摘要:采用碱氧一浴一步法对黄麻脱胶漂白新工艺进行研究,初步探讨了碱与双氧水同浴脱胶漂白原理,以及双氧水氧化木质素原理。实验中首次采用镁离子做助剂,同时在强碱浴双氧水稳定剂的作用下,使碱氧一浴脱胶达到最佳功效。用正交方案将影响脱胶漂白效果较大的3个主要因素:NaOH质量浓度、双氧水和稳定剂用量进行工艺条件的优化,得出最佳方案为:NaOH为4g/L,H202为10g/L。,稳定剂用量5g/L。
黄麻纤维的主要成分为纤维素、半纤维素和木质素。黄麻纤维具有较高的强度和吸湿性,是热和电的良好绝缘体,在天然纤维中是最易生物降解的,其降解或燃烧时不产生有毒气体[1-3]。
随着黄麻机械、化学加工工艺的发展,已能纺制优质黄麻及其与其他纤维混纺的织物,同时黄麻粗硬的手感也得到了改善,使这类织物在时装、行李袋、地毯、毛毯等多种领域都有较大的发展潜力。
麻类纺织产品质量的优劣,主要取决于麻的脱胶。长期以来,原麻脱胶一直沿用自然发酵法和化学法进行[4]。自然法脱胶受环境影响大,耗费时间长,含杂多,质量难以保证;现在工厂常用的化学脱胶法能耗高.时间过长,对纤维造成不必要的损伤,而且成本高。
本工艺采用的碱和双氧水一浴一步法对黄麻进行脱胶漂白,碱和双氧水互相作用,碱既起到去除黄麻纤维中的胶质、半纤维素、木质素及其他杂质的作用,又为双氧水的分解提供了一个碱性环境;双氧水在酸性介质中很稳定,分解速率非常低,而在碱性介质中可以被碱活化,双氧水分子发生离解,可以漂白黄麻纤维。同时尤为重要的是可以氧化木质素,木质素被氧化后可以溶解于实验条件中的高温强碱液中。从而有助于更好的去除木质素。
1 实验条件及工艺流程
1.1 原料
使用经过栉梳机梳理后呈散状的黄麻原麻,原麻中的胶质经梳理已去除了一部分。
1.2 试剂
氢氧化钠、双氧水(30%)、MgS04·7H20、强碱浴双氧水稳定剂、浓硫酸(98%)。
1.3 仪器
普通烧杯、恒温水浴锅、温度计、量筒、锥形瓶、强力仪、烘箱、普通天平、光电天平、称量瓶、砂芯漏斗等。
1.4 工艺流程
黄麻原麻除杂→原麻浸酸→水洗→碱氧→浴→敲麻→水洗→酸洗→水洗→晾干
1.5工艺条件
1.5.1各工序的作用
(1)除杂:手工除去原麻中的大的杂质。
(2)原麻浸酸:温度40~50℃,时间60min,浴比为1∶20,酸液质量浓度:1ml/L。
(3)水洗:用自来水冲洗至pH值7左右。
(4)碱氧一浴:常压,浴比为1∶20,MgS04·7H20质量浓度为0.1%,其余条件与正交实验表相符合。温度的控制在预升温阶段.升温速度要控制在1℃/min。
(5)敲麻:使脱胶后黏附在纤维表面的胶质更好地脱落,使脱胶效果更彻底。
(6)水洗:用60℃以上的水冲至pH值7左右。
(7)酸洗:中和纤维上残余的碱液。
1.5.2升温速度
在预升温阶段,升温速度的控制对纤维的强力影响很大,双氧水分解速率受温度影响很大,如果升温速度过快,会极大地加速双氧水的分解,发生剧烈氧化,纤维被过度氧化降解,分子链断裂,从而降低了聚合度。使纤维的强力下降很多。根据实验可得出,当升温速度控制在1℃/min,其作用过程中没有出现双氧水分解过快而产生泡沫的现象,这说明双氧水分解速度比较正常,因此对黄麻强力损伤影响不大。