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1、10申请公布号CN102330158A43申请公布日20120125CN102330158ACN102330158A21申请号201110226213222申请日20110809D01C1/0220060171申请人太原理工大学地址030024山西省太原市迎泽西大街79号72发明人魏丽乔王亓杰张城云王灿灿张书才许并社74专利代理机构太原科卫专利事务所普通合伙14100代理人戎文华54发明名称一种汉麻脱胶与柔顺同步处理工艺57摘要一种汉麻脱胶与柔顺同步处理工艺是将汉麻纤维在浴比为112的溶液中浸泡、搅拌、超声波处理后清洗;其次是将清洗汉麻再次浸泡在混合溶液中,紫外光辐射,并加入煮炼助剂搅拌;重复。
2、前述步骤并加入柔顺剂;最后将处理后的汉麻纤维,加入煮炼助剂后浸泡在恒温水浴中煮练,同时加入柔顺剂搅拌、清洗、打麻、给油、脱油和烘干,制得脱胶与柔顺同步处理的汉麻。本发明在煮练时加入柔顺剂浸泡、搅拌,使柔顺同步进行,将碱煮后的汉麻纤维再置于强紫外线下辐射,纤维表面裂纹增加,柔顺剂即时进入内部接枝,而在偶联剂、表面活性剂和紫外线的辐射下,柔顺剂的结合效果较佳,实现了汉麻纤维脱胶与柔顺的同步处理。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书5页附图6页CN102330168A1/1页21一种汉麻脱胶与柔顺同步处理工艺,其所述工艺按下列步骤进行(1)将汉麻杆茎的表。
3、皮纤维浸泡在7080的水浴中,搅拌处理6080MIN,每隔20MIN30MIN顺/逆时针交替搅拌,浴比为112;(2)将水浴处理后的纤维超声波处理1520MIN;(3)将超声处理后的纤维,用去离子水清洗后,在5060的温度下,浸泡在由0710G/L硫酸,0507G/L醋酸,1014G/L次氯酸钠的混合溶液中,顺/逆交替搅拌2030MIN;(4)将预处理后的汉麻纤维用去离子水清洗,浸入0304MOL/L的双氧水、025035MOL/L的氢氧化钠、00010005MOL/L硅酸钠、001003MOL/L的硫酸镁和00010010MOL/L多聚磷酸钠的混合溶液中,置于波长为280NM350NM的紫外。
4、光下辐射3050分钟;(5)将辐射后的纤维,加入煮炼助剂后浸泡在80100的恒温水浴中煮练150MIN200MIN,同时,将搅拌器调速为150200R/MIN,每隔20MIN30MIN顺/逆交替搅拌,使其煮炼均匀;(6)重复进行上述步骤(4)、步骤(5),在步骤(4)中加入1518的柔顺剂;在步骤(5)中加入1820的柔顺剂;(7)再次将处理后的纤维,加入煮炼助剂后浸泡在90100的恒温水浴中煮练180MIN200MIN,同时,加入2025的柔顺剂,将搅拌器调速为180200R/MIN,每隔10MIN20MIN顺/逆交替搅拌;(8)对上述步骤(7)进行清洗、打麻、给油、脱油和烘干,制得脱胶与柔。
5、顺处理后的汉麻纤维。2如权利要求1所述的汉麻脱胶与柔顺同步处理工艺,所述的煮炼助剂的组成及含量是水玻璃硅酸钠NA2SI03001003MOL/L,硫化钠NA2S002003MOL/L,三聚磷酸钠(NA5P3010)00040006MOL/L和亚硫酸钠(NA2SO3)00050006MOL/L的混合溶液。3如权利要求1所述的汉麻脱胶与柔顺同步处理工艺,所述的柔顺剂是柔软剂片W200和超柔软速溶粉W300中的一种。权利要求书CN102330158ACN102330168A1/5页3一种汉麻脱胶与柔顺同步处理工艺技术领域0001本发明与汉(大)麻的脱胶和柔顺处理工艺有关,尤其是一种在工艺过程中引入紫。
6、外辐照和冷冻处理的脱胶和柔顺集于一起的处理工艺。背景技术0002汉(大)麻纤维的纤维素由葡萄糖基通过糖苷键连接聚集在一起形成分子团,进而构成充塞着胶质的原纤系统。汉麻的木质素含量高,结构复杂,交联成复杂无定形的网状结构,增加了去除难度。而木质素的存在直接影响汉麻纤维的柔顺性和服用性能。据研究显示,当木质素的含量高于15时,汉麻纤维手感粗硬,颜色泛黄,基本不具备可纺性。而当木质素的含量低于08时,纤维手感柔软有弹性,色泽亮白。柔顺性的效果将直接影响到汉麻纤维的服用性能,因此,汉麻的柔顺处理就成了亟待解决的问题。0003公开号为CN85105350A的一种“大麻化学脱胶工艺”的发明专利,是利用大麻。
7、纤维中纤维素和非纤维素对碱、无机酸和氧化剂不同的稳定性,将高分子化合物水解为单体和低分子化合物,从大麻韧皮中将非纤维素除去。脱胶制得的精干麻,可供棉纺、毛纺和绢纺进行纯纺和混纺,值得中、低支、麻棉、麻毛、麻涤等混纺纱等多种类型的织物。0004公开号为CN101177790A的“一种闪爆高温联合大麻脱胶方法”的发明专利,减轻了高温低碱处理的压力,可以破坏连结在大麻纤维素间半纤维素和木质素,有良好的脱胶、开纤、软化效果,处理的大麻洁白松散、柔软、有利于大麻纤维的高支纱纺纱、织造等后序加工。0005公开号为CN101275289的一种“汉麻纤维冷冻辐射辅助脱胶工艺”的发明专利,该工艺采用紫外线辐射、。
8、骤冷、机械搅拌等新方法,脱胶效果优于常规脱胶法,木质素含量、纤维的断裂强力、伸长率符合纺织后整理工艺需求,且污染废水排放减少,处理时间短,是一种绿色环保的工艺方法。0006上述现有对汉麻纤维的处理工艺,主要是对汉麻纤维的脱胶处理,针对汉麻纤维中存在胶质含量高,难以去除的问题进行了研究,在汉麻脱胶工艺方面均取得了一定的效果。但上述工艺均未能将汉麻的脱胶工艺和汉麻的柔顺处理工艺有机地结合在一起,使柔顺工艺和脱胶工艺同步进行,以进一步简化工艺流程,降低工艺成本,节约能源,减小污染也是急需解决的实际问题。发明内容0007基于上述现有技术,本发明将汉麻脱胶与柔顺处理一步完成,以进一步简化工艺,降低成本,。
9、减少污染,并提供一种汉麻脱胶与柔顺同步处理工艺。0008为了解决上述问题,实现上述目的,本发明所提供的一种汉麻脱胶与柔顺同步处理工艺按下列步骤进行(1)将汉麻杆茎的表皮纤维浸泡在7080的水浴中,搅拌处理6080MIN,每隔20MIN30MIN顺/逆时针交替搅拌,浴比为112;说明书CN102330158ACN102330168A2/5页4(2)将水浴处理后的纤维超声波处理1520MIN;(3)将超声处理后的纤维,用去离子水清洗后,在5060的温度下,浸泡在由0710G/L硫酸,0507G/L醋酸,1014G/L次氯酸钠的混合溶液中,顺/逆交替搅拌2030MIN;(4)将预处理后的汉麻纤维用去。
10、离子水清洗,浸入0304MOL/L的双氧水、025035MOL/L的氢氧化钠、00010005MOL/L硅酸钠、001003MOL/L的硫酸镁和00010010MOL/L多聚磷酸钠的混合溶液中,置于波长为280NM350NM的紫外光下辐射3050分钟;(5)将辐射后的纤维,加入煮炼助剂后浸泡在80100的恒温水浴中煮练150MIN200MIN,同时,将搅拌器调速为150200R/MIN,每隔20MIN30MIN顺/逆交替搅拌,使其煮炼均匀;(6)重复进行上述步骤(4)到步骤(5)时,在步骤(4)中加入1518的柔顺剂;在步骤(5)中加入1820的柔顺剂;(7)再次将处理后的纤维,加入煮炼助剂后。
11、浸泡在90100的恒温水浴中煮练180MIN200MIN,同时,加入2025的柔顺剂,将搅拌器调速为180200R/MIN,每隔10MIN20MIN顺/逆交替搅拌;(8)对上述步骤(7)进行清洗、打麻、给油、脱油和烘干,制得脱胶与柔顺处理后的汉麻纤维。0009在上述技术方案中,所述的煮炼助剂的组成及含量是水玻璃硅酸钠NA2SI03001003MOL/L,硫化钠NA2S002003MOL/L,三聚磷酸钠(NA5P3010)00040006MOL/L和亚硫酸钠(NA2SO3)00050006MOL/L的混合溶液;所述柔顺剂是柔软剂片W200和超柔软速溶粉W300中的一种。0010本发明实现一种汉(。
12、大)麻脱胶与柔软一并处理的工艺,其主要特点在于(1)汉麻纤维在预处理时,用超声波处理,去除掉附着在纤维上的灰分等杂质,硫酸和醋酸可以溶解部分半纤维素和果胶,次氯酸钠氯可以和木质素生成氯化木质素,再在碱液中去除,此外,次氯酸钠还可以漂白。经过处理后,汉麻纤维趋于松散,去除一些水溶性杂质和灰尘以及一些易溶于酸液的果胶类物质,起到了初步脱胶的作用。(2)纤维在紫外辐射的过程中加入氢氧化钠、双氧水和稳定剂硅酸钠,硫酸镁,多聚磷酸钠,利用紫外光线的辐射作用可以刻蚀表层的果胶,扩大果胶的裂纹,双氧水在紫外辐射时生成自由基,可以和木质素发生氧化断裂反应,使木质素容易溶解于碱液中。双氧水在一定程度上也可以漂白。
13、纤维;(3)纤维进行碱煮时,加入化学煮练助剂,并不时补充蒸发损耗的氢氧化钠、硫酸镁和硫化钠的混合溶液,同时用搅拌器顺/逆时针交替机械搅拌。(4)在柔顺整理时,在煮练时的汉麻纤维浸泡于柔顺剂、硅烷偶联剂KH550、阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠和氢氧化钠的混合溶液中处理,同时用搅拌器机械搅拌,这样不仅使纤维进一步脱除剩余的胶质,也使纤维吸收水分变得更加松散,有利于柔顺剂进入纤维内部,而且有利于消除剩余胶质和灰尘对柔顺效果的影响,使柔顺效果达到最好。将碱煮之后的汉麻纤维再置于强紫外线下辐射,纤维表面裂纹增加,柔顺剂更容易进入内部接枝,而且在偶联剂、表面活性剂和紫外线的辐射下,柔顺剂的结合牢度效果。
14、更好。(5)解冻后纤维先后进行打麻脱水给油脱油水烘干/晾干等工序。说明书CN102330158ACN102330168A3/5页5附图说明0011图1是本发明汉麻原麻纤维的扫描电镜图。图中线状物质是汉麻的原麻单纤维,可以看到纤维表面上覆盖着厚厚的胶质层。0012图2是本发明汉麻纤维脱胶之后的单纤维表面扫描电镜图。由图中可以看出,汉麻纤维表面光滑,无胶质等杂质附着,并且纤维表面有沟槽,有利于功能添加剂的附着。0013图3是本发明汉麻纤维脱胶柔顺联合处理之后的单纤维表面扫描电镜图。由图中可以看出,汉麻纤维表面胶质层基本脱除,却有明显的柔顺剂颗粒的存在。0014图4是本发明汉麻纤维原麻的形貌图片。由。
15、图中可以看出,原麻色泽灰黄,有褐色斑点,纤维粘在一起成条状。0015图5是本发明汉麻纤维单纯脱胶之后的形貌图片。由图中可以看出,脱胶后的汉麻纤维色泽纯白,可以看到明显的单纤。0016图6是本发明汉麻纤维柔顺脱胶处理之后的形貌图片。由图中可以看出,纤维颜色纯白,并有一定的卷曲。具体实施方式0017下面通过具体实施方式对本发明作出说明。0018在对现有汉麻纤维短、粗、硬且纤维素含量低,可纺性差、脱胶时间长以及效果差的基础上,通过改进工艺方法,将汉麻纤维脱胶处理工艺与柔顺处理工艺有机地集合于一起,以进一步简化工艺,降低成本,减少环境污染,实现一种汉麻纤维脱胶处理工艺与柔顺处理工艺同步处理,降低纤维的。
16、残胶率和木质素含量,提高汉麻纤维的白度和柔软性。0019实施方式一实施本发明一种汉麻纤维脱胶处理工艺与柔顺处理工艺,其工艺步骤如下(1)将汉麻杆茎的表皮部经过70预水搅拌处理60MIN,每隔20MIN顺/逆时针交替搅拌,纤维与去离子水的浴比为112。水处理清洗纤维表面的灰渍、微尘等杂质,还可以软化纤维;(2)将水浴处理后的纤维进入超声波处理器中震荡处理15MIN。超声波使得纤维松软,并初步脱落胶质;(3)将预水处理后的纤维在50的温度下进行预酸处理20MIN,混合溶液为07G/L硫酸,05G/L醋酸,10G/L硝酸钠,10G/L次氯酸钠,顺/逆交替搅拌20MIN,纤维与溶液的浴比为112。酸处。
17、理可以和木质素发生化学反应,初步脱落木质素;(4)将汉麻将汉麻置入03MOL/L的双氧水、025MOL/L的氢氧化钠、0001MOL/L硅酸钠、001MOL/L的硫酸镁和0001MOL/L多聚磷酸钠的混合溶液中浸泡,纤维与溶液的浴比为112,再置于280NM的紫外光下辐射30分钟;(5)辐射后的纤维中,加入煮炼助剂搅拌均匀,在80的恒温水浴中煮练150MIN,并每隔20MIN加入步骤一里配置好的氢氧化钠、双氧水和硫酸镁MGSO4,09G/L的亚硫酸钠的混合溶液直至煮练前的状态;水浴煮练的同时,将搅拌器调速为150R/MIN,每隔20MIN顺/逆时针交替搅拌,使其煮炼均匀;(6)重复进行上述步骤。
18、(4)到步骤(5)时,在步骤(4)中加入15的柔顺剂柔软剂片说明书CN102330158ACN102330168A4/5页6W200;在步骤(5)中加入18的柔顺剂超柔软速溶粉W300;(7)再次将处理后的纤维,加入煮炼助剂后浸泡在90的恒温水浴中煮练180MIN,同时,加入20的柔顺剂超柔软速溶粉W300,将搅拌器调速为180R/MIN,每隔10MIN顺/逆交替搅拌;(8)对上述步骤(7)进行清洗、打麻、给油、脱油和烘干,制得脱胶与柔顺后的汉麻。0020本发明汉麻纤维冷冻辐射辅助脱胶工艺中所述煮炼助剂的组成及含量为水玻璃硅酸钠NA2SI03001MOL/L,硫化钠NA2S002MOL/L,三。
19、聚磷酸钠(NA5P3010)0004MOL/L,亚硫酸钠(NA2SO3)0005MOL/L。0021在实施上述汉麻纤维脱胶工艺过程中,加入了柔顺剂一并进行处理,在紫外光的辐射下,可以刻蚀汉麻纤维的表面胶质,还可以催化双氧水和氧气等与胶质发生氧化反应使其断裂脱落,从而使柔顺剂进入到纤维内部与纤维结合。在碱煮过程中,由于碱煮试剂以及表面活性剂等试剂的加入,煮练试剂和助剂和胶质发生反应,胶质大量脱落,纤维表面出现沟槽等,进一步脱落胶质层,柔顺剂进一步进入纤维中与纤维结合牢固。汉麻原麻纤维色泽枯黄,纤维由胶质紧紧的黏合成束状,手感粗硬无弹性。脱胶过后的纤维色泽洁白,形状呈微卷曲状,但手感较为生硬,几乎。
20、没有弹性。脱胶和柔顺同时处理后的汉麻纤维,色泽亮白,单纤维分离明显并呈卷曲状,容易梳理分离,手感柔软有弹性,攥成团后可以大部分恢复原状。0022实施方式二按照实施方式1的工艺方法,实施方式2的区别在于(1)将汉麻杆茎的表皮部经过75预水搅拌处理70MIN,每隔25MIN顺/逆时针交替搅拌;(2)超声波处理器中震荡处理时间为20MIN;(3)将超声波处理后的纤维,用去离子水清洗,在55的温度下,浸泡在由08G/L硫酸,06G/L醋酸,12G/L次氯酸钠组成的混合溶液中,顺/逆交替搅拌25MIN;(4)紫外光下辐射时双氧水的浓度为035MOL/L、氢氧化钠的浓度为03MOL/L、硅酸钠的浓度为00。
21、03MOL/L、硫酸镁的浓度为002MOL/L、多聚磷酸钠的浓度为0005MOL/L,紫外光波长为300NM,辐射时间为40分钟;(5)碱煮时,煮练温度为90,煮练时间为180MIN,搅拌器速率为180R/MIN,每隔25MIN顺/逆时针交替搅拌,使其煮练均匀;(6)再次将处理后的纤维,加入煮炼助剂后浸泡在95的恒温水浴中煮练190MIN,同时,加入20的柔顺剂,将搅拌器调速为190R/MIN,每隔15MIN顺/逆交替搅拌。0023本发明汉麻纤维冷冻辐射辅助脱胶工艺中所述煮炼助剂的组成及含量为水玻璃硅酸钠NA2SI03002MOL/L,硫化钠NA2S0025MOL/L,三聚磷酸钠(NA5P30。
22、10)0005MOL/L和亚硫酸钠(NA2SO3)00055MOL/L的混合溶液。0024实施方式三按照实施方式1的工艺方法,实施方式3的区别在于(1)将汉麻杆茎的表皮部经过80预水搅拌处理80MIN,每隔30MIN顺/逆时针交替搅拌;(2)超声波处理器中震荡处理时间为20MIN;说明书CN102330158ACN102330168A5/5页7(3)将超声波处理后的纤维,用去离子水清洗,在60的温度下,浸泡在由10G/L硫酸,07G/L醋酸,14G/L次氯酸钠组成的混合溶液中,顺/逆交替搅拌30MIN;(4)紫外光下辐射时双氧水的浓度为04MOL/L、氢氧化钠的浓度为035MOL/L、硅酸钠的。
23、浓度为0005MOL/L、硫酸镁的浓度为003MOL/L、多聚磷酸钠的浓度为0010MOL/L,紫外光波长为350NM,辐射时间为50分钟;(5)碱煮时,煮练温度为100,煮练时间为200MIN,搅拌器速率为200R/MIN,每隔30MIN顺/逆时针交替搅拌,使其煮练均匀;(6)再次将处理后的纤维,加入煮炼助剂后浸泡在100的恒温水浴中煮练200MIN,同时,加入20的柔顺剂,将搅拌器调速为200R/MIN,每隔20MIN顺/逆交替搅拌。0025本发明汉麻纤维冷冻辐射辅助脱胶工艺中所述煮炼助剂的组成及含量为水玻璃硅酸钠NA2SI03003MOL/L,硫化钠NA2S003MOL/L,三聚磷酸钠(。
24、NA5P3010)0006MOL/L和亚硫酸钠(NA2SO3)0006MOL/L的混合溶液。0026实施方式四按照实施方式1的工艺方法,实施方式4的区别在于(1)重复辐射步骤时,将汉麻将汉麻置入03MOL/L的双氧水、025MOL/L的氢氧化钠、0001MOL/L硅酸钠、001MOL/L的硫酸镁和0001MOL/L多聚磷酸钠和18的柔顺剂柔软剂片W200的混合溶液中浸泡,纤维与溶液的浴比为112,再置于280NM的紫外光下辐射30分钟;(2)重复碱煮步骤时,加入20的柔顺剂超柔软速溶粉W300,煮练温度为100,煮练时间为200MIN,搅拌器速率为200R/MIN,每隔30MIN顺/逆时针交替。
25、搅拌,使其煮练均匀。0027实施方式五按照实施方式1的工艺方法,实施方式5的区别在于(1)再次将处理后的纤维,加入煮炼助剂后浸泡在90的恒温水浴中煮练180MIN,同时,并加入22的柔顺剂超柔软速溶粉W300,将搅拌器调速为180R/MIN,每隔10MIN顺/逆交替搅拌。0028实施方式六按照实施方式1的工艺方法,实施方式6的区别在于(1)再次将处理后的纤维,加入煮炼助剂后浸泡在90的恒温水浴中煮练180MIN,同时,并加入25的柔顺剂超柔软速溶粉W300,将搅拌器调速为180R/MIN,每隔10MIN顺/逆交替搅拌。说明书CN102330158ACN102330168A1/6页8图1说明书附图CN102330158ACN102330168A2/6页9图2说明书附图CN102330158ACN102330168A3/6页10图3说明书附图CN102330158ACN102330168A4/6页11图4说明书附图CN102330158ACN102330168A5/6页12图5说明书附图CN102330158ACN102330168A6/6页13图6说明书附图CN102330158A。