[发明专利]棉麻纤维及纱线的液氨改性方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纺织原料的处理方法，特别涉及一种棉麻纤维及纱线的液氨改性方法。

背景技术

现有的棉、麻纤维及纱线是一大类天然纺织材料。在当今绿色、环保和回归自然理念的引导下，越来越受到市场和消费者的重视。但与合成纤维相比，棉、麻纤维及纱线存在着纺纱难、织布难、染色差，制成纺织品存在缩水、易皱等缺陷。液氨处理在保留棉、麻纤维及纱线固有优点的同时，去掉其不足，使其成为有特殊性能的纤维及纱线方面已是一种重要手段。但是在已有的方法中，对能源的节约和环保方面没有重点考虑。主要体现在：一是对浸氨后纤维上存有的液氨的去除措施不完善，使得需消耗能源才能让液氨做液-气-液循环回收，所需能源数量变大，加工时间变长；二是当前的液氨回收循环方法，因为生成的氨气中含空气，须经水吸收的工艺程序，将氨气吸收掉将空气排除，然后再从氨水中将氨气组分精馏出来，再冷凝成液氨，流程长，耗能大，装备投资大；三是在不密封的容器中处理，纤维及纱线干燥除味不彻底，污染环境；四是生产的批量小，无法满足大批量生产的需要。

发明内容

本发明的目的，就是为了克服现有技术存在的不足，而提供一种新的棉麻纤维及纱线的液氨改性方法。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种棉麻纤维及纱线的液氨改性方法，包括以下顺序进行的步骤：

A、原料的预处理

将待处理的棉麻纤维或纱线原料进行烘干，烘干温度不高于80℃，使烘干后原料的含水率低于6％；

B、浸氨

将经过预处理的原料置于密封的处理罐中，并固定在一个旋转纱架上，然后通入液氨，在纱架的缓慢转动下浸泡20秒～20分钟，再将液氨撤出处理罐；

C、甩干

将经过浸氨处理的原料，在纱架的快速转动下甩干，至原料上的含氨量占原料重量的50％以下，甩出的液氨撤出处理罐，返回贮氨罐重新使用；

D、氨气流烘干

将甩干后的原料，在纱架的缓慢转动下，用0～80℃的氨气流烘干，使原料上的含氨量降至10％以下；

E、空气流吹洗

将经过氨气流烘干的原料，在纱架的缓慢转动下，用空气流吹洗干净，然后拿出处理罐。

步骤B中所述的浸氨，采用的液氨压力为0.1-1.0Mpa，纱架的旋转速度为2～10r/min。

步骤C中所述的甩干，采用的纱架的旋转速度，为使甩干物的线速度在20～40m/s。

步骤D中所述的氨气流烘干，采用罐内压力为0.25～0.35Mpa，平均每公斤纤维或纱线的氨气流流量为30～100m³/h，纱架旋转速度为2～10r/min，烘干时间为0.5～2.5小时。

步骤E中所述的空气流吹洗，采用的纱架的旋转速度为2～10r/min，平均每公斤纤维及纱线吹洗气流流量为30～100m³/h，吹洗时间为3～8分钟。

步骤B中所述的浸氨，在通入液氨前，先将容器抽真空至0.001～0.008Mpa，然后充氨气至浸氨采用的压力范围内，再通入液氨。

所述的棉麻纤维或纱线在无张力或弱张力状态下浸入液氨中。

所述的弱张力为小于断裂强力的30％。

本发明由于采用了以上技术方案，使其与现有技术相比，具有以下的优点和特点：

1、经过本方法处理的棉、麻纤维及纱线，通过X射线衍射检测，其纤维素的晶格发生了变化，从纤维素I变成了纤维素III，从纤维的外观、手感上看，增加了纤维的柔软性、卷曲性和蓬松性。检测其吸湿性能，强力等指标，均在±5％的范围以内，证明纤维的主要特性没有变化。经纺纱对比试验，在同一种的工艺条件下，细纱断头率下降了5～30％，纺纱的最高支数提高了10～50％，所织成的织物缩水率可以控制在1～5％以下，再经交联处理后，织物的抗皱性能按GB13796-92衡量均在3.5级以上。上染率、匀染性、染色鲜艳水平也均有提高。由于选择较高压力下处理大麻、亚麻等麻类纤维及纱线，液氨渗透到纤维结晶区的能量增强，可降低大麻、亚麻纤维的结晶度9～19％，有利于麻类染色和提高柔软度。

2、通过在浸氨后增加甩干的工序，使绝大部分(50～85％被脱出)液氨回到贮氨罐，不参与液-气-液相变循环消耗能量，降低了烘干成本50～85％。

3、通过对处理罐及内部的纤维抽真空以及采用氨气流烘干等手段，不使空气参与加工过程，使得需经相变循环的氨气，可以直接经压缩-冷凝变成液氨，不必采用吸收-精馏-冷凝的长工艺路线，可节约液氨循环的能量25～38％，还可降低液氨循环部分的设备投资70％。