CN102925990A - 亚麻纤维纺前化学改性脱胶方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种亚麻纤维纺前化学改性脱胶方法，包括以下步骤：室温下将亚麻纤维浸入20-150g/L的NaOH溶液中，浸渍10-120min；压榨；将亚麻纤维放入高温高压反应釜中，与醚化剂在20-80℃之间按质量比0.2-2.0进行醚化反应，醚化反应时间为30-120min；水洗；将亚麻纤维进行脱胶，蒸煮液主要组成：氢氧化钠浓度10-50g/L、双氧水浓度1-10g/L、硅酸钠浓度1-10g/L、亚硫酸钠1-10g/L、渗透剂用量1-10g/L，蒸煮时间90min，蒸煮温度90℃，浴比为1∶5-1∶20；水洗并脱水烘干，得到成品亚麻纤维。本发明具有脱胶排污量少、可实现亚麻产品高支化等特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种亚麻纤维纺前化学改性脱胶方法，属于亚麻纤维脱胶领域。
背景技术
亚麻单纤维长度短，只有15-20mm，无法单纤维纺纱，只能以束纤维状态(工艺纤维)作为纺织原料。亚麻工艺纤维中除了纤维素外，还有半纤维素、木质素、果胶、脂蜡质和灰分等伴生物，亚麻单纤维通过这些伴生物粘结在一起。通常纺织用亚麻纤维的初加工过程如下：亚麻原茎-浸渍(沤麻)-干燥-养生-碎茎-打麻-打成麻和落麻。打成麻经过梳理后得到梳成长麻和机器短麻，作为纺纱用原料，其中长麻纺主要采用湿法纺纱，短麻纺采用干法纺纱。亚麻长麻湿法纺纱以亚麻打成麻为原料，采用专门的麻纺设备，先将亚麻打成麻通过梳理制成粗纱，然后以粗纱煮练的方式进行脱胶，在纤维湿态下进行纺纱。亚麻湿法纺纱避免了由于亚麻工艺纤维粗硬而造成纺纱困难的问题，并在一定程度上提高了亚麻细纱的支数和质量，但是该方法工艺复杂，加工成本高，且只能加工亚麻纯纺纱线，产品结构较单一，不利于新产品开发。亚麻干法短纺工艺一般是以机械强行梳理的亚麻落麻为原料，在棉纺设备上进行生产，可以与其他纤维混纺加工，但由于亚麻落麻长度、细度离散大，可纺性较差，一般只能加工20s左右的低支亚麻纱，产品档次低。
发明内容
本发明的目的是解决亚麻纤维可纺性差、产品品种单一的问题，提供一种脱胶排污量少、可实现亚麻产品高支化的亚麻纤维纺前化学改性脱胶方法。
为了达到上述目的，本发明提供了一种亚麻纤维纺前化学改性脱胶方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)碱预处理：室温下将亚麻纤维浸入20-150g/L的NaOH溶液中，浸渍10-120min；
(2)压榨：将经碱预处理后的亚麻纤维置于压榨机中进行压榨，去除多余碱液后待用；
(3)醚化改性：将经压榨后的亚麻纤维放入高温高压反应釜中，与醚化剂在20-80℃之间按质量比0.2-2.0进行醚化反应，醚化反应时间为30-120min；
(4)水洗；
(5)化学脱胶处理：采用碱氧一浴法，将经水洗后的亚麻纤维进行脱胶，蒸煮液主要组成：氢氧化钠浓度10-50g/L、双氧水浓度2-20g/L、硅酸钠浓度1-10g/L、亚硫酸钠1-10g/L、渗透剂用量1-10g/L，蒸煮时间90min，蒸煮温度90℃，浴比为1∶5-1∶20；
(6)水洗并脱水烘干，得到成品亚麻纤维。
优选地，所述水洗步骤为用浓度为10％的冰醋酸中和醚化改性后亚麻纤维中的游离碱，然后用去离子水洗涤过滤，洗至pH值7.0。
优选地，所述醚化改性步骤中的醚化剂为环氧化物。
优选地，所述的环氧化物为环氧丙烷。
优选地，所述化学脱胶处理步骤中的渗透剂为渗透剂JFC。
本发明克服了传统亚麻纤维可纺性差、产品品种单一的缺点，并实现亚麻产品高支化。本发明具有的优点是：(1)在化学脱胶前先对亚麻纤维进行醚化改性处理，使亚麻纤维与醚化剂反应生成可溶于水的纤维素醚，有效提高胶质去除率和亚麻纤维的分离细化程度；(2)亚麻纤维醚化后生成的纤维素醚可溶于水，因此可通过水洗的方法去除部分胶质，从而减轻后道脱胶压力，有效降低后道脱胶漂白化学药剂用量、减少脱胶排污量；(3)采用醚化改性脱胶方法制得的亚麻纤维细度细，白度、强度高，适合加工高支亚麻纺织品，实现亚麻产品高支化，在高档服装、家纺面料领域具有良好的应用前景。
具体实施方式
本发明的具体实施工艺流程：碱预处理——压榨——醚化改性——水洗——化学脱胶——水洗——脱水——烘干。
本发明涉及一种在纺纱工序前对亚麻纤维先进行醚化改性、然后进行化学脱胶以提高亚麻纤维品质和可纺性的方法，该方法可明显提高亚麻工艺纤维的细度和白度，使制得的亚麻短纤维适用于加工高支亚麻纯纺纱和混纺纱。
本发明的具体实施步骤为：
(1)碱预处理：称取一定质量亚麻纤维，于室温下浸入20-150g/L的NaOH溶液中浸渍10-120min，通过碱液作用溶出部分半纤维素和杂质，同时使纤维发生膨润，为后道纤维醚化改性创造有利条件；
(2)压榨：将经碱预处理后的亚麻纤维置于压榨机中进行压榨，去除多余碱液后待用；
(3)醚化改性：将压榨后的亚麻纤维置于高温高压反应釜中，抽真空至反应釜内为负压，按质量比0.2-2.0向反应釜内投入醚化剂，开动搅拌器搅动使醚化剂与纤维充分接触，然后升温至20-80℃，搅拌反应30-120min后取出亚麻纤维；(在以上反应条件下，亚麻纤维上的羟基可与醚化剂反应生成纤维素醚，纤维分子间氢键作用减弱，同时醚基的引入可提高亚麻工艺纤维在水介质中的分离度。本发明利用以上纤维素醚化原理和纤维素醚的可溶性，通过适度的醚化反应，降低亚麻纤维间作用力，提高后道脱胶过程中的胶质去除率和纤维分离度。)
(4)水洗：用浓度为10％的冰醋酸中和亚麻纤维中的游离碱，然后用去离子水洗涤过滤，洗至pH值7.0；
(5)化学脱胶：采用碱氧一浴法，对经醚化改性后的亚麻纤维进行脱胶，蒸煮液主要组成：氢氧化钠浓度10-50g/L、双氧水浓度2-20g/L、硅酸钠浓度1-10g/L、亚硫酸钠1-10g/L、渗透剂用量1-10g/L，浴比为1∶5-1∶20，蒸煮时间90min，蒸煮温度90℃。
(6)水洗、脱水、烘干：得成品亚麻纤维。
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
亚麻机短麻醚化改性脱胶：
亚麻机短麻经过(1)室温下浸入20g/L的NaOH溶液中，浸渍120min；(2)将经碱预处理后的亚麻纤维置于压榨机中进行压榨，去除多余碱液后待用；(3)将经压榨后的亚麻纤维放入高温高压反应釜中，与醚化剂(环氧丙烷)在60℃之间按质量比0.2进行醚化反应，醚化反应时间为30min；(4)水洗至pH＝7；(5)采用碱氧一浴法，将经醚化改性的亚麻纤维进行脱胶漂白，蒸煮液主要组成：氢氧化钠浓度50g/L、双氧水浓度2g/L、硅酸钠浓度1g/L、亚硫酸钠1g/L、渗透剂JFC用量1g/L、浴比1∶5，蒸煮时间90min，蒸煮温度90℃；(6)水洗至pH＝7，并脱水烘干。得到的亚麻纤维细度为2200公支，白度61.2，强度3.24cN/dtex。
实施例2
亚麻机短麻醚化改性脱胶：
亚麻机短麻经过(1)浸入150g/L的NaOH溶液中，浸渍10min；(2)将经碱预处理后的亚麻纤维置于压榨机中进行压榨，去除多余碱液后待用；(3)将经压榨后的亚麻纤维放入高温高压反应釜中，与醚化剂(环氧丙烷)在20℃之间按质量比2.0进行醚化反应，醚化反应时间为120min；(4)水洗至pH＝7；(5)采用碱氧一浴法，将经醚化改性的亚麻纤维进行脱胶漂白，蒸煮液主要组成：氢氧化钠浓度50g/L、双氧水浓度2g/L、硅酸钠浓度1g/L、亚硫酸钠1g/L、渗透剂JFC用量1g/L、浴比1∶5，蒸煮时间90min，蒸煮温度90℃；(6)水洗至pH＝7，并脱水烘干。得到的亚麻纤维细度为2280公支，白度62.3，强度3.18cN/dtex。
实施例3
亚麻机短麻醚化改性脱胶：
亚麻机短麻经过(1)浸入50g/L的NaOH溶液中，浸渍60min；(2)将经碱预处理后的亚麻纤维置于压榨机中进行压榨，去除多余碱液后待用；(3)将经压榨后的亚麻纤维放入高温高压反应釜中，与醚化剂(环氧丙烷)在60℃之间按质量比0.2进行醚化反应，醚化反应时间为90min；(4)水洗至pH＝7；(5)采用碱氧一浴法，将经醚化改性的亚麻纤维进行脱胶漂白，蒸煮液主要组成：氢氧化钠浓度20g/L、双氧水浓度10g/L、硅酸钠浓度2g/L、亚硫酸钠2g/L、渗透剂JFC用量5g/L、浴比1∶10，蒸煮时间90min，蒸煮温度90℃；(6)水洗至pH＝7，并脱水烘干。得到的亚麻纤维细度为2350公支，白度64.4，强度3.48cN/dtex。
实施例4
亚麻机短麻醚化改性脱胶：
亚麻机短麻经过(1)浸入50g/L的NaOH溶液中，浸渍60min；(2)将经碱预处理后的亚麻纤维置于压榨机中进行压榨，去除多余碱液后待用；(3)将经压榨后的亚麻纤维放入高温高压反应釜中，与醚化剂(环氧丙烷)在60℃之间按质量比0.2进行醚化反应，醚化反应时间为90min；(4)水洗至pH＝7；(5)采用碱氧一浴法，将经醚化改性的亚麻纤维进行脱胶漂白，蒸煮液主要组成：氢氧化钠浓度10g/L、双氧水浓度20g/L、硅酸钠浓度10g/L、亚硫酸钠10g/L、渗透剂JFC用量10g/L、浴比1∶20，蒸煮时间90min，蒸煮温度90℃；(6)水洗至pH＝7，并脱水烘干。得到的亚麻纤维细度为2300公支，白度65.8，强度3.25cN/dtex。
实施例5
亚麻精落麻醚化改性脱胶：
亚麻精落麻经过(1)浸入50g/L的NaOH溶液中，浸渍60min；(2)将经碱预处理后的亚麻纤维置于压榨机中进行压榨，去除多余碱液后待用；(3)将经压榨后的亚麻纤维放入高温高压反应釜中，与醚化剂(环氧丙烷)在60℃之间按质量比0.2进行醚化反应，醚化反应时间为90min；(4)水洗至pH＝7；(5)采用碱氧一浴法，将经醚化改性的亚麻纤维进行脱胶漂白，蒸煮液主要组成：氢氧化钠浓度20g/L、双氧水浓度10g/L、硅酸钠浓度2g/L、亚硫酸钠2g/L、渗透剂JFC用量5g/L、浴比1∶20，蒸煮时间90min，蒸煮温度90℃；(6)水洗至pH＝7，并脱水烘干。得到的亚麻纤维细度为2240公支，白度64.2，强度3.50cN/dtex。
实施例6
亚麻精落麻醚化改性脱胶：
亚麻精落麻经过(1)浸入50g/L的NaOH溶液中，浸渍60min；(2)将经碱预处理后的亚麻纤维置于压榨机中进行压榨，去除多余碱液后待用；(3)将经压榨后的亚麻纤维放入高温高压反应釜中，与醚化剂(环氧乙烷)在20℃之间按质量比0.2进行醚化反应，醚化反应时间为90min；(4)水洗至pH＝7；(5)采用碱氧一浴法，将经醚化改性的亚麻纤维进行脱胶漂白，蒸煮液主要组成：氢氧化钠浓度20g/L、双氧水浓度10g/L、硅酸钠浓度2g/L、亚硫酸钠2g/L、渗透剂JFC用量5g/L、浴比1∶20，蒸煮时间90min，蒸煮温度90℃；(6)水洗至pH＝7，并脱水烘干。得到的亚麻纤维细度为2200公支，白度62.1，强度3.56cN/dtex。
实施例7
亚麻精落麻醚化改性脱胶：
亚麻精落麻经过(1)浸入50g/L的NaOH溶液中，浸渍60min；(2)将经碱预处理后的亚麻纤维置于压榨机中进行压榨，去除多余碱液后待用；(3)将经压榨后的亚麻纤维放入高温高压反应釜中，与醚化剂(环氧丁烷)在80℃之间按质量比0.5进行醚化反应，醚化反应时间为90min；(4)水洗至pH＝7；(5)采用碱氧一浴法，将经醚化改性的亚麻纤维进行脱胶漂白，蒸煮液主要组成：氢氧化钠浓度20g/L、双氧水浓度10g/L、硅酸钠浓度2g/L、亚硫酸钠2g/L、渗透剂JFC用量5g/L、浴比1∶20，蒸煮时间90min，蒸煮温度90℃；(6)水洗至pH＝7，并脱水烘干。得到的亚麻纤维细度为2130公支，白度58.7，强度3.43cN/dtex。
实施例8
亚麻栉梳长麻醚化改性脱胶：
亚麻栉梳长麻经过(1)浸入50g/L的NaOH溶液中，浸渍60min；(2)将经碱预处理后的亚麻纤维置于压榨机中进行压榨，去除多余碱液后待用；(3)将经压榨后的亚麻纤维放入高温高压反应釜中，与醚化剂(环氧丙烷)在60℃之间按质量比0.5进行醚化反应，醚化反应时间为90min；(4)水洗至pH＝7；(5)采用碱氧一浴法，将经醚化改性的亚麻纤维进行脱胶漂白，蒸煮液主要组成：氢氧化钠浓度20g/L、双氧水浓度10g/L、硅酸钠浓度2g/L、亚硫酸钠2g/L、渗透剂JFC用量5g/L，蒸煮时间90min，蒸煮温度90℃；(6)水洗至pH＝7，并脱水烘干。得到的亚麻纤维细度为2350公支，白度65.5，强度3.54cN/dtex。
实施例9
亚麻打成长麻切断纤维醚化改性脱胶：
将亚麻打成长麻切断纤维经过(1)浸入50g/L的NaOH溶液中，浸渍60min；(2)将经碱预处理后的亚麻纤维置于压榨机中进行压榨，去除多余碱液后待用；(3)将经压榨后的亚麻纤维放入高温高压反应釜中，与醚化剂(环氧丙烷)在60℃之间按质量比0.5进行醚化反应，醚化反应时间为90min；(4)水洗至pH＝7；(5)采用碱氧一浴法，将经醚化改性的亚麻纤维进行脱胶漂白，蒸煮液主要组成：氢氧化钠浓度20g/L、双氧水浓度10g/L、硅酸钠浓度2g/L、亚硫酸钠2g/L、渗透剂JFC用量5g/L，蒸煮时间90min，蒸煮温度90℃；(6)水洗至pH＝7，并脱水烘干。得到的亚麻纤维细度为2260公支，白度60.2，强度3.55cN/dtex。
实施例10
亚麻一粗短麻醚化改性脱胶：
将亚麻一粗短麻经过(1)浸入50g/L的NaOH溶液中，浸渍60min；(2)将经碱预处理后的亚麻纤维置于压榨机中进行压榨，去除多余碱液后待用；(3)将经压榨后的亚麻纤维放入高温高压反应釜中，与醚化剂(环氧乙烷)在20℃之间按质量比0.5进行醚化反应，醚化反应时间为90min；(4)水洗至pH＝7；(5)采用碱氧一浴法，将经醚化改性的亚麻纤维进行脱胶漂白，蒸煮液主要组成：氢氧化钠浓度20g/L、双氧水浓度10g/L、硅酸钠浓度2g/L、亚硫酸钠2g/L、渗透剂JFC用量5g/L，蒸煮时间90min，蒸煮温度90℃；(6)水洗至pH＝7，并脱水烘干。得到的亚麻纤维细度为2031公支，白度58.2，强度3.34cN/dtex。
实施例11
亚麻二粗短麻醚化改性脱胶：
将亚麻二粗短麻经过(1)浸入50g/L的NaOH溶液中，浸渍60min；(2)将经碱预处理后的亚麻纤维置于压榨机中进行压榨，去除多余碱液后待用；(3)将经压榨后的亚麻纤维放入高温高压反应釜中，与醚化剂(环氧乙烷)在20℃之间按质量比0.5进行醚化反应，醚化反应时间为90min；(4)水洗至pH＝7；(5)采用碱氧一浴法，将经醚化改性的亚麻纤维进行脱胶漂白，蒸煮液主要组成：氢氧化钠浓度20g/L、双氧水浓度10g/L、硅酸钠浓度2g/L、亚硫酸钠2g/L、渗透剂JFC用量5g/L，蒸煮时间90min，蒸煮温度90℃；(6)水洗至pH＝7，并脱水烘干。得到的亚麻纤维细度为2085公支，白度60.3，强度3.44cN/dtex。
Claims (5)
1.一种亚麻纤维纺前化学改性脱胶方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)碱预处理：室温下将亚麻纤维浸入20-150g/L的NaOH溶液中，浸渍10-120min；
(2)压榨：将经碱预处理后的亚麻纤维置于压榨机中进行压榨，去除多余碱液后待用；
(3)醚化改性：将经压榨后的亚麻纤维放入高温高压反应釜中，与醚化剂在20-80℃之间按质量比0.2-2.0进行醚化反应，醚化反应时间为30-120min；
(4)水洗；
(5)化学脱胶处理：采用碱氧一浴法，将经水洗后的亚麻纤维进行脱胶，蒸煮液主要组成：氢氧化钠浓度10-50g/L、双氧水浓度2-20g/L、硅酸钠浓度1-10g/L、亚硫酸钠1-10g/L、渗透剂用量1-10g/L，蒸煮时间90min，蒸煮温度90℃，浴比为1∶5-1∶20；
(6)水洗并脱水烘干，得到成品亚麻纤维。
2.如权利要求1所述的一种亚麻纤维纺前化学改性脱胶方法，其特征在于，所述水洗步骤为用浓度为10％的冰醋酸中和醚化改性后亚麻纤维中的游离碱，然后用去离子水洗涤过滤，洗至pH值7.0。
3.如权利要求1所述的一种亚麻纤维纺前化学改性脱胶方法，其特征在于，所述醚化改性步骤中的醚化剂为环氧化物。
4.如权利要求3所述的一种亚麻纤维纺前化学改性脱胶方法，其特征在于，所述的环氧化物为环氧丙烷。
5.如权利要求1所述的一种亚麻纤维纺前化学改性脱胶方法，其特征在于，所述化学脱胶处理步骤中的渗透剂为渗透剂JFC。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130213 |