法桐球果纤维的形态结构研究
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摘要：
开发利用自然状态下的纤维是将来纤维应用的一大途径。法国梧桐球果上的纤维是一种尚未开发利用的新型纤维材料，长度约10.0mm，细度约23.4μm，纤维中空，薄壁，截面近似圆形。纤维直、脆，无扭转，纤维的吸湿性能强，可用于加工成吸附性产品。
关键词：法桐；纤维；形态结构；研究
1背景
法国梧桐树是悬铃木的一种，常生长于中亚热带地区。原产于欧洲；印度、小亚细亚亦有分布。引入我国后，最早分布于南京、上海等地。现广泛分布于各个城市绿化场地，在公园和行道旁常常见到。
法国梧桐树木的形态可高20m~30m，树冠阔钟形；干皮灰褐色至灰白色，可呈薄片状剥落。幼枝、幼叶密生褐色星状绒毛。叶掌状5~7裂，深裂达中部，裂片长大于宽，叶基阔楔形，叶缘有齿牙，掌状脉；托叶圆领状。花序头状，黄绿色多数坚果聚全叶球形，3~6球一串，宿存花柱长，呈刺毛状，果柄长而下垂。花期4~5月；球果9~10月成熟，对城市绿化环境适应性特别强，具有超强的吸收有害气体、抵抗烟尘、隔离噪音能力，耐干旱性能强、生长迅速。如图1为法桐球。
法国梧桐球果呈球圆状，外表呈刺毛状，其内部是有数十根细纤维包裹着种子，呈朵状，由种子和纤维构成，朵状结构排列在球体的外面，纤维头端散开向外。经测试：纤维长度约为10mm，细度约为23μm。其纤维细而尖，呈淡黄褐色。如图2干燥后法桐球的绒毛状纤维，图3法桐纤维及种子。
一棵中等大小的法桐树上，大约每年可以生长有5kg~8kg法桐球，这些含有纤维的球体约可以产15%~20%的纤维，如能有效应用，将为新型纤维开发提供新品种。
图1 鲜态的法桐球图2 干燥后法桐球的绒毛状纤维
图3法桐纤维及种子
法国梧桐球果上的纤维，在显微镜下的形态结构图见图4、图5。
图4法桐球上纤维的纵向显微形态
图5法桐球上纤维的横截面显微形态
纵向：纤维表现出一节一节的，像竹节。纤维并没有完全连接，像是相互连接的火车车厢，相连接处略显膨大变粗。
横向：圆形或椭圆形，中空，壁薄，纤维的孔隙率很大。类似木棉纤维的结构。如图6是木棉纤维的结构状态。
综合分析认为:纤维是由圆形节状的中空结构连接成的细长体。
图6木棉纤维的结构形态
测试法桐球果上纤维的直径（μm），图7是法桐球果上纤维直径的分布图。
图7法桐球果上纤维直径的分布图
3纤维的吸湿性能
经测试得知：纤维为中空结构，壁薄，孔隙率大，似木棉纤维，因为纤维具有中空结构，吸湿能力一般较强，所以尝试进行了法桐球果上纤维的吸水试验，以测试其吸附能力，图8是纤维吸水情况曲线。
图8纤维吸水情况曲线
从这组数据中得出，法桐球吸水能力较强。1.49g法桐球果纤维可以吸收水6.25g，达自身重量的4.2倍。根据测试分析得知，随着时间的增加，浸水后的法桐球果纤维的重量不断上升，直到趋于饱和，法桐球重量上升逐渐变慢，达到极限。
4机械性能测试
为能对较脆的纤维进行精确测试，首先对纤维在卡纸板上进行固定，装上仪器后将卡纸边缘剪开测试纤维的断裂强力，在电子单纤维强力机上，保证不损伤纤维的前提下，对纤维强度进行精确测量。测试试样的制作，如图9所示。
图9保证不损伤纤维的试样制作
断裂强力为：0.01cN/根；纤维的断裂伸长量为：0.014mm。
5结语
法桐球果上的纤维，硬、短、脆、直、不能用于纺纱。但纤维中空度大，其吸湿性能极佳。由于树木球果的产量大，易收集，可用于吸水吸油领域，且成本低，为吸附性纤维资源的开发利用提供了新的品种。
参考文献：
[1] 周美凤．纺织材料［M］. 上海:东华大学出版社,2010.
[2] 余序芬．纺织材料实验技术［M］.北京:中国纺织出版社,2004.
[3] 李群，赵昔慧．天然产物在绿色纺织品生产中的应用［M］. 北京:化学工业出版社,2008.
（作者单位：济南工程职业技术学院）