[发明专利]一种使用2;2;6;6-四甲基哌啶-1-氧化物自由基氧化体系制备苎麻纤维的方法

说明书

本发明公开了一种使用2，2，6，6‑四甲基哌啶‑1‑氧化物自由基氧化体系制备苎麻纤维的方法，其特征在于，先将脱胶助剂与2，2，6，6‑四甲基哌啶‑1‑氧化物自由基氧化体系的试剂配成氧化脱胶液，加入原麻，在室温下浸泡；然后向脱胶液中加入乙醇终止氧化反应；再向脱胶液中加入氢氧化钠并加热，升至100℃后保温；最后取出脱胶液中的纤维，用还原剂处理，然后经上油、干燥，得到苎麻纤维。本发明采用TEMPO体系对苎麻进行氧化脱胶，达到缩短脱胶时间，降低脱胶能耗，降低脱胶废水COD值的技术效果。

技术领域

本发明涉及一种使用2，2，6，6-四甲基哌啶-1-氧化物自由基氧化体系制备苎麻纤维的方法，属于纺织加工技术领域。

背景技术

苎麻是一种重要的纤维作物，俗称“中国草”，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。

苎麻的主要成分为纤维素，此外还含有半纤维素、果胶和木质素等非纤维素物质，纺织工业将这些非纤维素物质统称胶质。把纤维素从胶质中提取分离出来，即可得到苎麻单纤维，这一过程称为脱胶。目前，苎麻纤维生产企业所采用脱胶方法有传统化学脱胶和生物脱胶。传统化学脱胶需要高温煮练8小时才可完成，耗时长，耗能大；生物脱胶生产流程长，需要的设备复杂。与上述两种脱胶方法相比，用氧化剂进行氧化脱胶速度更快，能耗更小。研究者们采用碱性过氧化物体系进行苎麻脱胶，取得了良好的脱胶效果。本发明则采用2，2，6，6-四甲基哌啶 -1-氧化物自由基(TEMPO)体系对苎麻进行氧化脱胶，进一步缩短了脱胶时间，降低脱胶能耗和脱胶废水COD值。

TEMPO是一种哌啶类氮氧自由基，具有弱氧化性。使用低浓度的TEMPO 与共氧化剂或酶可组合成的TEMPO体系，可以在不对纤维素造成过多损伤的条件下，有效去除苎麻原麻中的胶质。这是因为TEMPO体系只选择性氧化纤维素分子中的伯醇基，而对仲醇基无作用，反应过程简单缓和，对纤维素造成的损伤小。

发明内容

本发明所要解决的是现有脱胶工艺耗时长，耗能大或生产流程长，需要的设备复杂的技术问题。

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是提供了一种使用2，2，6，6-四甲基哌啶-1-氧化物自由基氧化体系制备苎麻纤维的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1)：将脱胶助剂与2，2，6，6-四甲基哌啶-1-氧化物自由基氧化体系的试剂配成氧化脱胶液，加入原麻，在室温下浸泡，期间使用氢氧化钠溶液和盐酸控制脱胶液的pH值；

步骤2)：向脱胶液中加入乙醇终止氧化反应；

步骤3)：向脱胶液中加入氢氧化钠并加热，升至100℃后保温；

步骤4)：取出脱胶液中的纤维，用还原剂处理，然后经上油、干燥，得到苎麻纤维。

优选地，所述步骤1)中的脱胶助剂采用质量浓度为1％～2％的醌类纤维素保护剂、质量浓度为2％～4％的镁盐、质量浓度为2％～4％的多聚磷酸盐或质量浓度为1％～2％的金属离子螯合剂。

更优选地，所述醌类纤维素保护剂为蒽醌；所述镁盐为硫酸镁；所述多聚磷酸盐为三聚磷酸钠；所述金属离子螯合剂为HEDP。

优选地，所述步骤1)中2，2，6，6-四甲基哌啶-1-氧化物自由基氧化体系为 TEMPO/NaBr/NaClO体系或TEMPO/漆酶体系。