CN101922049B - ***微波辐照脱胶的纤维制取方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种***微波辐照脱胶的纤维制取方法，其特点是：工艺流程为：***→微波辐照预处理→水洗→微波辐照碱氧一浴脱胶→打纤→水洗→酸洗→水洗→脱水→给油→脱水→烘干→***纤维。采用BaO₂作为介质的微波辐照加热原理，采用微波辐照***脱胶的纤维制取方法，结合碱氧一浴一步短流程脱胶工艺，不仅使脱胶流程缩短，还能提高脱胶效率，使脱胶及处理时间缩短，并可以得到用于纺纱、织造、服装加工的性能优良的***纤维。

Description

***微波辐照脱胶的纤维制取方法

技术领域

本发明属于纺织加工技术领域，特别涉及天然纤维的制取工艺，具体说是一种***微波辐照脱胶的纤维制取方法。

背景技术

***纤维作为一种生态纺织原料，引起了人们的关注。由于其具有良好的抗菌抑菌、吸湿透气等天然保健功能，被认为是未来最具有前途的纤维素纤维。

与亚麻、苎麻相比，***中非纤维素含量较高，一般超过40％，这就使得***脱胶难度更大。目前，***脱胶方法主要有自然发酵法(天然水沤麻)脱胶、机械脱胶、化学脱胶、生物化学联合脱胶及闪爆、超声波脱胶等方法。但这些方法具有其各自的不足：

(1)自然发酵法受环境影响大，时间长，杂质多，效率低，质量差，且污染水域。

(2)***的化学脱胶基本沿用苎麻脱胶工艺，采用煮漂二步或者两步以上的工艺流程，工艺流程长，成本高，消耗大；对环境的污染严重，尤其是废水的大量排放。

(3)生物脱胶虽然工艺简单，能耗低，对环境的污染少，但存在脱胶不彻底、精干麻质量稳定性差的缺点，最终还要辅以化学脱胶，才能达到纺纱质量要求。

(4)“闪爆”脱胶可以使原麻中依靠胶质复合体黏合在一起的工艺纤维有效的分离，闪爆处理后的***纤维再经化学脱胶时，脱胶时间大为缩短，残胶率更低，但对于单细胞之间的分解难以控制。

(5)“超声波”脱胶是通过高强度超声波在液体中传播，产生能量的激化和突发，即“空化效应”，释放出巨大的能量，形成冲击波，其能量足以分开***纤维果胶的结合，达到脱胶的目的。

目前闪爆和超声波脱胶技术仍处于研究探索阶段。

现有的各种脱胶处理工艺时间长，消耗大，并且易对环境造成污染。因此，目前如何开发新的工艺方法和技术路线，提高***纤维的快速脱胶一直是本技术领域的科技工作人员所关注的问题。

***碱氧一浴一步法短流程脱胶漂白工艺，把常规的碱煮和漂白两步工序缩短为一步，即将煮漂两步工序各自的去除对象合并在一步完成，缩短了工艺流程及处理时间。碱氧一浴法虽然具有工艺流程短的特点，但脱胶时间相对仍较长。

因此，目前亟待研究一种新的***脱胶技术，具有脱胶处理时间短、化学试剂用量少、环境污染小、操作方便的特点，可得到用于纺纱、织造、服装加工性能优良的***纤维。

发明内容

本发明的目的是针对目前***脱胶加工时间长、效率低的现状，提供一种***微波辐照脱胶的纤维制取方法，具有脱胶处理高效、节能、绿色环保、操作方便的特点。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：

一种***微波辐照脱胶的纤维制取方法，其特征在于，制取方法工艺流程如下：

***→微波辐照预处理→水洗→微波辐照碱氧一浴脱胶→打纤→水洗→酸洗→水洗→脱水→给油→脱水→烘干→***纤维；

所述微波辐照预处理的工艺参数为：

硫酸浓度1ml/L，温度45-50℃，浴比1∶18-1∶22，时间15-20min；

所述***为***原麻或***打成麻；

所述***为***原麻时的微波辐照碱氧一浴脱胶的工艺参数为：

微波功率范围为：800W-40KW，BaO₂浓度：0.3-0.7g/L，NaOH浓度：8-10g/L，H₂O₂浓度：7-9g/L，双氧水稳定剂2.5-3g/L，MgSO₄·7H₂O用量为0.1g/L，浴比1∶18-22，温度90-99℃，时间40-55min；

所述***为***打成麻时的微波辐照碱氧一浴脱胶的工艺参数为：

微波功率范围为：800W-40KW，BaO₂浓度：0.3-0.6g/L，NaOH浓度：5-8g/L，H₂O₂浓度：4-7g/L，双氧水稳定剂1.5-2g/L，MgSO₄·7H₂O用量为0.1g/L，浴比1∶18-22，温度90-99℃，时间35-55min。

对上述技术方案的改进：所述水洗工艺参数为：用水冲洗***，将纤维上的溶解物及残余酸液去除，冲洗至pH＝6.5-7.5；

对上述技术方案的进一步改进：所述打纤工艺参数为：利用机械槌击和水力的喷洗作用将已被碱液破坏但仍然粘附在纤维上的胶质等去除，使纤维更松散、柔软；

对上述技术方案的进一步改进：所述酸洗工艺参数为：H2SO41-1.5ml/L，浴比1∶18-22，常温，酸洗时间4-6min。

本发明与现有技术相比有如下优点和积极效果：

本发明是用一种基于辐敏剂BaO₂的微波辐照加热原理，采用微波辐照***脱胶的纤维制取方法，结合碱氧一浴一步短流程脱胶工艺，具有脱胶处理时间短、化学试剂用量少、环境污染小、节能、操作方便的特点，可得到用于纺纱、织造、服装加工性能优良的***纤维。

具体实施方式

一种***微波辐照脱胶的纤维制取方法，制取工艺流程如下：

***(***原麻或***打成麻)→微波辐照预处理→水洗→微波辐照碱氧一浴脱胶→打纤→水洗→酸洗→水洗→脱水→给油→脱水→烘干→***纤维

上述流程中的具体工艺参数为：

(1)微波辐照预处理：硫酸浓度1ml/L，温度45-50℃，浴比1∶18-1∶22，时间15-20mi n；

(2)水洗：用水冲洗***，将纤维上的溶解物及残余酸液去除，冲洗至PH＝6.5-7.5；

(3)微波辐照碱氧一浴脱胶：

当***为***原麻脱胶工艺条件为：根据处理***原料容器容量，微波功率范围为：800W-40KW，BaO₂浓度：0.3-0.7g/L，NaOH浓度：8-10g/L，H₂O₂浓度：7-9g/L，双氧水稳定剂2.5-3g/L，MgSO₄·7H₂O用量为0.1g/L，浴比1∶18-22，温度90-99℃，时间40-55min；

当***为***打成麻时脱胶工艺条件为：根据处理***原料容器容量，微波功率范围为：800W-40KW，BaO₂浓度：0.3-0.6g/L，NaOH浓度：5-8g/L，H₂O₂浓度：4-7g/L，双氧水稳定剂1.5-2g/L，MgSO₄·7H₂O用量为0.1g/L，浴比1∶18-22，温度90-99℃，时间35-55min；

(4)打纤：利用机械槌击和水力的喷洗作用可以将已被碱液破坏但仍然粘附在纤维上的胶质等去除，使纤维更松散、柔软；

(5)酸洗：酸洗工艺参数为：H₂SO₄1-1.5ml/L，浴比1∶18-22，常温，酸洗时间4-6min；

(6)给油：氨基有机硅柔软剂3-5ml/L，35-45℃，时间15-25分种，浴比1∶10-15。

以下为***原麻微波辐照脱胶的纤维制取方法的具体实施例：

实施例一：***原麻→微波辐照预处理(H₂SO₄1ml/L，浴比1∶18，48℃，15min)→水洗→微波辐照下的碱氧一浴脱胶(微波反应容器容量1L，微波功率800W，BaO₂：0.3g/L，NaOH 8g/L，H₂O浓度：7g/L，双氧水稳定剂2.5g/L，MgSO₄·7H₂O 0.1g/L，浴比1∶18，温度90℃，时间40min)→打纤→水洗→酸洗(常温，H₂SO₄1ml/L，时间4min，浴比1∶18)至中性→水洗→脱水→给油(氨基有机硅柔软剂4ml/L，40℃，时间20分种，浴比1∶10)→脱水→烘干→***纤维

实施例二：***原麻→微波辐照预处理(H₂SO₄1ml/L，浴比1∶20，45℃，16min)→水洗→微波辐照下的碱氧一浴脱胶(微波反应容器容量2L，微波功率i000W，BaO₂：0.6g/L，NaOH 10g/L，H₂O浓度：8g/L，双氧水稳定剂2.7g/L，MgSO₄·7H₂O 0.1g/L，浴比1∶20，温度99℃，时间45min)→打纤→水洗→酸洗(常温，H₂SO₄1ml/L，时间5min，浴比1∶20)至中性→水洗→脱水→给油(氨基有机硅柔软剂4ml/L，40℃，时间20分种，浴比1∶10)→脱水→烘干→***纤维

实施例三：***原麻→微波辐照预处理(H₂SO₄1ml/L，浴比1∶22，45℃，16min)→水洗→微波辐照下的碱氧一浴脱胶(微波反应容器容量50L，微波功率40kW，BaO₂：0.7g/L，NaOH 10g/L，H₂O浓度：9g/L，双氧水稳定剂3g/L，MgSO₄·7H₂O 0.1g/L，浴比1∶22，温度99℃，时间55mi n)→打纤→水洗→酸洗(常温，H₂SO₄1ml/L，时间6min，浴比1∶22)至中性→水洗→脱水→给油(氨基有机硅柔软剂4ml/L，40℃，时间20分种，浴比1∶10)→脱水→烘干→***纤维

以下为***打成麻微波辐照脱胶的纤维制取方法的具体实施例：

实施例四：***打成麻→微波辐照预处理(H₂SO₄1ml/L，浴比1∶18，48℃，15min)→水洗→微波辐照下的碱氧一浴脱胶(微波反应容器容量1L，微波功率800W，BaO₂：0.3g/L，NaOH 5g/L，H₂O₂ 4g/L，双氧水稳定剂1.5g/L，MgSO₄·7H₂O 0.1g/L，浴比1∶18，温度90℃，时间45mi n)→打纤→水洗→酸洗(常温，H₂SO₄1ml/L，时间4min，浴比1∶18)至中性→水洗→脱水→给油(氨基有机硅柔软剂4ml/L，40℃，时间20分种，浴比1∶10)→脱水→烘干→***纤维

实施例五：***打成麻→微波辐照预处理(H₂SO₄1ml/L，浴比1∶20，45℃，16min)→水洗→微波辐照下的碱氧一浴脱胶(微波反应容器容量2L，微波功率1000W，BaO₂：0.4g/L，NaOH 6g/L，H₂O₂ 5g/L，双氧水稳定剂1.5g/L，MgSO₄·7H₂O 0.1g/L，浴比1∶20，温度99℃，时间35mi n)→打纤→水洗→酸洗(常温，H₂SO₄1ml/L，时间5min，浴比1∶20)至中性→水洗→脱水→给油(氨基有机硅柔软剂4ml/L，40℃，时间20分种，浴比1∶10)→脱水→烘干→***纤维

实施例六：***打成麻→微波辐照预处理(H₂SO₄1ml/L，浴比1∶22，50℃，16min)→水洗→微波辐照下的碱氧一浴脱胶(微波反应容器容量50L，微波功率40kW，BaO₂：0.6g/L，NaOH 8g/L，H₂O₂ 7g/L，双氧水稳定剂2g/L，MgSO₄·7H₂O 0.1g/L，浴比1∶22，温度99℃，时间55mi n)→打纤→水洗→酸洗(常温，H₂SO₄1ml/L，时间6mi n，浴比1∶22)至中性→水洗→脱水→给油(氨基有机硅柔软剂4ml/L，40℃，时间20分种，浴比1∶10)→脱水→烘干→***纤维

本发明微波辅照脱胶的机理：本发明利用介质材料对微波吸收的不同，即介电常数大的物质更容易吸收微波能的理论，引入了一种催化剂——二氧化钡(BaO₂)，其相对介电常数为106。将BaO₂应用在***微波辐照纤维制取中，并根据BaO₂在微波辐照下的消解过程中对化学反应的催化作用对其命名为“辐敏剂”。

在微波辅照脱胶过程中，在辐敏剂BaO₂的催化作用下，微波以其优异的穿透性能够自由透入纤维内部。由于吸收微波能，被辐射物质的极性分子在微波电磁场中快速转向及定向排列，从而产生撕裂和相互摩擦，引起胞内温度迅速升高，连续的高温使其内部压力超过所有细胞空间膨胀的能力，导致细胞大规模破裂，促进了胶质从***韧皮中的快速溶出。另外，微波所产生的电磁场加速了胶质由细胞内部向萃取溶剂界面的扩散速度，从而大幅度提高了脱胶速率，缩短了脱胶时间。微波加热不同于传统的加热方法，热量从物料内部均匀产生，然后从内部各处对整个物体加热，加热效果比传统加热均匀，因而胶质去除均匀，最大限度地保证了***脱胶质量。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例。本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内，作出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种***微波辐照脱胶的纤维制取方法，其特征在于，制取方法工艺流程如下：

***→微波辐照预处理→水洗→微波辐照碱氧一浴脱胶→打纤→水洗→酸洗→水洗→脱水→给油→脱水→烘干→***纤维；

所述微波辐照预处理的工艺参数为：

硫酸浓度1ml/L，温度45-50℃，浴比1∶18-1∶22，时间15-20min；

所述***为***原麻或***打成麻；

所述***原麻微波辐照碱氧一浴脱胶的工艺参数为：

微波功率范围为：800W-40KW，BaO₂浓度：0.3-0.7g/L，NaOH浓度：8-10g/L，H₂O₂浓度：7-9g/L，双氧水稳定剂2.5-3g/L，MgSO₄·7H₂O用量为0.1g/L，浴比1∶18-22，温度90-99℃，时间40-55min；

所述***打成麻微波辐照碱氧一浴脱胶的工艺参数为：

微波功率范围为：800W-40KW，BaO₂浓度：0.3-0.6g/L，NaOH浓度：5-8g/L，H₂O₂浓度：4-7g/L，双氧水稳定剂1.5-2g/L，MgSO₄·7H₂O用量为0.1g/L，浴比1∶18-22，温度90-99℃，时间35-55min。

2.按照权利要求1所述的***微波辐照脱胶的纤维制取方法，其特征在于，所述微波辐照碱氧一浴脱胶之前的水洗工艺参数为：用水冲洗***，将纤维上的溶解物及残余酸液去除，冲洗至pH＝6.5-7.5。

3.按照权利要求1或2所述的***微波辐照脱胶的纤维制取方法，其特征在于，所述打纤工艺参数为：利用机械槌击和水力的喷洗作用将已被碱液破坏但仍然粘附在纤维上的胶质去除，使纤维更松散、柔软。

4.按照权利要求1或2所述的***微波辐照脱胶的纤维制取方法，其特征在于，所述酸洗工艺参数为：H₂SO₄1-1.5ml/L，浴比1∶18-22，常温，酸洗时间4-6min。