[发明专利]一种葛麻脱胶工艺

说明书

技术领域

本发明涉及麻类脱胶技术领域，具体涉及一种利用低温冷冻与真空技术对葛麻进行脱胶的方法。

背景技术

葛麻又称葛藤，是一种使用历史悠久的多年生藤本植物，在中国大部分地区均有分布。过去主要用于笼筐、制绳索或造纸原料，近年来将葛麻纤维用于地毯生产其牢固度、弹性、耐磨性均超过丝织地毯，也可织成葛布。葛麻纤维韧性强劲，单纤维长约0.95～4.2厘米，宽0.01～0.02厘米，是良好的纤维植物。葛麻纤维与有机合成纤维相比，具有价廉质轻、强度和模量适当等优点，关键是植物纤维属可再生资源，绿色无毒，可自然降解，保护环境。

纺织工业上麻类的脱胶普遍采用以高温高压碱煮为中心，辅以强酸强碱的化学脱胶工艺。基本的工艺路线是：原麻-浸酸-水洗-一次碱液煮练-水洗-二次碱液煮练-酸洗-水洗-给油-抖散-烘干-精干麻。

一方面，高浓度的碱液会使纤维集合体分裂，受外力作用时会产生各个击破性质的断裂，断裂伸长率减弱，随着碱液浓度的增加和处理时间的延长，麻纤维部分大分子链断裂，使原本交叉扭曲排列的微纤维变得平直，抱合力差。采用化学脱胶，可导致麻纤维强力损失率高达15％～20％，纤维可纺性大大下降，可见经碱法脱胶后麻纤维的强度损失较大。

另一方面，化学脱胶过程中，酸碱对纤维的作用主要集中在纤维集合体的表面，对纤维表层损伤大，而对其内部化学成分的处理作用较小，纤维内部胶质及木质素降解率低，导致纤维刚性大、精干麻质量稳定性差等问题。

葛麻纤维与其它麻类的化学组成差异很大，其中葛麻纤维中纤维素的含量较少，只占35％左右，而非纤维素胶质含量高达45％以上，而且木质化程度较高，约占18％。由于葛麻的木质素和半纤维素的含量比亚麻、苎麻的含量要高许多，这些纤维素共生物增加了脱胶的难度，进而影响到深加工。因此，寻找一种合适的脱胶方法是葛麻加工利用过程中很重要的一个环节。

传统的真空冷冻干燥技术是将含水物料在低温状态下冻结，然后在真空条件下，使冰直接升华成水蒸汽并排走，从而脱去物料中的水分使物料干燥。真空冷冻干燥过程分为冷冻、升华和解吸三个阶段。首先，物料在其共晶点温度以下预冻，冻结完成后，在真空中将物料温度控制在共融温度和崩解温度以下进行升华，最后的解吸阶段，物料温度要控制在产品的最高许可温度以下。真空冷冻干燥中，样品的结构不会被破坏，这样就保留了物料的生物和化学结构及其活性的完整性，而且在冰升华时会留下孔隙。

本发明的创新性在于将低温冷冻-真空技术用于麻类脱胶领域，它不同于传统的真空冷冻干燥技术，是一门低温和真空结合的高新技术。首先利用传统真空冷冻干燥技术将原麻的胶质及纤维素初步分离并形成大量孔隙，然后利用真空技术将低浓度的碱液和双氧水注入到孔隙内部，使碱液和双氧水充分进入到原麻的内部，碱液与胶质的接触面积增加，使碱液和双氧水发挥最大功效。同时，由于真空条件下碱液和双氧水的活性大大提高，使脱胶效果得到改善，减少了化学药品的使用量，降低环境污染。

发明内容

本发明的实现方法如下：

本发明的第一个目的是针对目前化学脱胶过程纤维损伤率较高、环境污染严重等问题，提供一种葛麻低温冷冻-真空技术脱胶的方法。首先利用低温真空技术改变原麻内部结构，形成大量微孔，增加了纤维的表面积；然后利用真空负压技术将稀碱液处充分注入到纤维内部，使碱液发挥最大功效。该方法大大降低了化学药品的使用量，缩短了脱胶流程，能使胶质去除更彻底、分纤度更高且纤维损伤率低。

本发明的第二个目的是提供一种新型的脱胶工艺配方，该工艺既能够制备一种手感柔软、可纺性能优良的精细化葛麻纤维，而且能够保留原麻中的有益成分，可以用来加工具有保健性能的纺织品。

为实现本发明的第一个目的，采用低温冷冻-真空技术相结合的脱胶方法，首先把一定含水率的葛麻原麻通过低温真空技术改变其内部结构，使纤维大分子内部结构变得松弛，同时由于单纤维或原纤间的弱结构被破坏而产生分纤、原纤化结构，形成大量微孔，增加了纤维的表面积；而且真空低压打开了纤维素和半纤维素的纤维结构，从而增加了纤维的表面积；然后利用真空负压技术将稀碱液处充分注入到纤维内部，使碱液发挥最大功效。

为实现本发明的第二个目的，采用低温冷冻-真空技术处理葛麻原麻后，然后利用真空碱处理脱去胶质，最后利用真空双氧水处理技术，将残余的胶质和部分木质素去除，使精干麻木质素含量达到0.8％以下，纤维色白，柔软，能满足纺织印染等后加工的要求。本发明提供的葛麻低温冷冻-真空技术脱胶的方法的工艺流程如下：