黃麻纖維精細(xì)化改性研究.pdf_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、黃麻纖維是一種性能優(yōu)異的天然纖維素纖維,特有的纖維性能使其產(chǎn)品具有良好的服用性能和外觀風(fēng)格,頗受國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)和消費(fèi)者的青睞。但由于黃麻纖維中的半纖維素和木質(zhì)素含量較高,使其產(chǎn)品開發(fā)的品種和檔次很受限制。因此,要充分利用黃麻纖維這一豐富的自然資源就必須對(duì)其進(jìn)行精細(xì)化改性處理。本文針對(duì)黃麻纖維自身的缺陷,在化學(xué)成分分析的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行精細(xì)化改性處理,即“深度脫膠”。常規(guī)的脫膠方法可制得細(xì)度為350-400 Nm的黃麻纖維,利用本文的深度脫膠工

2、藝可使纖維細(xì)度達(dá)550-600 Nm,提高了50%-60%,使其能夠應(yīng)用于高檔服裝、家紡面料。
   目前黃麻纖維的精細(xì)化主要是對(duì)其進(jìn)行脫膠處理,常用的方法有化學(xué)法和生物法?;瘜W(xué)法能顯著降低黃麻纖維的細(xì)度,但同時(shí)也損傷了纖維的強(qiáng)度和長(zhǎng)度,且對(duì)環(huán)境有較大污染;生物法對(duì)纖維強(qiáng)度和長(zhǎng)度的損傷小,對(duì)環(huán)境污染小,但作用弱、不均勻,處理后纖維細(xì)度較粗,且纖維離散度大。為了克服現(xiàn)有技術(shù)中單一化學(xué)法和單一生物酶法的缺點(diǎn),本文探討了黃麻纖維化學(xué)-

3、生物酶聯(lián)合脫膠工藝。
   本文采用的精細(xì)化處理工藝流程為:黃麻精洗麻→預(yù)處理→化學(xué)處理→化學(xué)一生物酶聯(lián)合處理→漂白處理→精細(xì)化黃麻纖維。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:
   1.比較了預(yù)水、預(yù)酸、預(yù)氧以及預(yù)超聲波四種預(yù)處理,得出預(yù)氧處理是一種最有效的黃麻纖維脫膠預(yù)處理方式。優(yōu)化的預(yù)氧工藝參數(shù)為:H2O2濃度10g/L,NaOH濃度8g/L,Na2SiO3濃度5g/L,Na3P5O10濃度1 g/L,水浴80℃,時(shí)間1 h,浴

4、比1:15。
   2.采用化學(xué)法對(duì)黃麻纖維進(jìn)行脫膠處理,在單因子分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行了正交分析,結(jié)果表明:高溫堿煮的處理溫度對(duì)黃麻纖維性能有著十分重要的影響;其次為Na2S用量(硫化度),NaOH濃度也同樣具有不可忽視的作用。綜合考慮黃麻纖維的細(xì)度、斷裂強(qiáng)度、可撓度及白度等指標(biāo),確定優(yōu)化的化學(xué)法工藝參數(shù)為:NaOH濃度15g/L,葸醌濃度0.3 g/L,硫化度20%,蒸煮溫度120℃,保溫時(shí)間10 min,升溫速度2℃/min,浴

5、比1:15。采用此優(yōu)化工藝處理后,黃麻纖維細(xì)度可達(dá)539.2 Nm,斷裂強(qiáng)度2.8 cN/dex,可撓度125.6捻/100 mm,白度36.5,殘膠率7.6%,木質(zhì)素殘余率11.2%。
   3.采用生物酶法對(duì)黃麻纖維進(jìn)一步處理,分別研究生物酶用量、溫度、處理時(shí)間、pH值以及非離子表面活性劑JFC等對(duì)黃麻纖維性能的影響,得出的最佳工藝條件為:生物酶用量(owf)6%,JFC濃度1g/L,溫度50℃,處理時(shí)間3 h,pH=8,浴

6、比1:15。在最佳工藝條件下,黃麻纖維的主要物理機(jī)械性能為:細(xì)度571.5 Nm,斷裂強(qiáng)度2.7cN/dtex,可撓度135.6捻/100 mm,白度38.6,殘膠率5.9%,木質(zhì)素殘余率10.1%。由此可知,黃麻纖維的可紡性能得到了進(jìn)一步的提高。
   4.采用H2O2對(duì)脫膠后的黃麻纖維進(jìn)行漂白處理,以提高其白度,并進(jìn)一步改善其可紡性。通過(guò)正交分析得出:H2O2濃度對(duì)黃麻纖維性能有顯著影響,其次為水浴溫度,再次為NaOH濃度。

7、綜合考慮黃麻纖維的細(xì)度、斷裂強(qiáng)度及白度等指標(biāo),優(yōu)化的漂白工藝參數(shù)為:H2O2濃度10g/L,NaOH濃度8g/L,Na2SiO3濃度5 g/L,Na3P5O10濃度1 g/L,水浴溫度60℃,保溫時(shí)間30 min,升溫速度1℃/min,浴比1:15。最優(yōu)工藝條件下精細(xì)化黃麻纖維的主要物理機(jī)械性能為:細(xì)度609.6 Nm,斷裂強(qiáng)度2.1 cN/dtex,可撓度149.2捻/100 min,白度46.8,殘膠率4.5%,木質(zhì)素殘余率9.3%

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