專利名稱：一種用酞菁金屬絡合物脫膠天然纖維的方法
技術領域：
本發(fā)明屬紡織領域，特別是涉及一種用酞菁金屬絡合物脫膠天然纖維的方法。
背景技術：
麻類纖維是我國較為重要的紡織原料之一，麻纖維是天然植物的提取物，屬綠色生態(tài)紡織纖維。我國是世界上麻類資源最豐富的國家之一，其資源十分豐富，產量大，麻類品種達百余種，都在紡織上有不同的用處。其中苧麻產量占世界總產量的百分之九十，亞麻產量居世界第二位，總量居世界之最。由于麻纖維織物具有吸濕、散熱、涼爽挺括等優(yōu)良特性，越來越被消費者所熟悉和育睞。麻紡織品不僅在服用上得到廣泛應，而且發(fā)展到家用裝飾、醫(yī)用包裝等多個領域，因此國內外市場潛力巨大。
傳統(tǒng)的麻纖維的制取是用堿法脫膠的技術。目前不斷的有在原有的工藝上進行改革的方案提出。如中國專利CN87101264，CN91111330.4，CN94110637.3，CN02139906.9，CN200510018306.0都是在酸堿脫膠的基礎上，對工藝進行了改革，有的是增加了超聲處理，有的針對麻品種的不同改變工藝。
有的專利是傳統(tǒng)的酸堿工藝結合生物酶或菌對麻類植物進行脫膠，如CN85103481，CN98111947.6，CN200410040119.8，CN200410064790.6。
從93年開始不斷有不用酸堿，而單純用生物酶或微生物脫膠技術的專利出現(xiàn)。如CN93115151.1，CN95112564.8，CN02110152.3，CN200410043720.2，CN200510010914.7，CN200510018309.4，CN200510018310.7，這7篇專利是用微生物對麻類植物進行脫膠的。專利CN200310105286.1和CN200510042924.9，這2篇專利是復合酶對麻類植物進行脫膠。專利CN94114280.9和CN01133357.X是利用環(huán)境中的天然菌類對麻類植物進行漚制脫膠。
有用純物理方法處理的，如機械敲打和氣爆法。如專利CN200410047033.8和CN200510114926.4。也有一些專利提供的方法是酸堿結合化學助劑的。如CN88102614.X，CN88105767.3，CN88106418.1，CN94103650.2，CN200310124145.4。他們的目的是降低堿的用量。其中專利號為CN94103650.2的專利，雖用到了過氧化氫，但還需要用堿。
我們已在《苧麻及其它韌皮植物的過氧化物脫膠制紡織用纖維》的專利(申請?zhí)?00610031004.1)中完全不用酸堿，只用化學助劑，在脫膠的同時完成漂白工藝，把二個過程合并為一個過程。優(yōu)點是流程簡單，將原有的流程大大縮短，且一次煮練，使時間縮短，能耗也大大減少。制成率提高，纖維完全達到紡紗的要求。而且該工藝的藥品用量比脫膠、漂白二步法要少，因此排污量也減少，有利環(huán)境保護。其原理是用氧化的方法把果膠大分子氧化切斷，成為水溶性的多糖小分子，這些多糖小分子是微生物的營養(yǎng)，因此完全可為微生物吸收消化。氧化劑在氧化斷裂果膠的同時也把有色物質氧化漂白。用過氧化物氧化的方法制取麻及其它韌皮植物的纖維比單純的酸堿或單純的生物方法制得的纖維的殘膠要少，纖維細度要高。但是通過進一步的研究發(fā)現(xiàn)過氧化物在分解產生氧自由基的同時有一部分氧自由基會結合成分子氧，而失去氧化降解果膠的性能。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是克服上述的缺陷，利用酞菁的催化能力，提高過氧化物的利用率，減少過氧化物用量，提供一種用酞菁金屬絡合物脫膠天然纖維的方法，該方法流程簡單，反應時間短，脫膠效率高。
技術方案本發(fā)明的一種用酞菁金屬絡合物脫膠天然纖維的方法，包括如下步驟(1)將植物纖維和含催化劑酞菁金屬絡合物的過氧化物脫膠液混合，重量比為1∶10-1∶20，在30-100℃溫度下處理1-4小時，然后水洗；(2)按常規(guī)的方法上油，干燥，即得到可供紡織用的纖維。
所述的植物纖維是苧麻、亞麻、黃麻、紅麻。
所述的催化劑酞菁金屬絡合物，其金屬為鐵、錳、鈷，酞菁是帶磺酸基的酞菁或帶羧基的酞菁，即磺酸酞菁鐵、磺酸酞菁錳、磺酸酞菁鈷、羧酸酞菁鐵、羧酸酞菁錳或羧酸酞菁鈷，其在脫膠液中的用量為脫膠液重量的百萬分之1至百萬分之20。
本發(fā)明所述的過氧化物脫膠液由脫膠劑、催化劑，螯合劑，氫鍵破壞劑，抗沉積劑，木質素去除劑和水組成。
本發(fā)明所述的脫膠劑過氧化物是過氧化氫、過硫酸鉀、過硫酸鈉、過硫酸銨、過碳酸鉀、過碳酸鈉、過碳酸銨、過硼酸鉀、過硼酸鈉、過硼酸銨。其在脫膠液中的用量為脫膠液重量的0.25-2.5％。
本發(fā)明所述的螯合劑是磷酸鈉、三聚磷酸鈉，偏磷酸鈉、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、檸檬酸或乙二胺四乙酸二鈉的一種或兩種共用，其在脫膠液中的用量為脫膠液重量的0.1-1％。
本發(fā)明所述的氫鍵破壞劑是尿素，其在脫膠液中的用量為脫膠液重量的0.05-0.8％。
本發(fā)明所述的抗沉積劑是水玻璃，羧甲基纖維素，其在脫膠液中的用量為脫膠液重量的0.05-0.7％。
本發(fā)明所述的木質素去除劑是亞硫酸鈉或亞硫酸氫鈉，其在脫膠液中的用量為脫膠液重量的0.1-0.8％。
本發(fā)明所述的脫膠液中其它為水。
本發(fā)明的脫膠、漂白方法實用、高效，得到的天然植物纖維可用于各類紡織品的加工。本發(fā)明所用的所有化工原料都是市售常規(guī)原料。
具體實施例方式
下面結合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。
對比例1過硫酸鉀0.7公斤，三聚磷酸鈉0.2公斤，尿素0.3公斤，水玻璃0.2公斤，亞硫酸氫鈉0.5公斤，與98.1公斤水一起配成脫膠液。10公斤苧麻原料浸入100公斤脫膠液中。從室溫開始升溫，在半小時內升至90℃，并在此溫度下保持3小時。經清水洗滌后，上油，干燥得到6.8公斤1700支的紡織用苧麻纖維。
實施例10.1克磺酸酞菁鈷，過硫酸鉀0.7公斤，三聚磷酸鈉0.2公斤，尿素0.3公斤，水玻璃0.2公斤，亞硫酸氫鈉0.5公斤，與98.1公斤水一起配成脫膠液。10公斤苧麻原料浸入100公斤脫膠液中。從室溫開始升溫，在半小時內升至50℃，并在此溫度下保持3小時。經清水洗滌后，上油，干燥得到6.6公斤1600支的紡織用苧麻纖維。
對比例2過氧化氫1.5公斤，磷酸鈉0.5公斤，尿素0.8公斤，羧甲基纖維素0.1公斤，亞硫酸鈉0.2公斤，加96.9公斤水配成脫膠液。10公斤亞麻原料浸入200公斤脫膠液。從室溫開始升溫，在半小時內升至100℃，并在此溫度下保持2小時。洗滌，上油，干燥得7.8公斤1020支的紡織用亞麻纖維。
實施例2羧酸酞菁鐵10克，過氧化氫1.5公斤，磷酸鈉0.5公斤，尿素0.8公斤，羧甲基纖維素0.1公斤，亞硫酸鈉0.2公斤，加96.9公斤水配成脫膠液。10公斤亞麻原利浸入200公斤脫膠液。從室溫開始升溫，在半小時內升至90℃，并在此溫度下保持1小時。洗滌，上油，干燥得7.7公斤1100支的紡織用亞麻纖維。
對比例3過硼酸銨1.5公斤，磷酸氫二鈉0.1公斤，尿素0.8公斤，水玻璃0.3公斤，亞硫酸氫鈉0.6公斤，與96.7公斤水配成脫膠液。10公斤黃麻原料浸入150公斤脫膠液。從室溫開始升溫，在半小時內升至60℃，并在此溫度下保持3小時。洗滌，上油，干燥得8.2公斤700支的紡織用黃麻纖維。
實施例3磺酸酞菁錳20克，過硼酸銨1.5公斤，磷酸氫二鈉0.1公斤，尿素0.8公斤，水玻璃0.3公斤，亞硫酸氫鈉0.6公斤，與96.7公斤水配成脫膠液。10公斤黃麻原料浸入150公斤脫膠液。從室溫開始升溫，在半小時內升至60℃，并在此溫度下保持1小時。洗滌，上油，干燥得8.4公斤680支的紡織用黃麻纖維。
實施例4磺酸酞菁鐵5克，過碳酸鈉2.1公斤，檸檬酸0.1公斤和偏磷酸鈉0.5公斤，尿素0.4公斤，水玻璃0.3公斤，亞硫酸鈉0.4公斤，加96公斤水配成脫膠液。10公斤紅麻原料浸入130公斤脫膠液。從室溫開始升溫，在半小時內升至45℃，并在此溫度下保持3小時。洗滌，上油，干燥得8.0公斤550支的本白紡織用紅麻纖維。
實施例5羧酸酞菁鈷12克，過硫酸銨18公斤，乙二胺四乙酸二鈉0.5公斤和偏磷酸鈉6.5公斤，尿素4公斤，羧甲基纖維素4公斤，亞硫酸鈉2公斤，加水66公斤配成脫膠液。1公斤苧麻原料浸入20公斤該脫膠液。從室溫開始升溫，在半小時內升至100℃，并在此溫度下保持1小時。洗滌，上油，干燥得0.66公斤1750支的本白紡織用苧麻纖維。
實施例6羧酸酞菁錳8克，過硼酸銨21公斤，磷酸鈉6公斤和偏磷酸鈉1公斤，尿素5公斤，水玻璃5公斤，亞硫酸氫鈉6.5公斤，加水55.5公斤配成脫膠液。1公斤紅麻原料浸入14公斤脫膠液。從室溫開始升溫，在半小時內升至30℃，并在此溫度下保持4小時。洗滌，上油，干燥得0.79公斤500支的紡織用紅麻纖維。
實施例7磺酸酞菁鐵4克，過碳酸鈉21公斤，偏磷酸鈉7公斤，尿素4公斤，水玻璃3.5公斤，亞硫酸鈉4.5公斤，加水60公斤配成脫膠液。1公斤亞麻原料浸入13公斤脫膠液。從室溫開始升溫，在半小時內升至85℃，并在此溫度下保持1.5小時。洗滌，上油，干燥得0.78公斤1050支的本白紡織用亞麻纖維。
實施例8羧酸酞菁鐵9克，過硫酸鈉15公斤，三聚磷酸鈉5公斤，尿素3公斤，羧甲基纖維素2.5公斤，亞硫酸鈉5公斤，加水69.5公斤配成脫膠液。1公斤黃麻原料浸入16公斤脫膠液。從室溫開始升溫，在半小時內升至80℃，并在此溫度下保持1.5小時。洗滌，上油，干燥得0.82公斤690支的紡織用黃麻纖維。
權利要求
1.一種用酞菁金屬絡合物脫膠天然纖維的方法，其特征在于包括如下步驟(1)將植物纖維和含催化劑酞菁金屬絡合物的過氧化物脫膠液混合，重量比為1∶10-1∶20，在30-100℃溫度下脫膠1-4小時，然后水洗；(2)按常規(guī)的方法上油，干燥，即得到可供紡織用的纖維。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種用酞菁金屬絡合物脫膠天然纖維的方法，其特征在于植物纖維是苧麻、亞麻、黃麻或紅麻。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種用酞菁金屬絡合物脫膠天然纖維的方法，其特征在于所述的過氧化物脫膠液由脫膠劑、催化劑酞菁金屬絡合物，螯合劑，氫鍵破壞劑，抗沉積劑，木質素去除劑和水組成。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種用酞菁金屬絡合物脫膠天然纖維的方法，其特征在于所述的催化劑酞菁金屬絡合物選自磺酸酞菁鐵、磺酸酞菁錳、磺酸酞菁鈷、羧酸酞菁鐵、羧酸酞菁錳或羧酸酞菁鈷中的一種，為脫膠液重量的百萬分之1至百萬分之20。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種用酞菁金屬絡合物脫膠天然纖維的方法，其特征在于所述的脫膠劑過氧化物是過氧化氫、過硫酸鉀、過硫酸鈉、過硫酸銨、過碳酸鉀、過碳酸鈉、過碳酸銨、過硼酸鉀、過硼酸鈉或過硼酸銨，其在脫膠液中的用量為脫膠液重量的0.25-2.5％。
6.根據(jù)權利要求3所述的一種用酞菁金屬絡合物脫膠天然纖維的方法，其特征在于所述的螯合劑是磷酸鈉、三聚磷酸鈉，偏磷酸鈉、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、檸檬酸或乙二胺四乙酸二鈉的一種或兩種共用，其在脫膠液中的用量為脫膠液重量的0.1-1％。
7.根據(jù)權利要求3所述的一種用酞菁金屬絡合物脫膠天然纖維的方法，其特征在于所述的氫鍵破壞劑是尿素，其在脫膠液中的用量為脫膠液重量的0.05-0.8％。
8.根據(jù)權利要求3所述的一種用酞菁金屬絡合物脫膠天然纖維的方法，其特征在于所述的抗沉積劑是水玻璃或羧甲基纖維素，其在脫膠液中的用量為脫膠液重量的0.05-0.7％。
9.根據(jù)權利要求3所述的一種用酞菁金屬絡合物脫膠天然纖維的方法，其特征在于所述的木質素去除劑是亞硫酸鈉或亞硫酸氫鈉，其在脫膠液中的用量為脫膠液重量的0.1-0.8％。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用酞菁金屬絡合物脫膠天然纖維的方法。包括步驟(1)將植物纖維和含催化劑酞菁金屬絡合物的過氧化物脫膠液混合，重量比為1∶10－1∶20，在30－100℃溫度下脫膠1－4小時，然后水洗；(2)按常規(guī)的方法上油，干燥，即得到可供紡織用的纖維。該方法流程簡單，反應時間短，脫膠效率高。本發(fā)明的脫膠、漂白方法實用、高效，得到的天然植物纖維可用于各類紡織品的加工。
文檔編號B01J31/26GK101016654SQ20061011780
公開日2007年8月15日 申請日期2006年10月31日 優(yōu)先權日2006年10月31日
發(fā)明者郁崇文, 張斌, 章倩, 張元明, 章悅庭 申請人:東華大學