亚麻纤维前处理传统工艺改进及其性能研究

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亚麻纤维是重要的纺织原料,具有优良的透气性、吸湿排汗性。亚麻纤维由亚麻原茎经沤麻、栉梳获得,纤维粗硬,长短不一,含杂量高,单纤维间的各项指标离散性大,纤维的可纺性差,并且由于取向度、结晶度高,且纤维中含有木质素、半纤维素等杂质,因此亚麻纤维的前处理,对亚麻纤维的可纺性显得尤为重要。由于亚氯酸钠对木质素的去除效果好,亚麻纤维前处理常用酸洗→亚漂→氧漂工艺。但是,在亚漂过程中会释放二氧化氯气体,危害员工身体健康、腐蚀设备、污染环境。同时,氧漂阶段水玻璃作为氧漂稳定剂,虽价格低廉,产品白度佳,但是易形成“硅垢”,沉积在纤维及设备上,造成纤维品质下降,设备清洗困难。并且该前处理工序多,耗时耗能。因此,改进前处理工艺迫在眉睫。本文探究酸洗→碱氧一浴和酶预处理→碱氧一浴工艺,采用正交实验确定两种工艺的优化工艺配方,对比传统工艺处理后纤维的白度、毛效、聚合度。其次,针对前处理中的氧漂工艺,以非硅类氧漂稳定剂包括含磷稳定剂、硅溶胶、阴离子型聚丙烯酰胺(PAM)和氯化镁、二乙烯三胺五甲叉膦酸(DTPMPA)和氯化镁、DTPMPA和PAM及氯化镁复配以及自制聚丙烯酸-镁盐(PAA-Mg)取代水玻璃,探索其在亚麻纤维氧漂工艺中的应用,确定各稳定剂的氧漂工艺配方。结果如下:以处理后纤维的白度、毛效、聚合度作为纤维性能指标,得到酸洗→碱氧一浴中碱氧一浴的优化工艺(owf):双氧水12.8%,烧碱0.4%,精练剂GT 4.8%,亚硫酸钠2.4%,水玻璃4.8%,浴比1:8,90℃,处理60min,所得纤维白度值为65.58,毛效值为16.4cm/30min,聚合度值为2818。酶预处理→碱氧一浴中碱氧一浴的优化工艺(owf):双氧水11.2%,烧碱10.4%,精练剂GT 4.8%,亚硫酸钠2.4%,水玻璃4.8%,浴比1:8,90℃,处理60min,所得白度值为66.54,毛效值为15.7cm/30min,聚合度值为2809。PAA-Mg做氧漂稳定剂的优化漂白工艺配方(owf):PAA-Mg 1.6%,H2O2 2.6%,pH为11.7,JFC 1.0%,Na2CO3 1.9%。DTPMPA做氧漂稳定剂的优化漂白工艺配方(owf):pH为11.0,DTPMPA 1.8%,MgCl2 0.1%,H2O2 2.6%,JFC 1.0%,Na2CO3 1.9%。PAM做氧漂稳定剂的优化漂白工艺配方(owf):pH为11.0,PAM 8%,MgCl2 0.6%,H2O2 2.6%,JFC 1.0%,Na2CO3 1.9%。硅溶胶作氧漂稳定剂的优化漂白工艺配方(owf):pH为11.0,硅溶胶5.0%,H2O2 2.6%,JFC 1.0%,Na2CO3 1.9%。含磷稳定剂作为氧漂稳定剂的优化工艺配方(owf):pH=11.0,含磷稳定剂1.6%,H2O2 2.6%。DTPMPA和PAM复配的优化氧漂工艺配方为:H2O2 2.6%,JFC 1.0%,Na2CO3 1.9%,pH=11.0,DTPMPA 0.8%、PAM 5.0%、MgCl2 0.1%。实验表明,非硅类氧漂稳定剂能在一定程度上取代水玻璃,应用于亚麻纤维氧漂工艺。
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