CN110670146A - 一种制备莲杆纤维的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种制备莲杆纤维的方法，具体按照以下步骤实施：步骤1、对莲杆进行预处理；步骤2、对经过预处理的莲杆进行碱处理；步骤3、对经过碱处理的莲杆进行酸处理；步骤4、对经过酸处理的莲杆进行脱胶漂白处理；步骤5、对经过步骤4处理的莲杆进行机械打击、水洗、脱水、给油、干燥后得到莲杆纤维。本发明制备莲杆纤维的方法，工艺简单易操作，生产成本低，生产周期短，生产效率高，纤维可工业化生产。

Description

一种制备莲杆纤维的方法
技术领域
本发明属于纺织品加工技术领域，涉及一种制备莲杆纤维的方法。
背景技术
莲杆纤维是一种天然的新型纤维，制作的服装具有透气清凉，吸湿快干，舒适抗皱，健康环保等性能，同时从莲叶柄中提取莲杆纤维可以将废弃的莲杆资源开发利用，为莲种植者及地区带来可观的经济效益和社会效益。
莲杆纤维有湿态人工抽丝、干态机械等提取方式，通过湿态人工抽丝制得的莲杆纤维虽然结构完整，制得的纤维柔软，但是人工提取过程困难、繁琐，莲杆纤维制品加工费时费力；干态机械法制备的莲杆纤维机械化程度高，但是提取的莲杆纤维结构损伤大，可纺性差；而多种方法联用虽然能获得性质尚可的莲杆纤维，然而繁琐的程序使得制备过程繁琐，而且使得莲杆纤维结构损伤较大，可纺性不好。因此，莲杆纤维制品通常作为猎奇的奢侈品而进行生产，不能得到广泛的应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种制备莲杆纤维的方法，解决了现有技术中存在的莲杆纤维制备程序繁琐，同时损伤莲杆纤维结构的问题。
本发明所采用的技术方案是，一种制备莲杆纤维的方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1、对莲杆进行预处理；
步骤2、对经过预处理的莲杆进行碱处理；
步骤3、对经过碱处理的莲杆进行酸处理；
步骤4、对经过酸处理的莲杆进行脱胶漂白处理；
步骤5、对经过步骤4处理的莲杆进行机械打击、水洗、脱水、给油、干燥后得到莲杆纤维。
本发明的特点还在于：
步骤1具体为，对莲杆进行梳理除杂，并进行清洗。
步骤2具体为，配制3～5g·L-1的强碱溶液，将经过预处理的莲杆置于强碱溶液中进行反应，反应1～1.5h，然后将莲杆取出剥皮并用温度40℃的水进行水洗。
步骤3具体为，将经过步骤2处理的莲杆置于1～2ml·L-1 98％的H2S04溶液中进行酸洗，酸洗1h后用温度40℃的水进行水洗。
步骤4具体为，配制5～15g·L-1强碱溶液，并与硫酸镁溶液混合，其中硫酸镁溶液体积为强碱溶液体积的0.1～0.3％，调节混合溶液pH值至10.5，将经过步骤3处理的莲杆置于上述溶液中，在80～100℃下煮0.5～1h，再将溶液温度降至40℃，加入5～15g·L-1的强氧化剂溶液，同时加入强氧化剂溶液体积30％的氧漂白稳定复配剂，然后以1℃·min-1的速度升温，当溶液pH值为10.5时，加入强碱溶液，且强碱溶液体积与跟硫酸镁混合时的体积相同，继续碱煮0.5～1小时。
步骤5具体为，水洗温度为40℃，脱水后用给油液进行浸泡，浸泡温度为85℃，时间为30min，给油后在烘箱进行干燥即可得到莲杆纤维。
浴比均为1：20。
强碱为氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化钡。
强氧化剂为过氧化氢、次氯酸钠或次氯酸钙。
本发明的有益效果是：
(1)本发明制备莲杆纤维的方法，工艺简单易操作，生产成本低，生产周期短，生产效率高，纤维可工业化生产；
(2)本发明制备莲杆纤维的方法，根据莲杆纤维各主要组成成分的耐化学和耐热性能的差异，设计将化学脱胶与漂白进行结合，碱量分两次加入，即为双氧水提供最佳的反应条件，同时控制升温，有效地防止双氧水副反应的发生，以提高了加工效率，提高了纤维的脱胶及漂白效果；
(3)本发明制备莲杆纤维的方法，可将莲植物的废弃物莲杆充分利用；制得的纤维可用于短纤维纺纱。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种制备莲杆纤维的方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1、对莲杆进行梳理除杂，并进行清洗；
步骤2、配制3～5g·L-1的NaOH溶液，将经过预处理的莲杆置于NaOH溶液中进行反应，反应1～1.5h，然后将莲杆取出剥皮并用温度40℃的水进行水洗；
步骤3、将经过步骤2处理的莲杆置于1～2ml·L-1 98％的H2S04溶液中进行酸洗，酸洗1h后用温度40℃的水进行水洗；
步骤4、配制5～15g·L-1NaOH溶液，并与硫酸镁溶液混合，其中硫酸镁溶液体积为NaOH溶液体积的0.1～0.3％，调节混合溶液pH值至10.5，将经过步骤3处理的莲杆置于上述溶液中，在80～100℃下煮0.5～1h，再将溶液温度降至40℃，加入5～15g·L-1的强氧化剂溶液，同时加入过氧化氢溶液体积30％的氧漂白稳定复配剂，然后以1℃·min-1的速度升温，当溶液pH值为10.5时，加入NaOH溶液，且NaOH溶液体积与跟硫酸镁混合时的体积相同，继续碱煮0.5～1小时；
步骤5、对经过步骤4处理的莲杆进行机械打击、水洗、脱水、给油，其中水洗温度为40℃，脱水后用给油液进行浸泡，浸泡温度为85℃，时间为30min，给油后在烘箱进行干燥即可得到莲杆纤维；
以上反应的浴比均为1：20。
在本发明一种制备莲杆纤维的方法中：步骤4的作用为，根据莲杆纤维各主要组成成分的耐化学和耐热性能的差异，设计将化学脱胶与漂白进行结合，强碱溶液分两次加入，既为双氧水提供最佳的反应条件，同时控制升温，有效地防止双氧水副反应的发生，提高了加工效率，提高了纤维的脱胶及漂白效果。
实施例1
步骤1、称取一定量干莲杆，对莲杆进行梳理除杂，并进行清洗；
步骤2、配制3g·L-1的NaOH溶液，将清洗过的莲杆加入到溶液里，反应时间为1.5小时，对莲杆进行剥皮并用温度40℃的水进行水洗；
步骤3、配制1ml·L-1 98％的H2S04溶液，将水洗过的莲杆放入H2S04溶液中，反应1小时后用温度40℃的水进行水洗；
步骤4、配置5g·L-1的NaOH溶液，并与硫酸镁溶液混合，其中硫酸镁溶液体积为NaOH溶液体积的0.1％，调节混合溶液pH值至10.5，将经过步骤3水洗的莲杆置于上述溶液中，在100℃下煮1h后，将溶液温度降至40℃，加入5g·L-1的过氧化氢溶液，同时加入过氧化氢溶液用量30％的氧漂白稳定复配剂，控制温度升速为1℃·min-1，当溶液pH值为10.5时，加入NaOH溶液，且NaOH溶液体积与跟硫酸镁混合时的体积相同，继续碱煮1小时；
步骤5、将步骤4得到的纤维束用机械打击，以制取分离性较好的莲杆纤维，然后进行水洗，水洗温度为40℃，脱水后用给油液进行浸泡，浸泡温度为85℃，时间为30min，给油后在烘箱进行干燥即可得到莲杆纤维；
以上反应的浴比均为1：20。
实施例2
步骤1、称取一定量干莲杆，对莲杆进行梳理除杂，并进行清洗；
步骤2、配制5g·L-1的NaOH溶液，将清洗过的莲杆加入到溶液里，反应时间为1小时，对莲杆进行剥皮并用温度40℃的水进行水洗；
步骤3、配制2ml·L-1 98％的H2S04溶液，将水洗过的莲杆放入H2S04溶液中，反应1小时后用温度40℃的水进行水洗；
步骤4、配置15g·L-1的NaOH溶液，并与硫酸镁溶液混合，其中硫酸镁溶液体积为NaOH溶液体积的0.3％，调节混合溶液pH值至10.5，将经过步骤3水洗的莲杆置于上述溶液中，在90℃下煮0.5h后，将溶液温度降至40℃，加入15g·L-1的过氧化氢溶液，同时加入过氧化氢溶液用量30％的氧漂白稳定复配剂，控制温度升速为1℃·min-1，当溶液pH值为10.5时，加入NaOH溶液，且NaOH溶液体积与跟硫酸镁混合时的体积相同，继续碱煮0.5小时；
步骤5、将步骤4得到的纤维束用机械打击，以制取分离性较好的莲杆纤维，然后进行水洗，水洗温度为40℃，脱水后用给油液进行浸泡，浸泡温度为85℃，时间为30min，给油后在烘箱进行干燥即可得到莲杆纤维；
以上反应的浴比均为1：20。
实施例3
步骤1、称取一定量干莲杆，对莲杆进行梳理除杂，并进行清洗；
步骤2、配制4g·L-1的NaOH溶液，将清洗过的莲杆加入到溶液里，反应时间为1小时，对莲杆进行剥皮并用温度40℃的水进行水洗；
步骤3、配制2ml·L-1 98％的H2S04溶液，将水洗过的莲杆放入H2S04溶液中，反应1小时后用温度40℃的水进行水洗；
步骤4、配置10g·L-1的NaOH溶液，并与硫酸镁溶液混合，其中硫酸镁溶液体积为NaOH溶液体积的0.2％，调节混合溶液pH值至10.5，将经过步骤3水洗的莲杆置于上述溶液中，在80℃下煮0.5h后，将溶液温度降至40℃，加入10g·L-1的过氧化氢溶液，同时加入过氧化氢溶液用量30％的氧漂白稳定复配剂，控制温度升速为1℃·min-1，当溶液pH值为10.5时，加入NaOH溶液，且NaOH溶液体积与跟硫酸镁混合时的体积相同，继续碱煮0.5小时；
步骤5、将步骤4得到的纤维束用机械打击，以制取分离性较好的莲杆纤维，然后进行水洗，水洗温度为40℃，脱水后用给油液进行浸泡，浸泡温度为85℃，时间为30min，给油后在烘箱进行干燥即可得到莲杆纤维；
以上反应的浴比均为1：20。
实施例4
步骤1、称取一定量干莲杆，对莲杆进行梳理除杂，并进行清洗；
步骤2、配制3g·L-1的NaOH溶液，将清洗过的莲杆加入到溶液里，反应时间为1.5小时，对莲杆进行剥皮并用温度40℃的水进行水洗；
步骤3、配制2ml·L-1 98％的H2S04溶液，将水洗过的莲杆放入H2S04溶液中，反应1小时后用温度40℃的水进行水洗；
步骤4、配置15g·L-1的NaOH溶液，并与硫酸镁溶液混合，其中硫酸镁溶液体积为NaOH溶液体积的0.3％，调节混合溶液pH值至10.5，将经过步骤3水洗的莲杆置于上述溶液中，在90℃下煮0.5h后，将溶液温度降至40℃，加入10g·L-1的过氧化氢溶液，同时加入过氧化氢溶液用量30％的氧漂白稳定复配剂，控制温度升速为1℃·min-1，当溶液pH值为10.5时，加入NaOH溶液，且NaOH溶液体积与跟硫酸镁混合时的体积相同，继续碱煮0.5小时；
步骤5、将步骤4得到的纤维束用机械打击，以制取分离性较好的莲杆纤维，然后进行水洗，水洗温度为40℃，脱水后用给油液进行浸泡，浸泡温度为85℃，时间为30min，给油后在烘箱进行干燥即可得到莲杆纤维；
以上反应的浴比均为1：20。
实施例5
步骤1、称取一定量干莲杆，对莲杆进行梳理除杂，并进行清洗；
步骤2、配制4g·L-1的NaOH溶液，将清洗过的莲杆加入到溶液里，反应时间为1小时，对莲杆进行剥皮并用温度40℃的水进行水洗；
步骤3、配制2ml·L-1 98％的H2S04溶液，将水洗过的莲杆放入H2S04溶液中，反应1小时后用温度40℃的水进行水洗；
步骤4、配置5g·L-1的NaOH溶液，并与硫酸镁溶液混合，其中硫酸镁溶液体积为NaOH溶液体积的0.1％，调节混合溶液pH值至10.5，将经过步骤3水洗的莲杆置于上述溶液中，在90℃下煮1h后，将溶液温度降至40℃，加入10g·L-1的过氧化氢溶液，同时加入过氧化氢溶液用量30％的氧漂白稳定复配剂，控制温度升速为1℃·min-1，当溶液pH值为10.5时，加入NaOH溶液，且NaOH溶液体积与跟硫酸镁混合时的体积相同，继续碱煮0.5小时；
步骤5、将步骤4得到的纤维束用机械打击，以制取分离性较好的莲杆纤维，然后进行水洗，水洗温度为40℃，脱水后用给油液进行浸泡，浸泡温度为85℃，时间为30min，给油后在烘箱进行干燥即可得到莲杆纤维；
以上反应的浴比均为1：20。
下表1为实施例1-5得到的莲杆纤维的各项性能指标及现有的方法制备的莲杆纤维的各项性能指标。
表1
由表1可看出，通过本发明的方法制备莲杆纤维将脱胶和漂白流程简化为一个步骤后，得到的莲杆纤维力学性能并没有变差，并且在一定程度有所提高，同时，脱胶和漂白过程虽然简化为一个步骤，但是得到的莲杆纤维的白度明显提高，残胶率明显降低。

Claims (9)

1.一种制备莲杆纤维的方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
步骤1、对莲杆进行预处理；
步骤2、对经过预处理的莲杆进行碱处理；
步骤3、对经过碱处理的莲杆进行酸处理；
步骤4、对经过酸处理的莲杆进行脱胶漂白处理；
步骤5、对经过步骤4处理的莲杆进行机械打击、水洗、脱水、给油、干燥后得到莲杆纤维。
2.根据权利要求1所述的一种制备莲杆纤维的方法，其特征在于，所述步骤1具体为，对莲杆进行梳理除杂，并进行清洗。
3.根据权利要求1所述的一种制备莲杆纤维的方法，其特征在于，所述步骤2具体为，配制3～5g·L-1的强碱溶液，将经过预处理的莲杆置于强碱溶液中进行反应，反应1～1.5h，然后将莲杆取出剥皮并用温度40℃的水进行水洗。
4.根据权利要求1所述的一种制备莲杆纤维的方法，其特征在于，所述步骤3具体为，将经过步骤2处理的莲杆置于1～2ml·L-1 98％的H2S04溶液中进行酸洗，酸洗1h后用温度40℃的水进行水洗。
5.根据权利要求1所述的一种制备莲杆纤维的方法，其特征在于，所述步骤4具体为，配制5～15g·L-1强碱溶液，并与硫酸镁溶液混合，其中硫酸镁溶液体积为强碱溶液体积的0.1～0.3％，调节混合溶液pH值至10.5，将经过步骤3处理的莲杆置于上述溶液中，在80～100℃下煮0.5～1h，再将溶液温度降至40℃，加入5～15g·L-1的强氧化剂溶液，同时加入强氧化剂溶液体积30％的氧漂白稳定复配剂，然后以1℃·min-1的速度升温，当溶液pH值为10.5时，加入强碱溶液，且强碱溶液体积与跟硫酸镁混合时的体积相同，继续碱煮0.5～1小时。
6.根据权利要求1所述的一种制备莲杆纤维的方法，其特征在于，所述步骤5具体为，水洗温度为40℃，脱水后用给油液进行浸泡，浸泡温度为85℃，时间为30min，给油后在烘箱进行干燥即可得到莲杆纤维。
7.根据权利要求1-6所述的一种制备莲杆纤维的方法，其特征在于，浴比均为1：20。
8.根据权利要求3或5所述的一种制备莲杆纤维的方法，其特征在于，所述强碱为氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化钡。
9.根据权利要求5所述的一种制备莲杆纤维的方法，其特征在于，所述强氧化剂为过氧化氢、次氯酸钠或次氯酸钙。
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