论文部分内容阅读
我国是世界上最大的苎麻产区,产量占世界总产量的80～90%。然而目前苎麻脱胶主要采用传统的两煮法,两煮一漂和两煮一练的化学方法,脱胶时间长,耗水多,操作连续性差,工人的劳动强度大,废液污染严重,这制约了苎麻纺织工业的进步。当今苎麻化学脱胶的发展趋势是向短流程、高效、快速和连续化的方向发展。本课题对苎麻化学脱胶方法进行了研究,课题内容包括以下四部分。第一部分,在苎麻化学成分定量分析的基础上,对苎麻氧化脱胶机理做了探讨。即利用氧化的方法把苎麻纤维中半纤维素、果胶、木质素的大分子切断,降解成可溶于水的小分子。由于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活化,因此需要加入适量的氢氧化钠为双氧水提供一个碱性环境。双氧水的性质使得苎麻脱胶和漂白工序合二为一,缩去浸酸、酸洗等工序,得到苎麻的氧化脱胶新工艺的工艺流程:试样准备→氧化煮练→水洗→亚硫酸钠洗→水洗→给油→脱油、脱水→烘干。第二部分,对氧化脱胶新工艺的工艺参数:双氧水、烧碱、煮练温度、煮练时间进行单因子试验,确定最佳工艺参数的合理范围:双氧水用量为8～12%,烧碱用量为2～5%,煮练温度70～100℃,煮练时间90～180min。利用正交实验和方差分析,以精干麻束纤维的断裂强度为测试指标,得到四个参数的合理组合,其最佳工艺条件为:双氧水8%,烧碱3.5%,温度85℃,时间135min。通过验证实验表明,优化的结果具有一定的可信度。第三部分,引用碱氧一浴短流程脱胶法,并分析了碱氧脱胶机理。影响精干麻断裂强度的主要因素有烧碱用量、双氧水用量、煮练温度,煮练时间四个因素。其中烧碱用量、煮练温度、煮练时间对精干麻断裂强度影响高度显著,双氧水用量影响不显著。碱氧脱胶法的最优工艺是NaOH用量10%,H2O2用量6%,煮练温度75℃,煮练时间120min。最优工艺精干麻束纤维的断裂强度是5.38cN/dtex。第四部分,从制成率、精干麻物理指标、化学成分分析及煮液环境测试指标等方面,对氧化脱胶最优工艺,碱氧脱胶最优工艺,传统工艺进行对比。虽然氧化脱胶法精干麻强度比传统工艺稍低,但并丝率和传统工艺相近,制成率、白度均明显优于传统工艺,细度达到纺纱要求。更重要的是,氧化脱胶后得到的煮液颜色最浅,化学需氧量最低,碱性最小。本课题得到的最后结论:采用本试验苎麻氧化脱胶工艺是可行的。氧化脱胶法缩短了脱胶时间和工艺流程,节约能源。综合煮液的环境指标,氧化脱胶法的污染程度明显比传统工艺小,更有利于环保。