(xué)顯微鏡直接觀察溶液狀態(tài)。然后利用計(jì)算機(jī)控制粘度儀測試玉米秸稈皮纖維素溶液的流變性能,發(fā)現(xiàn)該溶液明顯表現(xiàn)切力變稀現(xiàn)象,隨著溶液溫度和所受剪切力的增大,溶液的非牛頓指數(shù)n下降,結(jié)構(gòu)粘度指數(shù)△η減小,因此,根據(jù)流變性質(zhì)可得較合適的溫度范圍在65-70℃和剪切速率范圍在100-135s-1,流變性能的分析對(duì)玉米秸稈皮纖維素纖維紡絲工藝的探究具有指導(dǎo)意義。最后,在上述研究基礎(chǔ)上,采用濕法紡絲技術(shù)紡制得到玉米秸稈皮纖維素纖維,并探討了紡絲工藝對(duì)玉米秸稈皮纖維素纖維結(jié)構(gòu)和性能的影響。主要通過改變?nèi)芤旱募徑z溫度、凝固浴的濃度、纖維牽伸比和紡絲帽孔數(shù),探究了紡絲工藝對(duì)纖維的影響,并利用XRD、SEM等手段進(jìn)行分析,表明在其他條件不變(紡絲液濃度為6.5wt%的玉米秸稈皮纖維素溶液,泵功量1.5mL/rad,紡絲速度為1.96m/min,凝固浴溫度為25℃,凝固浴組成為DMSO-H2O,第一水浴為35℃,第二水浴為40℃)的情況下,紡絲溫度為70℃,凝固浴濃度為15wt%,纖維拉伸倍數(shù)為1.35,紡絲帽孔數(shù)為50孔條件下得到的玉米秸稈皮纖維素纖維的力學(xué)性能和超分子結(jié)構(gòu)性能最佳。