專利名稱：生產(chǎn)苧麻精干麻的預(yù)處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于天然紡織纖維的制造方法，特別涉及生產(chǎn)苧麻精干麻的預(yù)處理方法。
背景技術(shù)：
芒麻學(xué)名Boehmeria nivea(L. )Gaudich ,別名家芒麻、白麻、圓麻、青麻，屬多年生宿根性草本植物，是重要的紡織纖維作物，原產(chǎn)于中國西南地區(qū)，新石器時(shí)代長(zhǎng)江中下游ー些地方就已有種植。苧麻韌皮纖維長(zhǎng)、柔韌色白、不皺不縮、拉力強(qiáng)、富弾性、耐水濕、耐熱カ大、富絕緣性，脫膠(韌皮非纖維素成分)后潔白有絲光。苧麻織物“輕如蟬翼，薄如宣紙，平如水鏡，細(xì)如羅絹”，曾被歷代列為貢布。苧麻韌皮纖維的主要成分是纖維素，其單纖維長(zhǎng)度為60 - 250mm，是麻類作物中最長(zhǎng)的；直徑17-64i!m，橫斷面呈多角形、橢圓形。苧麻韌皮非纖維素成分由脂蠟質(zhì)、果膠、半纖維素、木質(zhì)素、灰分等組成。這幾種物質(zhì)依靠物理的和化學(xué)的相互作用進(jìn)行連接，形成復(fù)雜的膠質(zhì)復(fù)合體，覆蓋在苧麻纖維的表面。苧麻原麻中含有30%左右的膠質(zhì)，在紡紗前必 須將膠質(zhì)去除，釋放出纖維并呈單纖維分離狀態(tài)。苧麻韌皮(俗稱原麻)經(jīng)脫膠處理后得到的苧麻纖維稱為苧麻精干麻。影響苧麻精干麻質(zhì)量的主要因素就是脫膠。脫膠的第一個(gè)エ序就是原麻預(yù)處理，原麻預(yù)處理的主要目的是將麻殼與麻皮去掉，同時(shí)還需要使原麻盡可能變得松散，使脫膠微生物或化學(xué)脫膠劑易于和苧麻原麻充分接觸，適于被微生物分泌的酶或化學(xué)脫膠劑降解，從而實(shí)現(xiàn)脫膠。近年來，為了減輕苧麻的處理難度，部分科研院所和單位以相繼開展了苧麻新型脫膠技術(shù)的研究，孫煥良等在公開號(hào)CN1624213的發(fā)明專利申請(qǐng)中，公開了ー種苧麻物理脫膠方法，エ藝流程為鮮麻(或商品原麻)一溫水浸泡一機(jī)械敲麻洗麻一高溫高壓煮練(或溫水浸泡)一機(jī)械敲麻洗麻一后處理一精干麻。該方法利用苧麻化學(xué)脫膠エ藝的現(xiàn)有設(shè)備，在不使用強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等化工原料的情況下，以高溫高壓蒸煮、溫水浸泡、機(jī)械敲打與水洗，脫除苧麻韌皮中的雜菌，制取環(huán)保型苧麻精干麻，大幅度降低了苧麻脫膠成本，避免了脫膠廢液中強(qiáng)酸與強(qiáng)堿對(duì)環(huán)境的污染，具有十分明顯的環(huán)保、高效、優(yōu)質(zhì)的特點(diǎn)；其中溫水浸泡エ序和機(jī)械敲麻洗麻エ序是對(duì)苧麻原麻預(yù)處理的有益嘗試，但是處理方式較簡(jiǎn)單、作用比較有限，不能從根本上去除苧麻韌皮表面的脂蠟質(zhì)等膠質(zhì)，應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)尚需時(shí)日。熊和平等在公開號(hào)CN1955346的發(fā)明專利申請(qǐng)中，公開了ー種超臨界CO2介質(zhì)中酶法提取苧麻纖維的方法，其特征在于苧麻采用Na2CO3進(jìn)行化學(xué)預(yù)處理后，在超臨界CO2條件下進(jìn)行果膠酶和木聚糖酶催化反應(yīng)提取苧麻纖維，利用H2O2進(jìn)行漂白。其技術(shù)路線為生苧麻一化學(xué)預(yù)處理一酶液配制一酶液浸泡一超臨界酶處理一烤麻一洗麻一漂白一脫水—給油一脫油水一抖麻和烘干。加入的果膠酶活性> 2000IU/mL，木聚糖酶活性> 5000IU/mL，果膠酶與木聚糖酶的配比1:3-5。采用該發(fā)明能將不同品種、不同等級(jí)的原麻加工成潔白柔軟的精干麻，具有處理時(shí)間短、均勻，品質(zhì)好、污染輕等特點(diǎn)。本技術(shù)對(duì)解決常規(guī)化學(xué)脫膠エ藝存在的環(huán)境污染重、出麻率低和品質(zhì)差等問題具有重要作用。其中用Na2CO3-行化學(xué)預(yù)處理，有利于后面エ序的展開，為提高精干麻品質(zhì)提供了可能，但是該方法引入了不易于完全去除的Na2CO3，對(duì)廢水處理帶來一定負(fù)擔(dān)，且超臨界CO2應(yīng)用于エ業(yè)領(lǐng)域存在成本控制方面的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供生產(chǎn)苧麻精干麻的預(yù)處理方法，解決現(xiàn)有苧麻預(yù)處理方式較簡(jiǎn)單、作用不顯著或者需要使用強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等對(duì)廢水處理帶來負(fù)擔(dān)的問題，以有效去除苧麻韌皮表面的脂蠟質(zhì)、増加苧麻韌皮的松散度及柔軟度、除去附著在苧麻韌皮上的雜菌、使苧麻纖維
進(jìn)ー步暴露。
本發(fā)明所提供的一種生產(chǎn)苧麻精干麻的預(yù)處理方法，其特征在于其順序包括搓壓處理步驟和溶劑處理步驟；所述搓壓處理步驟，采用壓麻機(jī)或扎麻機(jī)，對(duì)苧麻韌皮施加5X IO4 4X IO5Pa的壓強(qiáng)，進(jìn)行I 3次搓壓，毎次搓壓0. 5 5秒，通過施加高壓改變苧麻韌皮物理形態(tài)，促使苧麻纖維分散，同時(shí)使麻皮、麻殼和表面灰分等物質(zhì)松散脫落；所述溶劑處理步驟，將搓壓處理后的苧麻韌皮置于密封的處理罐，加溶劑至完全浸沒，所述溶劑為質(zhì)量百分比15% 50%的こ醇水溶液或者質(zhì)量百分比15% 50%的丙酮水溶液，苧麻韌皮和溶劑質(zhì)量之比為I : 3 I : 15;在20° C 40° C溫度下浸泡5min 90min，浸泡時(shí)溶劑靜置或在泵的作用下循環(huán)，苧麻韌皮經(jīng)過處理后表面脂蠟質(zhì)完全被溶解。所述的預(yù)處理方法，其特征在于所述溶劑處理步驟之后增加濕熱處理步驟；所述濕熱處理步驟，在60° C 100° C的溫度下，用水浸潤溶劑處理后苧麻韌皮3min 15min，苧麻韌皮和水質(zhì)量之比為I : 3 I : 15，取出后冷卻至室溫。苧麻韌皮經(jīng)過處理后纖維進(jìn)一歩分散，附著雜菌基本被除去。所述處理罐為最低可耐I X IO5Pa壓カ的密閉容器，安全閥上方配有冷凝器使揮發(fā)溶劑冷凝回流；所述的有機(jī)溶劑在管道泵的作用下循環(huán)，是指管道泵將處理罐底部閥門排出的有機(jī)溶劑抽提到處理罐頂部入口再灌入處理罐，管道泵每次工作5 20min，每批溶劑處理步驟中管道泵要先后工作I 3次。所述溶劑使用2 5批次后，經(jīng)密封的管道過濾器過濾后除去固體殘?jiān)瑸V液采用真空減壓蒸餾回收有機(jī)溶劑備用，同時(shí)得到富含脂蠟質(zhì)的浸膏副產(chǎn)品。本發(fā)明所提供的另ー種生產(chǎn)苧麻精干麻的預(yù)處理方法，其特征在于其順序包括搓壓處理步驟和濕熱處理步驟；所述搓壓處理步驟，采用壓麻機(jī)或扎麻機(jī)，對(duì)苧麻韌皮施加5 X IO4 4X IO5Pa的壓強(qiáng)，進(jìn)行I 3次搓壓，毎次搓壓0. 5 5秒，通過施加高壓改變苧麻韌皮物理形態(tài)，促使苧麻纖維分散，同時(shí)使麻皮、麻殼和表面灰分等物質(zhì)松散脫落；所述濕熱處理步驟，在60° C 100° C的溫度下，用水浸潤搓壓處理后的苧麻韌皮3min 15min，苧麻韌皮和水質(zhì)量之比為I : 3 I : 15，取出后冷卻至室溫，苧麻韌皮經(jīng)過處理后纖維進(jìn)一歩分散，附著雜菌基本被除去。作為對(duì)比，未經(jīng)任何預(yù)處理時(shí)，韌皮雜質(zhì)為苧麻韌皮總質(zhì)量的7. 4%、苧麻韌皮雜質(zhì)脫除率為0，含雜菌量7. lX108cfu/g，松散度很差，柔軟度很差。
僅進(jìn)行搓壓處理，韌皮雜質(zhì)脫除率為苧麻韌皮總質(zhì)量的I. 19±0. 13 ( %)，含雜菌量7. OX 108cfu/g，松散度較好，柔軟度較好。僅進(jìn)行溶劑處理，韌皮雜質(zhì)脫除率為苧麻韌皮總質(zhì)量的5. 34±0. 17 ( %)，含雜菌量7. 0X 103cfu/g,松散度差，柔軟度較好。僅進(jìn)行濕熱處理，韌皮雜質(zhì)脫除率為苧麻韌皮總質(zhì)量的2. 52±0. 12 ( %)，含雜菌量5. 0X 102cfu/g,松散度好，柔軟度較好。經(jīng)過本發(fā)明處理后，可顯著減少苧麻韌皮中的雜質(zhì)，降低附著在苧麻韌皮上雜菌的含量、使苧麻纖維進(jìn)一歩暴露，并增加苧麻韌皮的松散度及柔軟度，從而使后續(xù)化學(xué)或生物脫I父處通更容易進(jìn)行，進(jìn)一步提聞芒麻精干麻品質(zhì)。


圖I (a)為未處理的苧麻韌皮原麻；圖I (b)為經(jīng)實(shí)施例9處理后的苧麻韌皮。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I，包括搓壓處理步驟和溶劑處理步驟；搓壓處理步驟，采用壓麻機(jī)，對(duì)苧麻韌皮施加5 X IO4Pa的壓強(qiáng)，進(jìn)行I次搓壓，搓壓0. 5秒，同時(shí)收集掉落麻皮、麻殼和表面灰分；溶劑處理步驟，使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的こ醇水溶液浸潤搓壓處理后的苧麻韌皮，苧麻韌皮和溶劑質(zhì)量之比為I : 3，在20° C溫度下靜置浸泡5min ;經(jīng)檢測(cè)，韌皮雜質(zhì)脫除率為苧麻韌皮總質(zhì)量的5. 68%，含雜菌量6. 3X 103cfu/g，松散度較好，柔軟度很好。實(shí)施例2，包括搓壓處理步驟和溶劑處理步驟；搓壓處理步驟，采用扎麻機(jī)，對(duì)苧麻韌皮施加4X IO5Pa的壓強(qiáng)，進(jìn)行3次搓壓，每次搓壓5秒，同時(shí)收集掉落麻皮、麻殼和表面灰分；溶劑處理步驟，使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的丙酮水溶液浸潤搓壓處理后的苧麻韌皮，苧麻韌皮和溶劑質(zhì)量之比為I : 15，在20° C溫度下浸泡90min，管道泵每次エ作20min,溶劑在浸泡30min、50min、70min時(shí)各循環(huán)一次；經(jīng)檢測(cè)，韌皮雜質(zhì)脫除率為苧麻韌皮總質(zhì)量的6. 08%，含雜菌量2. OX 103cfu/g，松散度較好，柔軟度很好。實(shí)施例3，包括搓壓處理步驟和溶劑處理步驟；搓壓處理步驟，采用壓麻機(jī)，對(duì)苧麻韌皮施加2 X IO5Pa的壓強(qiáng)，進(jìn)行2次搓壓，每次搓壓2秒，同時(shí)收集掉落麻皮、麻殼和表面灰分；溶劑處理步驟，使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的こ醇水溶液浸潤搓壓處理后的苧麻韌皮，在30° C溫度下浸泡30min，苧麻韌皮和溶劑質(zhì)量之比為I : 10，管道泵每次エ作IOmin,溶劑在浸泡IOmin時(shí)循環(huán)一次；經(jīng)檢測(cè)，韌皮雜質(zhì)脫除率為苧麻韌皮總質(zhì)量的5. 82%，含雜菌量3. I X 103cfu/g,松散度較好，柔軟度很好。實(shí)施例4，包括搓壓處理步驟和濕熱處理步驟；
搓壓處理步驟，采用扎麻機(jī)，對(duì)苧麻韌皮施加5X104Pa的壓強(qiáng)，進(jìn)行I次搓壓，搓壓0. 5秒，同時(shí)收集掉落麻皮、麻殼和表面灰分；濕熱處理步驟，用水浸潤搓壓處理后的苧麻韌皮，在60° C的溫度下維持3min，苧麻韌皮和水質(zhì)量之比為I:3然后取出苧麻待冷卻至室溫。經(jīng)檢測(cè)，韌皮雜質(zhì)脫除率為苧麻韌皮總質(zhì)量的3. 22%，含雜菌量400cfu/g，松散度很好，柔軟度較差。實(shí)施例5，包括搓壓處理步驟和濕熱處理步驟；搓壓處理步驟，采用壓麻機(jī)，對(duì)苧麻韌皮施加4X IO5Pa的壓強(qiáng)，進(jìn)行3次搓壓，每次搓壓5秒，同時(shí)收集掉落麻皮、麻殼和表面灰分，苧麻韌皮經(jīng)過處理后蠟質(zhì)層破裂，苧麻纖維分散；
濕熱處理步驟，用水浸潤搓壓處理后的苧麻韌皮，在100° C的溫度下維持15min，苧麻韌皮和水質(zhì)量之比為I : 15然后取出苧麻待冷卻至室溫。經(jīng)檢測(cè)，韌皮雜質(zhì)脫除率為苧麻韌皮總質(zhì)量的4. 42%，含雜菌量lOOcfu/g，松散度很好，柔軟度較好。實(shí)施例6，包括搓壓處理步驟和濕熱處理步驟；搓壓處理步驟，采用扎麻機(jī)，對(duì)苧麻韌皮施加2 X IO5Pa的壓強(qiáng)，進(jìn)行2次搓壓，每次搓壓2秒，同時(shí)收集掉落麻皮、麻殼和表面灰分；濕熱處理步驟，用水浸潤搓壓處理后的苧麻韌皮，在80° C的溫度下維持lOmin，苧麻韌皮和水質(zhì)量之比為I : 10然后取出苧麻待冷卻至室溫。經(jīng)檢測(cè)，韌皮雜質(zhì)脫除率為苧麻韌皮總質(zhì)量的3. 63%，含雜菌量400cfu/g，松散度很好，柔軟度較好。實(shí)施例7，包括搓壓處理步驟、溶劑處理步驟和濕熱處理步驟；搓壓處理步驟，采用扎麻機(jī)，對(duì)苧麻韌皮施加5X104Pa的壓強(qiáng)，進(jìn)行I次搓壓，搓壓0. 5秒，同時(shí)收集掉落麻皮、麻殼和表面灰分；溶劑處理步驟，使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的こ醇水溶液浸潤搓壓處理后的苧麻韌皮，在20° C溫度下靜置浸泡5min，苧麻韌皮和溶劑質(zhì)量之比為I : 3;濕熱處理步驟，用水浸潤溶劑處理后的苧麻韌皮，在60° C的溫度下維持3min，苧麻韌皮和水質(zhì)量之比為I:3然后取出苧麻待冷卻至室溫。經(jīng)檢測(cè)，韌皮雜質(zhì)脫除率為苧麻韌皮總質(zhì)量的5. 76%，含雜菌量500cfu/g，松散度和柔軟度很好。實(shí)施例8，包括搓壓處理步驟、溶劑處理步驟和濕熱處理步驟；搓壓處理步驟，采用扎麻機(jī)，對(duì)苧麻韌皮施加4X IO5Pa的壓強(qiáng)，進(jìn)行3次搓壓，每次搓壓5秒，同時(shí)收集掉落麻皮、麻殼和表面灰分；溶劑處理步驟，使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的丙酮水溶液浸潤搓壓處理后的苧麻韌皮，在20° C溫度下浸泡90min，苧麻韌皮和溶劑質(zhì)量之比為I : 15，溶劑在浸泡30min、50min、70min時(shí)各循環(huán)一次，管道泵姆次工作20min,；濕熱處理步驟，用水浸潤溶劑處理后的苧麻韌皮，在100° C的溫度下維持15min，苧麻韌皮和水質(zhì)量之比為I : 15然后取出苧麻待冷卻至室溫。經(jīng)檢測(cè)，韌皮雜質(zhì)脫除率為苧麻韌皮總質(zhì)量的6. 32%，含雜菌量lOOcfu/g，松散度和柔軟度很好。實(shí)施例9，包括搓壓處理步驟、溶劑處理步驟和濕熱處理步驟；搓壓處理步驟，采用壓麻機(jī)，對(duì)苧麻韌皮施加2 X IO5Pa的壓強(qiáng)，進(jìn)行2次搓壓，每次搓壓2秒，同時(shí)收集掉落麻皮、麻殼和表面灰分；溶劑處理步驟，使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的こ醇水溶液浸潤搓壓處理后的苧麻韌皮，在30° C溫度下浸泡30min，苧麻韌皮和溶劑質(zhì)量之比為I : 10，溶劑在浸泡IOmin時(shí)循環(huán)一次，管道泵工作IOmin ；濕熱處理步驟，用水浸潤溶劑處理后的苧麻韌皮，在80° C的溫度下維持15min，苧麻韌皮和水質(zhì)量之比為I : 10然后取出苧麻待冷卻至室溫。經(jīng)檢測(cè)，韌皮雜質(zhì)脫除率為苧麻韌皮總質(zhì)量的6. 08%,含雜菌量400cfu/g，松散度和柔軟度很好。作為對(duì)比，圖I (a)表示未處理的苧麻韌皮原麻；圖I (b)為經(jīng)本實(shí)施例處 理后的苧麻韌皮。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)苧麻精干麻的預(yù)處理方法，其特征在干 其順序包括搓壓處理步驟和溶劑處理步驟； 所述搓壓處理步驟，采用壓麻機(jī)或扎麻機(jī)，對(duì)苧麻韌皮施加5 X IO4 4 X IO5 Pa的壓強(qiáng)，進(jìn)行I 3次搓壓，毎次搓壓0. 5 5秒，同時(shí)收集掉落麻皮、麻殼和表面灰分； 所述溶劑處理步驟，將搓壓處理后的苧麻韌皮置于密封的處理罐，加溶劑至完全浸沒，所述溶劑為質(zhì)量百分比15% 50%的こ醇水溶液或者質(zhì)量百分比15% 50%的丙酮水溶液，苧麻韌皮和溶劑質(zhì)量之比為I : 3 I : 15;在20° C 40° C溫度下浸泡5 min 90min，浸泡時(shí)溶劑靜置或在管道泵的作用下循環(huán)。
2.如權(quán)利要求I所述的預(yù)處理方法，其特征在干 所述溶劑處理步驟之后增加濕熱處理步驟； 所述濕熱處理步驟，在60° C 100° C的溫度下,用水浸潤芒麻韌皮3 min 15 min,苧麻韌皮和水質(zhì)量之比為I : 3 I : 15，取出后冷卻至室溫。
3.如權(quán)利要求I或2所述的預(yù)處理方法，其特征在于 所述溶劑處理步驟，溶劑使用2 5批次后，經(jīng)密封的管道過濾器過濾后除去固體殘?jiān)?，濾液采用真空減壓蒸餾回收有機(jī)溶劑備用，同時(shí)得到富含脂蠟質(zhì)的浸膏副產(chǎn)品。
4.另ー種生產(chǎn)苧麻精干麻的預(yù)處理方法，其特征在干 其順序包括搓壓處理步驟和濕熱處理步驟； 所述搓壓處理步驟，采用壓麻機(jī)或扎麻機(jī)，對(duì)苧麻韌皮施加5X IO4 4X IO5 Pa的壓強(qiáng)，進(jìn)行I 3次搓壓，毎次搓壓0. 5 5秒，同時(shí)收集掉落麻皮、麻殼和表面灰分； 所述濕熱處理步驟，在60° C 100° C的溫度下，用水浸潤搓壓處理后的苧麻韌皮3min 15 min，苧麻韌皮和水質(zhì)量之比為I : 3 I : 15，取出后冷卻至室溫。
全文摘要
生產(chǎn)苧麻精干麻的預(yù)處理方法，屬于天然紡織纖維的制造方法，解決現(xiàn)有苧麻預(yù)處理方式較簡(jiǎn)單、作用不顯著或者需要使用強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等對(duì)廢水處理帶來負(fù)擔(dān)的問題。本發(fā)明的預(yù)處理方法，順序包括搓壓處理步驟和溶劑處理步驟，所述溶劑處理步驟之后可以增加濕熱處理步驟；本發(fā)明的另一種預(yù)處理方法，順序包括搓壓處理步驟和濕熱處理步驟。經(jīng)過本發(fā)明處理后，可顯著減少苧麻韌皮中的雜質(zhì)(總計(jì)7.4%)、降低附著在苧麻韌皮上雜菌的含量、使苧麻纖維進(jìn)一步暴露，并增加苧麻韌皮的松散度及柔軟度，從而使后續(xù)化學(xué)或生物脫膠處理更容易進(jìn)行，進(jìn)一步提高苧麻精干麻品質(zhì)。
文檔編號(hào)D01B1/22GK102776577SQ201210202818
公開日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月19日
發(fā)明者何峰, 余龍江, 樊培, 歐陽杰, 胡振華, 胡祖德 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué), 湖北精華紡織集團(tuán)有限公司