苎麻作为纺织原料,具有优异的性能,纤维支数高、长度长、纤维十分坚韧。苎麻织物轻、透气并且散湿,具有独特的风格。苎麻原麻的构成成分除了大量的纤维素,还包括包裹在其表面的,被称作“胶质”的物质。胶质成分的大量存在会使苎麻的物理机械性能等指标下降,故苎麻在纺纱加工之前,必须先经过脱胶处理,目的在于去除缠绕在纤维素周围的胶质成分,得到纯净、分散的精干麻纤维。苎麻去除胶质的方式有很多,最主要的是微生物脱胶和化学脱胶,总体来说,大部分工厂采用的工艺还是以化学方法去除胶质为主,也有采用生物—化学联合脱胶的工艺。从实际应用的角度来讲,化学脱胶存在化学药品使用量大,废水排放量大,污染环境严重等诸多缺点。探讨新型脱胶工艺,提高脱胶效率,减少脱胶工艺流程和环境污染,具有重要的理论意义和现实意义。本课题利用Fenton试剂在弱酸性条件下对苎麻进行氧化脱胶,催化剂在酸性环境下会催化双氧水产生具有氧化性的物质,从而破坏胶质高分子并将其降解,最终溶解在溶液中。同时Fenton试剂能够处理脱胶废水,降低脱胶液的色度和ph值,降低其cod值,达到节能减排,高效环保的目的。另外,本课题对fenton试剂的氧化脱胶进行了一些理论分析,探讨脱胶液氧化还原电位大小对脱胶效果的影响,并用氧化还原电位调控氧化脱胶的反应进程。论文的主要研究内容包括如下几部分:(1)本文采用单因子试验方法,研究了脱胶液ph值、煮练温度、催化剂(feso4·7h2o)用量和双氧水用量等工艺参数对胶质去除的作用。试验表明,当脱胶液的ph值小于3.0或大于5.0时,精干麻纤维的断裂强度、断裂伸长率都比较小,而线密度(dtex)比较大。纤维的断裂强度随feso4·7h2o用量的增加呈先增加后减小的趋势,当feso4·7h2o用量过大或过小时,精干麻线密度均较大,但是伸长率却较小。加大h2o2的使用量,使得精干麻纤维断裂强度在一定h2o2使用量范围内,表现出增长的趋势,但是超出此范围后,便不断下降,最后趋于稳定。煮练温度的上升,使得精干麻纤维的断裂强度和断裂伸长率变化趋势为先增加,随后降低。线密度不断下降。综上所述,确定ph值的合理范围为3.0~5.0,feso4·7h2o的用量适宜范围为0.25%~0.75%,h2o2用量的合理范围为5.0%~7.0%,煮练温度的合理范围为50~70℃。(2)以单因子研究为基准,采取正交试验方法对fenton试剂氧化去除胶质的工艺进行优化。试验表明,ph值为4.0,feso4·7h2o用量为0.25%,h2o2用量为6%,温度为50℃时纤维性能最优。与碱性条件下氧化脱胶工艺对比,fenton试剂氧化脱胶对纤维性能有显著改善。其线密度变细2.93%,断裂强度提高4.38%,断裂伸长率提高16.88%,并丝率下降87.63%,残胶率下降27.98%,cod降低21.43%,柔软度增加75.14%,聚合度增加3.16%。与传统脱胶工艺对比,其细度变粗1.48%,断裂强度降低1.53%,残胶率增加3.49%,但其断裂伸长率提高2.04%,并丝率下降86.2%,柔软度增加31.91%,聚合度降低44.93%,同时脱胶废液的cod降低33.79%。总体看来,利用fenton试剂进行氧化脱胶,其氧化反应能够温和地进行,由此纤维素的损伤小,精干麻纤维的质量提高,同时可以减少药品使用量,节省时间和利润,并可降低脱胶废水cod值。sem测试表明,fenton试剂氧化脱胶的纤维已经完全分离开,纤维脱胶效果较好,纤维表面光滑清洁,可以很清晰地观察到纤维表面的形态。xrd测试表明,fenton试剂氧化脱胶的纤维结晶度(72.31%)比碱性条件下氧化脱胶(78.95%)和传统脱胶工艺(82.04%)的结晶度要低,这说明fenton试剂氧化脱胶所制备精干麻纤维的柔软度和断裂伸长率有了显著地改善。ft-ir测试,fenton试剂氧化脱胶的精干麻纤维其胶质成分去除比较充分。(3)实时在线监测fenton试剂氧化脱胶液的orp值(氧化还原电位值),研究不同工艺条件对orp值以及脱胶效率的影响。结果表明,随着脱胶液ph值、煮练温度、催化剂(feso4·7h2o)用量和双氧水用量的增加,脱胶液orp值的变化是先增大后减小。综合考虑纤维的各种性能,在ph值为4,feso4·7h2o用量为0.75%,h2o2用量为6%,温度为60℃时精干麻纤维性能较优。通过对脱胶液的orp值合理调控,可以使脱胶过程连续温和地进行。试验结果显示,当脱胶液的ORP值介于335mV~430mV之间时,纤维的物理机械性能等指标较好,纤维损伤较小,同时可达到较好的脱胶效果。