專利名稱:高效去除木質(zhì)素的大麻化學(xué)脫膠方法
本發(fā)明涉及天然纖維的大麻化學(xué)脫膠方法。特別是一種高效去除木質(zhì)素的大麻化學(xué)脫膠方法。
大麻纖維與其它麻類纖維一樣，具有強(qiáng)力高，伸長小、剛度大、吸濕放濕快等特點(diǎn)，具有很好的服用性能和開發(fā)利用價值。大麻原麻中主要含有纖維素、半纖維素、果膠、木質(zhì)素、脂臘質(zhì)、水溶物、灰分以及極少量的色素和鞣質(zhì)等等，其中非纖維素的成份約占40%左右，非纖維素成份中，半纖維素和木質(zhì)素的含量最大，由于半纖維素是無定型結(jié)殼物質(zhì)，其聚合度較低，吸濕性和潤脹度都較纖維素高，易被酸和堿液裂構(gòu)。因此，半纖維素絕大部分在堿液中被裂構(gòu)，變成單糖而溶解，通過酸的水解，又可溶解其中的一部分。采用苧麻快速脫膠新工藝(見《紡織學(xué)報》83年第2期第19頁)對大麻半纖維素的去除基本上是可以滿足的。但是，大麻原麻膠質(zhì)中木質(zhì)素量高達(dá)6～8%，而且木質(zhì)素分子呈苯環(huán)結(jié)構(gòu)，形成一種對堿穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，比較頑固，不易去除，經(jīng)過一般堿煮工藝，是不能徹底地去除木質(zhì)素。中國專利局于1987年1月14日公開了一種山東省東平縣麻紡廠申請的申請?zhí)枮?5105350的《大麻化學(xué)脫膠工藝》，發(fā)明專利，該專利申請只有工藝方法的陳述，卻未見到質(zhì)量指標(biāo)，如制成率及木質(zhì)素含量等，它的工藝內(nèi)容實(shí)際上是湖南株洲苧麻紡織印染廠采用三聚磷酸鈉的快速脫膠工藝移植在大麻脫膠上運(yùn)用。經(jīng)我所對山東省東平縣麻紡廠的產(chǎn)品進(jìn)行測定，其大麻纖維中木質(zhì)素的含量為2.84%左右。由于木質(zhì)素含有棕色基團(tuán)，因而造成纖維的光澤呈棕色，纖維粗硬、脆、彈性差，可紡性能及上染性能差，不耐日曬。當(dāng)木質(zhì)素的含量在1%以下時，纖維呈自然本色，潔白而不泛黃。
本發(fā)明的任務(wù)就是為了去除大麻纖維中的木質(zhì)素，使其含量在1%以下，而又不致于降低制成率和使纖維強(qiáng)力不受到損失。
根據(jù)上述任務(wù)，我們采用了與上述苧麻化學(xué)快速脫膠新工藝相仿的工藝，即扎把-裝籠-浸酸-Ⅰ煮-Ⅱ煮-拷麻-酸性漂白-精煉-堿性漂白-脫水-抖麻-給油-脫油水-抖麻-烘干-精干麻，所不同的是在拷麻后采用酸性漂白-精煉-堿性漂白工序，它與一般苧麻脫麻采用的漂、酸、洗有本質(zhì)的區(qū)別。本發(fā)明的酸性漂白工序是在PH值為2～4的次氯酸鈉溶液中封閉進(jìn)行，次氯酸鈉溶液用硫酸調(diào)節(jié)，其有效氯濃度為1～1.5克/升，處理溫度20～30℃，處理時間8～12分鐘。用次氯酸鈉漂白煮煉大麻，目的是要氯化木質(zhì)素或氧化木質(zhì)素，使之容易去除。
在酸性介質(zhì)中，漂液次氯酸鹽被氧化為氯酸鹽。
生成的鹽酸再分解次氯酸鹽后，又生成次氯酸。
次氯酸在無機(jī)酸作用下，放出氯氣。
因此，在酸性溶液中，漂白是以氯化為主，氯化的木質(zhì)素再采用稀堿溶液中進(jìn)行精煉，可以溶除木質(zhì)素。
精煉采用如下工藝參數(shù);燒堿用量3～4%，焦磷酸四鈉用量1～2%，亞硫酸鈉用量1～2%，以上均為對原麻重量，浴比1∶7～1∶10，沸煮1.5～2小時。
氯化木質(zhì)素與堿的反應(yīng)過程為;
由此可以明白，采用酸性次氯酸鈉溶液處理拷了的煮煉麻的原理所在。目的是要氯化木質(zhì)素;進(jìn)而移入稀堿溶液里精煉，達(dá)到去除木質(zhì)素的目的。
精煉之后之所以要采用堿性漂白，是因?yàn)樵趬A性介質(zhì)中，次氯酸鹽溶液的分解過程主要分為兩個方面進(jìn)行，一是次氯酸鹽先被氧化為亞氯酸鹽。
然后亞氯酸鹽再被氧化為氯酸鹽。
亞氯酸鹽對麻纖維具有漂白作用，并且對纖維素的損失很小，它們對精煉麻的殘留色素能起漂白作用。堿性漂白是在PH值為9～12的次氯酸鈉溶液中進(jìn)行，次氯酸鈉溶液用燒堿調(diào)節(jié)，其有效氯濃度為0.8～1.2克/升;處理溫度20～30℃，處理時間5～8分鐘。
由此可知堿性漂白的主要作用是對精煉后的大麻漂白，這里漂白的作用主要是氧化，使得部分抗堿性木質(zhì)素苯環(huán)結(jié)構(gòu)破裂和降解，易于溶除。
大麻原麻在經(jīng)過用焦磷酸四鈉和亞硫酸鈉為助劑的Ⅱ級煮煉之后，再采用酸性漂白-精煉-堿性漂白的后處理工序，對大麻中木質(zhì)素的去除效率很高，含量可在0.5%以下，其精干麻潔白，松散，質(zhì)量好，由于纖維損傷小，其制成率能保持在50～55%，纖維張力為3～4克/旦尼爾，滿足了可紡性的要求。
以下是本發(fā)明的實(shí)施例工藝流程扎把-裝籠-浸酸-水洗-Ⅰ煮-水洗-Ⅱ煮-水洗-拷麻-酸性漂白-精煉-堿性漂白-水洗-脫水-抖麻-給油-脫油水-抖麻-烘干-打包-入庫。
工藝參數(shù)扎把切斷大麻根部10公分長左右，整理麻把，每把0.5公斤。
裝籠順序放把，每層?xùn)虐逦疬z漏放置，注意勿散把。
浸酸硫酸1.5～2克/升，浴比1∶14，時間1.5～2小時，溫度50～60℃。
水洗冷水沖洗一次5分鐘。
Ⅰ煮一般套用Ⅱ煮廢液，新配液時，燒堿8～10克/升，亞硫酸鈉2～3%，焦磷酸四鈉1～2%(對原麻重量)，浴比1∶11，壓力2公斤/厘米2，循環(huán)煮煉2小時。
水洗75℃以上熱水循環(huán)沖洗2次，每次5分鐘。
Ⅱ煮燒堿15～20克/升，亞硫酸鈉3～4%，焦磷酸四鈉2～3%(對原麻重量)，浴比1∶11，壓力2公斤/厘米2，循環(huán)煮煉1.5小時。
水洗75℃以上熱水循環(huán)沖洗1次5分鐘。
拷麻每次3～4卷。
酸性漂白次氯酸鈉濃度(有效氯濃度)1～1.5克/升，PH2～4，處理溫度20～30℃，處理時間8～12分鐘，封閉進(jìn)行氯化，放置30～60分鐘，勿水洗。
精煉燒堿3～4%(對原麻重量)，焦磷酸四鈉1～2%(對原麻重量)，亞硫酸鈉1～2%(對原麻重量)，浴比1∶7，沸煮2小時。
堿性漂白次氯酸鈉濃度(有效氯濃度)0.8～1.2克/升，PH9～12，處理溫度20～30℃，處理時間5～8分鐘。
水洗冷水洗5分鐘。
脫水含水55%以下。
抖麻上油油劑含油量1.5%，溫度80～100℃，時間3小時。
脫油水含水55%以下。
抖麻烘干溫度70～100℃緩慢烘干。
打包入庫
權(quán)利要求
1.一種高效去除木質(zhì)素的大麻化學(xué)脫膠方法，工藝流程為，扎把--裝籠--浸酸--I煮--Ⅱ煮--拷麻--漂白--脫水--抖麻--給油--脫油水--抖麻--烘干--精干麻，其特征在于漂白工序是由酸性漂白--精煉--堿性漂白組成。
2.按照權(quán)利要求
1所述，其特征在于酸性漂白是在PH值為2～4的次氯酸鈉溶液中封閉進(jìn)行，次氯酸鈉溶液用硫酸調(diào)節(jié)，其有效氯濃度為1～1.5克/升，處理溫度20～30℃，處理時間8～12分鐘，處理完后不水洗，放置30～60分鐘直接進(jìn)入精煉。
3.按照權(quán)利要求
1所述，其特征在于精煉工序采用如下工藝參數(shù)，燒堿用量3～4%，焦磷酸四鈉用量1～2%，亞硫酸鈉用量1～2%，浴比1∶7～1∶10，沸煮1.5～2小時，以上%均為對原麻重量。
4.按照權(quán)利要求
1所述，其特征在于，堿性漂白是在PH值為9～12的次氯酸鈉溶液中進(jìn)行，次氯酸鈉溶液用燒堿調(diào)節(jié)，其有效氯濃度為0.8～1.2克/升，處理溫度20～30℃，處理時間5～8分鐘。
專利摘要
一種高效去除木質(zhì)素的大麻化學(xué)脫膠方法，是采用與苧麻化學(xué)快速脫膠新工藝相仿的工藝，其特征為，漂白工序是由酸性漂白—精煉—堿性漂白組成。按本發(fā)明的方法對大麻進(jìn)行處理后，其木質(zhì)素的含量可在0.5％以下，制成率保持在50～55％，纖維張力為3～4克/旦尼爾，精干麻潔白松散，質(zhì)量好。
文檔編號D21C3/00GK87101264SQ87101264
公開日1988年7月27日 申請日期1987年12月26日
發(fā)明者王德驥, 林旭, 王烈雄, 段吉星, 李孝生 申請人:武漢市紡織科學(xué)研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan