一種氧化脫膠提高苧麻纖維性能的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種氧化脫膠提高苧麻纖維性能的方法，將質(zhì)量比為1:10的苧麻原麻與過氧化物脫膠溶液混合，在80-85℃條件下，煮練40-60min；其中相對(duì)于苧麻原麻的質(zhì)量百分比，過氧化物脫膠溶液組分為：1％～4％氫氧化鈉、3％～8％過氧化物、0.5％～4％醌類化合物、1％～6％金屬離子螯合劑、2％～4％過氧化物穩(wěn)定劑、2％～6％表面活性劑，余量為水；加入氫氧化鈉，在100℃條件下煮練1-1.5h，得到處理后的苧麻；將處理后的苧麻與還原溶液，在60-100℃下煮練40-90min，然后上油、干燥。本發(fā)明需要的脫膠時(shí)間短、效率高、可把漂白與脫膠一同完成，制得的苧麻纖維強(qiáng)伸性能好。
【專利說明】一種氧化脫膠提高苧麻纖維性能的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于提高纖維性能方法領(lǐng)域，特別涉及一種氧化脫膠提高苧麻纖維性能的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]苧麻為苧麻科苧麻屬多年生宿根性草本植物，是一種中國(guó)特有的紡織材料，它對(duì)氣候和土壤的適應(yīng)性強(qiáng)，收獲期短，具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。苧麻纖維長(zhǎng)，強(qiáng)力高，色澤潔白有絲光。在服用領(lǐng)域中，其織物有挺括、涼爽、吸濕散熱快、穿著不貼身等特點(diǎn)，可以加工成精細(xì)或粗獷的面料。在產(chǎn)業(yè)用領(lǐng)域中，由于其具有耐腐蝕、絕緣和抗菌性，可以用作飛機(jī)翼布、漁網(wǎng)、高級(jí)紙張、火藥、人造絲的原料。
[0003]苧麻纖維主要成分是纖維素，包裹在纖維素表面的非纖維素物質(zhì)，統(tǒng)稱為膠質(zhì)。紡紗之前將苧麻原麻中的半纖維素、果膠、木質(zhì)素等非纖維素物質(zhì)去掉，使單纖維相互分離的過程稱為脫膠。目前苧麻工廠常用脫膠方法是的堿法脫膠，這種脫膠方法制得的纖維性能較好，但流程長(zhǎng)，能耗高，迫切需要尋找新型高效的脫膠試劑來代替氫氧化鈉的使用。已有專利提出了采用氧化脫膠的方法對(duì)苧麻纖維進(jìn)行脫膠，如CN1924120A，這種方法可以把脫膠、漂白等多道工序合并為一道，簡(jiǎn)化工藝，節(jié)約生產(chǎn)時(shí)間和藥品，有利于環(huán)保，但這種方法制得的纖維斷裂強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率較低，這對(duì)紡紗是不利的。為解決氧化脫膠纖維斷裂強(qiáng)度較低的問題，專利CN103233279A提出了分多步投料制備苧麻纖維的方法，這種方法可以大比例的提高纖維的斷裂強(qiáng)度，但在生產(chǎn)中操作步驟較為繁瑣。專利CN103233280A提出在脫膠過程的同時(shí)對(duì)纖維進(jìn)行化學(xué)改性，這種方法可以提高纖維的斷裂伸長(zhǎng)率，但同時(shí)會(huì)造成纖維斷裂強(qiáng)度的下降。我們已在專利CN103215655A中提出了利用還原軟化劑提高纖維性能的方法，這是一種通過氧化后再還原從而提高纖維的性能的方法，通過后期研究發(fā)現(xiàn)，如本發(fā)明中所述，即在氧化過程中加入保護(hù)纖維素的試劑可以在氧化過程中有效的減少纖維損傷，大幅度提高纖維的性能。
[0004]醌類化合物是一類廣泛存在于自然界的有機(jī)化合物?，F(xiàn)在主要應(yīng)用于染料工業(yè)、造紙工業(yè)、醫(yī)藥領(lǐng)域。將醌類化合物應(yīng)用于苧麻氧化脫膠中，在專利或文獻(xiàn)中報(bào)導(dǎo)較少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種氧化脫膠提高苧麻纖維性能的方法，本發(fā)明需要的脫膠時(shí)間短、效率高、可把漂白與脫膠一同完成，制得的苧麻纖維強(qiáng)伸性能好。
[0006]本發(fā)明的一種氧化脫膠提高苧麻纖維性能的方法，包括:
[0007](I)將質(zhì)量比為1:10的苧麻原麻與過氧化物脫膠溶液混合，在80_85°C條件下，煮練40-60min ;其中相對(duì)于苧麻原麻的質(zhì)量百分比，過氧化物脫膠溶液組分為:1%?4%氫氧化鈉、3%?8%過氧化物、0.5%?4%醌類化合物、1%?6%金屬離子螯合劑、2%?4%過氧化物穩(wěn)定劑、2%?6%表面活性劑，余量為水；
[0008](2)步驟(I)中加入氫氧化鈉，在100°C條件下煮練1-1.5h，得到處理后的苧麻；[0009](3)將還原劑配制成還原溶液，然后將步驟(2)處理后的苧麻浸入還原溶液中，在60-100°C下煮練40-90min，然后上油、干燥，得到苧麻纖維；其中還原劑用量為原麻質(zhì)量的
2%?6%。
[0010]所述步驟(I)中過氧化物為過氧化氫、過氧化尿素、過硫酸鈉、過硫酸鉀、過氧化鎂、過碳酸鈉、過碳酸銨中的一種或幾種。
[0011]所述步驟(I)中醌類化合物為蒽醌、改性蒽醌、蒽氫醌、二氫蒽醌、二氫二羥基蒽醌、四氫蒽醌、2-羥基蒽醌、2-硝基蒽醌、1-甲基蒽醌、2-甲基蒽醌、2，7-二甲基蒽醌、1-甲氧基蒽醌、2-氨基蒽醌、蒽醌-2-磺酸鈉、萘醌、2-蒽醌-羧酸、I, 4- 二氫-9，10- 二羥基蒽二鈉中的一種或幾種。
[0012]所述步驟(I)中金屬離子螯合物為羥基乙叉二膦酸及其鈉鹽、聚丙烯酸鈉、乙二胺二鄰苯基乙酸鈉、二乙烯三胺五甲叉膦酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸鈉、氨基三甲叉膦酸、乙二胺四甲叉膦酸鈉、三聚磷酸鈉、檸檬酸鈉、酒石酸鉀鈉、2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸、馬來酸-丙烯酸共聚物、硅酸鈉中的一種或幾種。
[0013]所述步驟(I)中過氧化物穩(wěn)定劑為水玻璃、聚丙烯酰胺、硅酸鎂、乙酰苯胺、間苯二酚、檸檬酸鈉、苯甲酸鈉中的一種或幾種。
[0014]所述步驟(I)中表面活性劑為三聚磷酸鈉、偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、十二烷基硫酸鈉、二辛基琥珀酸磺酸鈉、聚氧乙烯脂肪酸酯、硬脂酸鈉、十二烷基硫酸銨、聚山梨酯中的一種或幾種。
[0015]所述步驟(2)中氫氧化鈉加入量為苧麻原麻質(zhì)量的3% -8%。
[0016]所述步驟(3)中還原劑為亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、維生素、連二亞硫酸鈉、二氧化硫脲中的一種或幾種。
[0017]本發(fā)明中醌類化合物用于苧麻的氧化脫膠中，可以看作一種氧化還原催化劑，對(duì)木質(zhì)素來說，它是還原劑，可以加快脫除木質(zhì)素，同時(shí)本身被氧化；這種氧化型的蒽醌可以把把纖維素和半纖維素的還原性末端基氧化成糖醛酸類末端基，從而阻止剝皮反應(yīng)，同時(shí)本身被還原，如此循環(huán)下去，在脫除木質(zhì)素和穩(wěn)定碳水化合物中起氧化還原接觸劑的作用。所以，只用少量醌類化合物就可以達(dá)到加快脫木質(zhì)素和保護(hù)碳水化合物的作用。
[0018]有益.效果
[0019]本發(fā)明需要的脫膠時(shí)間短、效率高、可把漂白與脫膠一同完成，制得的苧麻纖維強(qiáng)伸性能好；與前期的專利CN103215655A中提到的方法相比，苧麻纖維的強(qiáng)伸性能可以提高20%以上；所用纖維素保護(hù)劑用量小且可以回收利用，纖維制備過程的環(huán)保性提高了。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)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(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0021]實(shí)施例1
[0022]在氧化脫膠中提高苧麻纖維強(qiáng)伸性能的方法如下:
[0023]將4公斤過氧化氫(濃度為30% )、0.6公斤氫氧化鈉、0.2公斤蒽醌、0.4公斤HEDP>0.6公斤乙酰苯胺、0.8公斤三聚磷酸鈉與193.6公斤水配成氧化脫膠溶液。20公斤原麻浸入200公斤溶液中。升溫至85°C，并保溫I小時(shí)。之后向脫膠溶液中加入1.4公斤氫氧化鈉，升溫至100°C，并保溫1.5小時(shí)。將麻取出用清水洗滌。用I公斤亞硫酸氫鈉配成還原溶液，將經(jīng)過上述處理的苧麻浸入其中，升溫至70°C，保溫40分鐘。對(duì)脫膠后的苧麻進(jìn)行酸洗，再脫水、給油、脫油、烘干。用拉伸強(qiáng)力儀測(cè)試?yán)w維的斷裂強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、斷裂功、用銅乙二胺黏度法測(cè)試?yán)w維的聚合度。
[0024]對(duì)比例I
[0025]不在氧化煮練中添加醌類化合物的氧化脫膠工藝:將4公斤過氧化氫(濃度為30% )、0.6公斤氫氧化鈉、0.4公斤HEDP、0.6公斤乙酰苯胺、0.8公斤三聚磷酸鈉與193.6公斤水配成氧化脫膠溶液。20公斤原麻浸入200公斤溶液中。升溫至85°C，并保溫I小時(shí)。之后向脫膠溶液中加入1.4公斤氫氧化鈉，升溫至100°C，并保溫1.5小時(shí)。將麻取出用清水洗滌。用I公斤亞硫酸氫鈉配成還原溶液，將經(jīng)過上述處理的苧麻浸入其中，升溫至70°C，保溫40分鐘。對(duì)脫膠后的苧麻進(jìn)行酸洗，再脫水、給油、脫油、烘干。用拉伸強(qiáng)力儀測(cè)試?yán)w維的斷裂強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、斷裂功、用銅乙二胺黏度法測(cè)試?yán)w維的聚合度。對(duì)比例I與實(shí)施例1的測(cè)試結(jié)果見表1。 [0026]表1纖維性能測(cè)試結(jié)果
[0027]
【權(quán)利要求】
1.一種氧化脫膠提高苧麻纖維性能的方法，包括: (1)將質(zhì)量比為1:10的苧麻原麻與過氧化物脫膠溶液混合，在80-85°C條件下，煮練40-60min ;其中相對(duì)于苧麻原麻的質(zhì)量百分比，過氧化物脫膠溶液組分為:1%?4%氫氧化鈉、3%?8%過氧化物、0.5%?4%醌類化合物、1%?6%金屬離子螯合劑、2%?4%過氧化物穩(wěn)定劑、2%?6%表面活性劑，余量為水； (2)步驟(I)中加入氫氧化鈉，在100°C條件下煮練1-1.5h，得到處理后的苧麻； (3)將還原劑配制成還原溶液，然后將步驟(2)處理后的苧麻浸入還原溶液中，在60-100°C下煮練40-90min，然后上油、干燥，得到苧麻纖維；其中還原劑用量為苧麻原麻質(zhì)量的2%?6%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氧化脫膠提高苧麻纖維性能的方法，其特征在于:所述步驟(I)中過氧化物為過氧化氫、過氧化尿素、過硫酸鈉、過硫酸鉀、過氧化鎂、過碳酸鈉、過碳酸銨中的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氧化脫膠提高苧麻纖維性能的方法，其特征在于:所述步驟(I)中醌類化合物為蒽醌、改性蒽醌、蒽氫醌、二氫蒽醌、二氫二羥基蒽醌、四氫蒽醌、2-羥基蒽醌、2-硝基蒽醌、1-甲基蒽醌、2-甲基蒽醌、2，7-二甲基蒽醌、1-甲氧基蒽醌、2-氨基蒽醌、蒽醌-2-磺酸鈉、萘醌、2-蒽醌-羧酸、I, 4- 二氫-9,10- 二羥基蒽二鈉中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氧化脫膠提高苧麻纖維性能的方法，其特征在于:所述步驟(I)中金屬離子螯合物為羥基乙叉二膦酸及其鈉鹽、聚丙烯酸鈉、乙二胺二鄰苯基乙酸鈉、二乙烯三胺五甲叉膦酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸鈉、氨基三甲叉膦酸、乙二胺四甲叉膦酸鈉、三聚磷酸鈉、檸檬酸鈉、酒石酸鉀鈉、2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸、馬來酸-丙烯酸共聚物、硅酸鈉中的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氧化脫膠提高苧麻纖維性能的方法，其特征在于:所述步驟(I)中過氧化物穩(wěn)定劑為水玻璃、聚丙烯酰胺、硅酸鎂、乙酰苯胺、間苯二酚、檸檬酸鈉、苯甲酸鈉中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氧化脫膠提高苧麻纖維性能的方法，其特征在于:所述步驟(I)中表面活性劑為三聚磷酸鈉、偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、十二烷基硫酸鈉、二辛基琥珀酸磺酸鈉、聚氧乙烯脂肪酸酯、硬脂酸鈉、十二烷基硫酸銨、聚山梨酯中的一種或幾種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氧化脫膠提高苧麻纖維性能的方法，其特征在于:所述步驟(2)中氫氧化鈉加入量為苧麻原麻質(zhì)量的
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氧化脫膠提高苧麻纖維性能的方法，其特征在于:所述步驟(3)中還原劑為亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、維生素、連二亞硫酸鈉、二氧化硫脲中的一種或幾種。
【文檔編號(hào)】D01C1/02GK103993364SQ201410217757
【公開日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年5月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月20日
【發(fā)明者】孟超然, 劉鳳明, 孫娜, 郁崇文, 楊建平, 張斌, 張明明 申請(qǐng)人:東華大學(xué)