[发明专利]高效去除木质素的大麻化学脱胶方法

说明书

本发明涉及天然纤维的大麻化学脱胶方法。特别是一种高效去除木质素的大麻化学脱胶方法。

大麻纤维与其它麻类纤维一样，具有强力高，伸长小、刚度大、吸湿放湿快等特点，具有很好的服用性能和开发利用价值。大麻原麻中主要含有纤维素、半纤维素、果胶、木质素、脂腊质、水溶物、灰分以及极少量的色素和鞣质等等，其中非纤维素的成份约占40左右，非纤维素成份中，半纤维素和木质素的含量最大，由于半纤维素是无定型结壳物质，其聚合度较低，吸湿性和润胀度都较纤维素高，易被酸和碱液裂构。因此，半纤维素绝大部分在碱液中被裂构，变成单糖而溶解，通过酸的水解，又可溶解其中的一部分。采用苎麻快速脱胶新工艺（见《纺织学报》83年第2期第19页）对大麻半纤维素的去除基本上是可以满足的。但是，大麻原麻胶质中木质素量高达6～8%，而且木质素分子呈苯环结构，形成一种对碱稳定的结构，比较顽固，不易去除，经过一般碱煮工艺，是不能彻底地去除木质素。中国专利局于1987年1月14日公开了一种山东省东平县麻纺厂申请的申请号为85105350的《大麻化学脱胶工艺》发明专利，该专利申请只有工艺方法的陈述，却未见到质量指标，如制成率及木质素含量等，它的工艺内容实际上是湖南株州苎麻纺织印染厂采用三聚磷酸钠的快速脱胶工艺移植在大麻脱胶上运用。经我所对山东省东平县麻纺厂的产品进行测定，其大麻纤维中木质素的含量为2.84%左右。由于木质素含有棕色基团，因而造成纤维的光泽呈棕色，纤维粗硬、脆、弹性差，可纺性能及上染性能差，不耐日晒。当木质素的含量在1%以下时，纤维呈自然本色，洁白而不泛黄。

本发明的任务就是为了去除大麻纤维中的木质素，使其含量在1%以下，而又不致于降低制成率和使纤维强力不受到损失。

根据上述任务，我们采用了与上述苎麻化学快速脱胶新工艺相仿的工艺，即：扎把-装笼-浸酸-Ⅰ煮-Ⅱ煮-拷麻-漂白-脱水-抖麻-给油-脱油水-抖麻-烘干-精干麻，所不同的是在拷麻后采用酸性漂白-精炼-碱性漂白工序，它与一般苎麻脱麻采用的漂、酸、洗有本质的区别。本发明的酸性漂白工序是在pH值为2～4的次氯酸钠溶液中封闭进行，次氯酸钠溶液用硫酸调节，其有效氯浓度为1～1.5克/升，处理温度20～30℃，处理时间8～12分钟。用次氯酸钠漂白煮炼大麻，目的是要氯化木质素或氧化木质素，使之容易去除。

在酸性介质中，漂液次氯酸盐被氧化为氯酸盐。CLO^-+2HCLOCLO^-₃+2H+2CL^-

生成的盐酸再分解次氯酸盐后，又生成次氯酸。

H⁺+CLO^--HCLO

次氯酸在无机酸作用下，放出氯气。

CLO^-+2H^-+2CL^--CL^-+H₂O+CL₂

因此，在酸性溶液中，漂白是以氯化为主，氯化的木质素再采用稀碱溶液中进行精炼，可以溶除木质素。

精炼采用如下工艺参数：烧碱用量3～4%，焦磷酸四钠用量1～2%，亚硫酸钠用量1～2%，以上均为对原麻重量，浴比1∶7～1∶10，沸煮1.5～2小时。

氯化木质素与碱的反应过程为;

R^-CL+2NaOH-R^--ONa+NaCL+H₂O

由此可以明白，采用酸性次氯酸钠溶液处理拷了的煮炼麻的原理所在。目的是要氯化木质素;进而移入稀碱溶液里精炼，达到去除木质素的目的。

精炼之后之所以要采用碱性漂白，是因为在碱性介质中，次氯酸盐溶液的分解过程主要分为两个方面进行，一是次氯酸盐先被氧化为亚氯酸盐。

然后亚氯酸盐再被氧化为氯酸盐。

亚氯酸盐对麻纤维具有漂白作用，并且对纤维素的损失很小，它们对精炼麻的残留色素能起漂白作用。碱性漂白是在pH值为9～12的次氯酸钠溶液中进行，次氯酸钠溶液用烧碱调节，其有效氯浓度为0.8～1.2克/升;处理温度20～30℃，处理时间5～8分钟。

由此可知碱性漂白的主要作用是对精炼后的大麻漂白，这里漂白的作用主要是氧化，使得部分抗碱性木质素苯环结构破裂和降解，易于溶除。