專(zhuān)利名稱(chēng)：一種苧麻纖維制備與化學(xué)改性同浴進(jìn)行的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種苧麻纖維制備與化學(xué)改性同浴進(jìn)行的方法，屬于紡織領(lǐng)域的脫膠與化學(xué)改性的工藝方法技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
苧麻纖維具有良好的穿著服用性能，是一種優(yōu)良的紡織原料。苧麻原料的主要組分是纖維素，除此之外還有不少半纖維素、果膠、木質(zhì)素、水溶物等膠質(zhì)，必須在紡紗之前將原麻中的膠質(zhì)去除。苧麻脫膠方法主要有微生物脫膠和化學(xué)脫膠。微生物脫膠可分為傳統(tǒng)微生物脫膠、細(xì)菌脫膠和生物酶脫膠三種。微生物脫膠時(shí)間長(zhǎng)，脫膠不徹底，精干麻質(zhì)量不穩(wěn)定?；瘜W(xué)脫膠工藝流程長(zhǎng)、能耗大、污染大，且需要強(qiáng)酸預(yù)處理，高濃度強(qiáng)堿和高溫高壓煮練對(duì)纖維強(qiáng)力破壞過(guò)大，制成率也過(guò)低。利用過(guò)氧化物脫膠，可以縮短流程時(shí)間，提高生產(chǎn)效率，具有廣闊的應(yīng)用前景。同時(shí)，由于苧麻纖維大分子結(jié)晶度和取向度高、纖維剛硬、初始模量大、彈性差、勾結(jié)強(qiáng)度低、延伸性小、對(duì)皮膚有刺癢感，對(duì)纖維進(jìn)行接枝和化學(xué)改性是提高纖維性能的重要手段。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能提高精干麻纖維的質(zhì)量和制成率，節(jié)約時(shí)間和成本，減少能耗的苧麻纖維制備與化學(xué)改性同浴進(jìn)行的方法。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種苧麻纖維制備與化學(xué)改性同浴進(jìn)行的方法，其特征在于:該方法由以下 3個(gè)步驟組成:步驟1:將過(guò)氧化物、三聚磷酸鈉、尿素、過(guò)氧化物穩(wěn)定劑、滲透劑和水配成脫膠溶液；步驟2:將苧麻原麻和脫膠溶液按質(zhì)量比1: 10混合，升溫后保溫，去掉部分膠質(zhì)；步驟3:向苧麻原麻和脫膠溶液的混合液中加入化學(xué)改性劑，升溫，煮練，膠質(zhì)充分去除，清水洗滌后給油干燥，開(kāi)松梳理，得到經(jīng)過(guò)化學(xué)改性的紡織用苧麻纖維。優(yōu)選地，所述步驟I中的脫膠溶液組分為:過(guò)氧化物的重量百分濃度為4% 10%，三聚磷酸鈉的重量百分濃度為1% 6%，尿素的重量百分濃度為1% 4%，過(guò)氧化物穩(wěn)定劑的重量百分濃度為1% 5%，滲透劑的重量百分濃度為0.5% 2%，加水至100%。優(yōu)選地，所述過(guò)氧化物為過(guò)碳酸鈉，過(guò)硼酸鈉，過(guò)氧化氫，過(guò)硫酸鉀，過(guò)碳酸鉀，過(guò)碳Ife按，過(guò)硫Ife按中的一種或幾種。
優(yōu)選地，所述過(guò)氧化物穩(wěn)定劑為水楊酸鈉，苯甲酸鈉，間苯二酚，檸檬酸或乙二胺四乙酸二鈉的一種或幾種。優(yōu)選地，所述滲透劑為聚乙烯醇，十二烷基苯磺酸鈉，十二烷基磺酸鈉，十二烷基硫酸鈉，脂肪醇聚氧乙烯醚(JFC)，平平加中的一種或兩種。優(yōu)選地，所述步驟3中，化學(xué)改性劑組分包括:燒堿，重量百分濃度為1% 8% ;烷基化試劑，重量百分濃度為I % 6 %。優(yōu)選地，所述烷基化試劑為正丙醇，異丙醇，正丁醇，異丁醇，仲丁醇，叔丁醇，乙二醇中的一種或兩種。優(yōu)選地，所述步驟2中，保溫溫度為40 90°C，保溫時(shí)間為30 70分鐘。優(yōu)選地，所述步驟3中，煮練溫度為60 100°C，煮練時(shí)間為40 100分鐘。本發(fā)明采用了一浴溶液的方法來(lái)制備紡織用纖維，同時(shí)對(duì)纖維進(jìn)行化學(xué)改性。首先在一定溫度下，加入過(guò)氧化物脫除一部分膠質(zhì)，然后升溫，加入化學(xué)改性試劑，煮練一段時(shí)間。苧麻纖維素的膨化和溶脹能力得到改善，大分子鏈因?yàn)榻宦?lián)劑的進(jìn)入而發(fā)生扭曲，卷曲增加，纖維剛性也發(fā)生變化，極大地降低了纖維的初始模量，增加了纖維的抱合力和耐磨性，提高了纖維的可紡性能。纖維水洗后由于烷基的存在阻礙了纖維的重結(jié)晶，保持了其消晶的狀態(tài)。過(guò)氧化物在氧化斷裂膠質(zhì)分子的同時(shí)也把有色物質(zhì)氧化漂白，脫膠廢液顏色比傳統(tǒng)工藝的要淺很多。本發(fā)明提供的方法克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，流程簡(jiǎn)單，將原有的三道工序合為一浴溶液，使總反應(yīng)時(shí)間縮短，省去中間環(huán)節(jié)的水洗工序，能耗大大減少，制成率提高，精干麻纖維的斷裂強(qiáng)力、斷裂伸長(zhǎng)率、柔軟度`和細(xì)度等性能得到明顯提高，性能指標(biāo)達(dá)到苧麻紡紗的要求。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以幾個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，作詳細(xì)說(shuō)明如下。實(shí)施例1苧麻纖維制備與化學(xué)改性同浴進(jìn)行的方法如下:過(guò)氧化氫1.0公斤，三聚磷酸鈉0.4公斤，尿素0.2公斤，水楊酸鈉0.3公斤，十二烷基苯磺酸鈉0.1公斤，加98.0公斤水配成脫膠溶液。將10公斤苧麻原料浸入脫膠溶液中。從室溫開(kāi)始升溫，半小時(shí)內(nèi)升至70°C，在此溫度下保溫60min。然后升溫至90°C，加入燒堿0.2公斤，仲丁醇0.4公斤，在此溫度下保溫70min。清水洗滌，給油，干燥。測(cè)得經(jīng)過(guò)化學(xué)改性的紡織用苧麻纖維細(xì)度為1599公支，制成率76.92%，斷裂強(qiáng)力61.79cN,斷裂伸長(zhǎng)率3.42%。對(duì)比苧麻工廠(chǎng)現(xiàn)有的傳統(tǒng)脫膠工藝，即預(yù)酸兩煮一漂(其流程為預(yù)酸-水洗-一煮-水洗-二煮-漂白-酸洗-水洗-給油-烘干)。芒麻原料10公斤。預(yù)酸:0.1公斤的硫酸與99.9公斤水組成預(yù)酸溶液，浴比為1: 10 (苧麻和溶液重量比)，溫度50°C,浸泡時(shí)間60min,然后清水水洗。一煮:0.5公斤氫氧化鈉，0.2公斤硅酸鈉，0.25公斤亞硫酸鈉，與99.05公斤水配成脫膠液，浴比為1: 10，煮沸120min，然后清水水洗。二煮:1.5公斤氫氧化鈉，0.2公斤三聚磷酸鈉，0.25公斤硅酸鈉和98.05公斤水配成脫膠液，浴比為1: 10，溫度120°C (高溫高壓)，煮沸180min，然后清水水洗。煮練后的苧麻纖維經(jīng)過(guò)次氯酸鈉溶液(有效氯濃度為lg/L)漂白，再經(jīng)酸溶液(硫酸濃度為lg/L)洗滌，最后用清水水洗后給油，干燥。測(cè)得細(xì)度為1548公支，制成率62.30 %，斷裂強(qiáng)力56.78cN，斷裂伸長(zhǎng)率3.23%.
由此可見(jiàn)，相比傳統(tǒng)工藝制得的苧麻纖維，采用本發(fā)明提供的一種苧麻纖維制備與化學(xué)改性同浴進(jìn)行的方法制得的苧麻纖維細(xì)度大，制成率高，斷裂強(qiáng)力大，斷裂伸長(zhǎng)率大。實(shí)施例2苧麻纖維制備與化學(xué)改性同浴進(jìn)行的方法如下:過(guò)碳酸鈉0.8公 斤，三聚磷酸鈉0.3公斤，尿素0.3公斤，苯甲酸鈉0.2公斤，脂肪醇聚氧乙烯醚(JFC) 0.1公斤，加98.3公斤水配成脫膠溶液，10公斤苧麻原料浸入脫膠溶液中。從室溫開(kāi)始升溫，半小時(shí)內(nèi)升至80°C，在此溫度下保溫50min。然后升溫至95°C，加入燒堿0.3公斤，叔丁醇0.3公斤，在此溫度下保溫SOmin。清水洗滌，給油，干燥。測(cè)得細(xì)度為1572公支，制成率78.51%，斷裂強(qiáng)力59.69cN，斷裂伸長(zhǎng)率3.48%。實(shí)施例3苧麻纖維制備與化學(xué)改性同浴進(jìn)行的方法如下:過(guò)硫酸鉀1.0公斤，三聚磷酸鈉0.3公斤，尿素0.1公斤，間苯二酚0.2公斤，聚乙烯醇0.15公斤，加98.25公斤水配成脫膠溶液，10公斤苧麻原料浸入脫膠溶液中。從室溫開(kāi)始升溫，半小時(shí)內(nèi)升至85°C，在此溫度下保溫45min。然后升溫至100°C，加入燒堿0.3公斤，異丙醇0.4公斤，在此溫度下保溫90min。清水洗滌，給油，干燥。測(cè)得細(xì)度為1601公支，制成率75.12%，斷裂強(qiáng)力59.01cN，斷裂伸長(zhǎng)率3.53%。實(shí)施例4苧麻纖維制備與化學(xué)改性同浴進(jìn)行的方法如下:過(guò)硫酸鉀0.4公斤，三聚磷酸鈉0.2公斤，尿素0.2公斤，檸檬酸0.2公斤，十二烷基磺酸鈉0.1公斤，加98.9公斤水配成脫膠溶液，10公斤苧麻原料浸入脫膠溶液中。從室溫開(kāi)始升溫，半小時(shí)內(nèi)升至70°C，在此溫度下保溫50min。然后升溫至100°C，加入燒堿0.2公斤，正丙醇0.3公斤，在此溫度下保溫100!^11。清水洗滌，給油，干燥。測(cè)得細(xì)度為1642公支，制成率79.04%,斷裂強(qiáng)力62.25cN,斷裂伸長(zhǎng)率3.49%
權(quán)利要求
1.一種苧麻纖維制備與化學(xué)改性同浴進(jìn)行的方法，其特征在于:該方法由以下3個(gè)步驟組成: 步驟1:將過(guò)氧化物、三聚磷酸鈉、尿素、過(guò)氧化物穩(wěn)定劑、滲透劑和水配成脫膠溶液；步驟2:將苧麻原麻和脫膠溶液按質(zhì)量比1: 10混合，升溫后保溫，去掉部分膠質(zhì)；步驟3:向苧麻原麻和脫膠溶液的混合液中加入化學(xué)改性劑，升溫，煮練，膠質(zhì)充分去除，清水洗滌后給油干燥，開(kāi)松梳理，得到經(jīng)過(guò)化學(xué)改性的紡織用苧麻纖維。
2.如權(quán)利要求1所述的一種氧化脫膠多次分步投料制備苧麻纖維的方法，其特征在于:所述步驟I中的脫膠溶液組分為: 過(guò)氧化物的重量百分濃度為4% 10%， 三聚磷酸鈉的重量百分濃度為1% 6%， 尿素的重量百分濃度為1% 4%, 過(guò)氧化物穩(wěn)定劑的重量百分濃度為1% 5%， 滲透劑的重量百分濃度為0.5% 2%， 加水至100%。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種苧麻纖維制備與化學(xué)改性同浴進(jìn)行的方法，其特征在于:所述過(guò)氧化物為過(guò)碳酸鈉，過(guò)硼酸鈉，過(guò)氧化氫，過(guò)硫酸鉀，過(guò)碳酸鉀，過(guò)碳酸銨，過(guò)硫酸銨中的一種或幾種。
4.如權(quán)利要求1或2所述的一種苧麻纖維制備與化學(xué)改性同浴進(jìn)行的方法，其特征在于:所述過(guò)氧化物穩(wěn)定劑為水楊酸鈉，苯甲酸鈉，間苯二酚，檸檬酸或乙二胺四乙酸二鈉的一種或幾種。
5.如權(quán)利要求1或2所述的一種苧麻纖維制備與化學(xué)改性同浴進(jìn)行的方法，其特征在于:所述滲透劑為聚乙烯醇，十二烷基苯磺酸鈉，十二烷基磺酸鈉，十二烷基硫酸鈉，脂肪醇聚氧乙烯醚(JFC)，平平加中的一種或兩種。
6.如權(quán)利要求1所述的一種苧麻纖維制備與化學(xué)改性同浴進(jìn)行的方法，其特征在于:所述步驟3中，化學(xué)改性劑組分包括: 燒堿，重量百分濃度為1% 8% ； 烷基化試劑，重量百分濃度為
7.如權(quán)利要求6所述的一種苧麻纖維制備與化學(xué)改性同浴進(jìn)行的方法，其特征在于:所述烷基化試劑為正丙醇，異丙醇，正丁醇，異丁醇，仲丁醇，叔丁醇，乙二醇中的一種或兩種。
8.如權(quán)利要求1所述的一種苧麻纖維制備與化學(xué)改性同浴進(jìn)行的方法，其特征在于:所述步驟2中，保溫溫度為40 90°C，保溫時(shí)間為30 70分鐘。
9.如權(quán)利要求1 所述的一種苧麻纖維制備與化學(xué)改性同浴進(jìn)行的方法，其特征在于:所述步驟3中，煮練溫度為60 100°C，煮練時(shí)間為40 100分鐘。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種苧麻纖維制備與化學(xué)改性同浴進(jìn)行的方法，首先將過(guò)氧化物、三聚磷酸鈉、尿素、過(guò)氧化物穩(wěn)定劑、滲透劑和水配成脫膠溶液；然后將苧麻原麻和脫膠溶液按質(zhì)量比1∶10混合，升溫后保溫，去掉部分膠質(zhì)；最后向苧麻原麻和脫膠溶液的混合液中加入化學(xué)改性劑，升溫，煮練，膠質(zhì)充分去除，得到經(jīng)過(guò)化學(xué)改性的紡織用苧麻纖維。本發(fā)明提供的方法克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，流程簡(jiǎn)單，將原有的三道工序合為一浴溶液，使總反應(yīng)時(shí)間縮短，省去中間環(huán)節(jié)的水洗工序，能耗大大減少，制成率提高，精干麻纖維的斷裂強(qiáng)力、斷裂伸長(zhǎng)率、柔軟度和細(xì)度等性能得到明顯提高，性能指標(biāo)達(dá)到苧麻紡紗的要求。
文檔編號(hào)D06M15/53GK103233280SQ201310153380
公開(kāi)日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月27日
發(fā)明者李召嶺, 郁崇文, 楊建平, 李世剛, 黃衛(wèi)平, 張?jiān)?申請(qǐng)人:東華大學(xué)