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黄麻纤维精细化改性研究

作　者: 付书玉
导　师: 俞建勇；刘丽芳
学　校: 东华大学
专　业: 纺织材料与纺织品设计
关键词: 黄麻纤维精细化化学法生物酶法漂白
分类号: TS102.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 27次
引　用: 1次
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内容摘要

黄麻纤维是一种性能优异的天然纤维素纤维,特有的纤维性能使其产品具有良好的服用性能和外观风格,颇受国内外市场和消费者的青睐。但由于黄麻纤维中的半纤维素和木质素含量较高,使其产品开发的品种和档次很受限制。因此,要充分利用黄麻纤维这一丰富的自然资源就必须对其进行精细化改性处理。本文针对黄麻纤维自身的缺陷,在化学成分分析的基础上对其进行精细化改性处理,即“深度脱胶”。常规的脱胶方法可制得细度为350-400 Nm的黄麻纤维,利用本文的深度脱胶工艺可使纤维细度达550-600 Nm,提高了50%-60%,使其能够应用于高档服装、家纺面料。目前黄麻纤维的精细化主要是对其进行脱胶处理,常用的方法有化学法和生物法。化学法能显著降低黄麻纤维的细度,但同时也损伤了纤维的强度和长度,且对环境有较大污染;生物法对纤维强度和长度的损伤小,对环境污染小,但作用弱、不均匀,处理后纤维细度较粗,且纤维离散度大。为了克服现有技术中单一化学法和单一生物酶法的缺点,本文探讨了黄麻纤维化学—生物酶联合脱胶工艺。本文采用的精细化处理工艺流程为:黄麻精洗麻→预处理→化学处理→化学—生物酶联合处理→漂白处理→精细化黄麻纤维。主要研究内容和结论如下:1.比较了预水、预酸、预氧以及预超声波四种预处理,得出预氧处理是一种最有效的黄麻纤维脱胶预处理方式。优化的预氧工艺参数为:H₂O₂浓度10 g/L,NaOH浓度8 g/L,Na₂SiO₃浓度5 g/L,Na₃P₅O₁₀浓度1 g/L,水浴80℃,时间1 h,浴比1:15。2.采用化学法对黄麻纤维进行脱胶处理,在单因子分析的基础上进行了正交分析,结果表明:高温碱煮的处理温度对黄麻纤维性能有着十分重要的影响;其次为Na₂S用量（硫化度）,NaOH浓度也同样具有不可忽视的作用。综合考虑黄麻纤维的细度、断裂强度、可挠度及白度等指标,确定优化的化学法工艺参数为:NaOH浓度15 g/L,蒽醌浓度0.3 g/L,硫化度20%,蒸煮温度120℃,保温时间10 min,升温速度2℃/min,浴比1:15。采用此优化工艺处理后,黄麻纤维细度可达539.2 Nm,断裂强度2.8 cN/dtex,可挠度125.6捻/100 mm,白度36.5,残胶率7.6%,木质素残余率11.2%。3.采用生物酶法对黄麻纤维进一步处理,分别研究生物酶用量、温度、处理时间、pH值以及非离子表面活性剂JFC等对黄麻纤维性能的影响,得出的最佳工艺条件为:生物酶用量（owf）6%,JFC浓度1g/L,温度50℃,处理时间3 h,pH=8,浴比1:15。在最佳工艺条件下,黄麻纤维的主要物理机械性能为:细度571.5 Nm,断裂强度2.7cN/dtex,可挠度135.6捻/100 mm,白度38.6,残胶率5.9%,木质素残余率10.1%。由此可知,黄麻纤维的可纺性能得到了进一步的提高。4.采用H₂O₂对脱胶后的黄麻纤维进行漂白处理,以提高其白度,并进一步改善其可纺性。通过正交分析得出:H₂O₂浓度对黄麻纤维性能有显著影响,其次为水浴温度,再次为NaOH浓度。综合考虑黄麻纤维的细度、断裂强度及白度等指标,优化的漂白工艺参数为:H₂O₂浓度10 g/L,NaOH浓度8 g/L,Na₂SiO₃浓度5 g/L,Na₃P₅O₁₀浓度1 g/L,水浴温度60℃,保温时间30 min,升温速度1℃/min,浴比1:15。最优工艺条件下精细化黄麻纤维的主要物理机械性能为:细度609.6 Nm,断裂强度2.1 cN/dtex,可挠度149.2捻/100 mm,白度46.8,残胶率4.5%,木质素残余率9.3%。

黄麻纤维精细化改性研究

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