[发明专利]一种缓释型弱碱源氧化脱胶提高苎麻纤维性能的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用缓释型弱碱源进行氧化脱胶以提高苎麻纤维性能的方法，属于苎麻纤维性能研究技术领域。

背景技术

苎麻为苎麻科苎麻属多年生宿根性草本植物，是一种中国特有的纺织材料，它对气候和土壤的适应性强，收获期短，具有很高的经济价值。苎麻纤维长，强力高，色泽洁白有丝光。在服用领域中，其织物有挺括、凉爽、吸湿散热快、穿着不贴身等特点，可以加工成精细或粗犷的面料。在产业用领域中，由于其具有耐腐蚀、绝缘和抗菌性，可以用作飞机翼布、渔网、高级纸张、火药、人造丝的原料。

苎麻纤维主要成分是纤维素，包裹在纤维素表面的非纤维素物质，统称为胶质。纺纱之前将苎麻原麻中的半纤维素、果胶、木质素等非纤维素物质去掉，使单纤维相互分离的过程称为脱胶。目前苎麻工厂常用的脱胶方法是碱法脱胶，这种脱胶方法制得的纤维性能较好，但流程长、能耗高、污染大，迫切需要寻找新型高效的脱胶试剂来代替氢氧化钠的使用。已有专利提出了采用氧化脱胶的方法对苎麻纤维进行脱胶，如CN1924120A，这种方法可以把脱胶、漂白等多道工序合并为一道，简化工艺，节约生产时间和药品，有利于环保，但由于过氧化物反应速度难以控制，造成纤维素过度氧化，纤维强伸性能差，这对纺纱是不利的。为解决氧化脱胶纤维断裂强度较低的问题，专利CN103233279A提出了分多步投料制备苎麻纤维的方法，这种方法可以大比例的提高纤维的断裂强度，但在生产中操作步骤较为繁琐。专利CN103215655A中提出了利用还原软化剂提高纤维性能的方法，这是一种通过氧化后再还原从而提高纤维的性能的方法。这些方法可以在一定程度上改善纤维受到过度氧化的情况，但并未从实质上解决控制过氧化物反应速度的问题。通过后期研究发现，如本发明中所述，即在氧化过程中加入保护纤维素的试剂可以在氧化过程中有效的减少纤维损伤，大幅度提高纤维的性能。

过氧化物的反应速度受脱胶液pH值影响很大，在现有的研究中，氢氧化钠是苎麻氧化脱胶的唯一碱源，这种脱胶液初始pH过大，pH在脱胶过程中逐渐降低，过氧化物的反应速度难以控制，造成纤维素过度氧化，纤维强伸性能差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够精确控制过氧化物的反应速度，从而减少纤维素纤维受到的氧化损伤，提高纤维的强伸性能和制成率，并降低脱胶废水化学需氧量COD的方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种缓释型弱碱源氧化脱胶提高苎麻纤维性能的方法，该方法由以下3个步骤组成：

步骤1：将过氧化物、醌类化合物、金属离子螯合剂、过氧化物稳定剂、表面活性剂、烧碱和水配成过氧化物脱胶溶液；将苎麻原麻与过氧化物脱胶溶液混合，加温并煮练；

步骤2：继续加温并煮练；

步骤3：将还原剂配制成还原溶液，然后将步骤2处理后的苎麻浸入还原溶液中，加温并煮练，然后上油、干燥，得到苎麻纤维；

其特征在于：

所述步骤1中，将部分烧碱用缓释型弱碱源取代，缓释型弱碱源的质量占总碱质量的10％～25％。

优选地，所述步骤1中，缓释型弱碱源为氢氧化镁、氢氧化钙、氧化镁、氧化钙、氢氧化铝、氧化铝中的一种或几种。

优选地，所述步骤1中，

过氧化物为过氧化氢、过氧化镁、过碳酸钠、过氧化尿素、过硼酸钠、过硫酸钠、过硫酸钾、过碳酸铵、过硫酸氢钾中的一种或几种；

金属离子螯合物为氨基三乙酸NTA、乙二胺四亚甲基膦酸钠EDTMPS、二乙烯三胺五甲叉膦酸DTPMPA、乙二胺二邻苯基乙酸钠EDDHANa、羟基乙叉二膦酸及其钠盐、聚丙烯酸钠、乙二胺四甲叉膦酸钠、柠檬酸钠、酒石酸钾钠、2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸、马来酸-丙烯酸共聚物、硅酸钠中的一种或几种；

过氧化物稳定剂为水玻璃、聚丙烯酰胺、硅酸镁、乙酰苯胺、间苯二酚、柠檬酸钠、苯甲酸钠、复配稳定剂FA001中的一种或几种。

优选地，所述步骤1中，苎麻原麻与过氧化物脱胶溶液的质量比为1∶10。

优选地，所述步骤1中，过氧化物脱胶溶液中各组分相对于苎麻原麻的质量百分比分别为：3％～8％过氧化物、1.5％～2.5％醌类化合物、1％～4％金属离子螯合剂、2％～4％过氧化物稳定剂、2％～6％表面活性剂、8％～12％总碱。

优选地，所述步骤1中，苎麻原麻与过氧化物脱胶溶液混合后，在80～85℃条件下，煮练50～60min。

优选地，所述步骤2中，在120～140℃条件下，煮练60～90min。