CN100485097C - 一种用酞菁金属络合物脱胶天然纤维的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用酞菁金属络合物脱胶天然纤维的方法。包括步骤(1)将植物纤维和含催化剂酞菁金属络合物的过氧化物脱胶液混合，重量比为1∶10-1∶20，在30-100℃温度下脱胶1-4小时，然后水洗；(2)按常规的方法上油，干燥，即得到可供纺织用的纤维。该方法流程简单，反应时间短，脱胶效率高。本发明的脱胶、漂白方法实用、高效，得到的天然植物纤维可用于各类纺织品的加工。
Description
技术领域
本发明属纺织领域，特别是涉及一种用酞菁金属络合物脱胶天然纤维的方法。
背景技术
麻类纤维是我国较为重要的纺织原料之一，麻纤维是天然植物的提取物，属绿色生态纺织纤维。我国是世界上麻类资源最丰富的国家之一，其资源十分丰富，产量大，麻类品种达百余种，都在纺织上有不同的用处。其中苎麻产量占世界总产量的百分之九十，亚麻产量居世界第二位，总量居世界之最。由于麻纤维织物具有吸湿、散热、凉爽挺括等优良特性，越来越被消费者所熟悉和育睐。麻纺织品不仅在服用上得到广泛应，而且发展到家用装饰、医用包装等多个领域，因此国内外市场潜力巨大。
传统的麻纤维的制取是用碱法脱胶的技术。目前不断的有在原有的工艺上进行改革的方案提出。如：中国专利CN87101264，CN91111330.4，CN94110637.3，CN02139906.9，CN200510018306.0都是在酸碱脱胶的基础上，对工艺进行了改革，有的是增加了超声处理，有的针对麻品种的不同改变工艺。
有的专利是传统的酸碱工艺结合生物酶或菌对麻类植物进行脱胶，如：CN85103481，CN98111947.6，CN200410040119.8，CN200410064790.6。
从93年开始不断有不用酸碱，而单纯用生物酶或微生物脱胶技术的专利出现。如：CN93115151.1，CN95112564.8，CN02110152.3，CN200410043720.2，CN2005100109147，CN200510018309.4，CN200510018310.7，这7篇专利是用微生物对麻类植物进行脱胶的。专利CN200310105286.1和CN200510042924.9，这2篇专利是复合酶对麻类植物进行脱胶。专利CN94114280.9和CN01133357.X是利用环境中的天然菌类对麻类植物进行沤制脱胶。
有用纯物理方法处理的，如机械敲打和气爆法。如专利CN200410047033.8和CN200510114926.4。也有一些专利提供的方法是酸碱结合化学助剂的。如：CN88102614.X，CN88105767.3，CN88106418.1，CN94103650.2，CN200310124145.4。他们的目的是降低碱的用量。其中专利号为CN94103650.2的专利，虽用到了过氧化氢，但还需要用碱。
我们已在《苎麻及其它韧皮植物的过氧化物脱胶制纺织用纤维》的专利(申请号：200610031004.1)中完全不用酸碱，只用化学助剂，在脱胶的同时完成漂白工艺，把二个过程合并为一个过程。优点是流程简单，将原有的流程大大缩短，且一次煮练，使时间缩短，能耗也大大减少。制成率提高，纤维完全达到纺纱的要求。而且该工艺的药品用量比脱胶、漂白二步法要少，因此排污量也减少，有利环境保护。其原理是用氧化的方法把果胶大分子氧化切断，成为水溶性的多糖小分子，这些多糖小分子是微生物的营养，因此完全可为微生物吸收消化。氧化剂在氧化断裂果胶的同时也把有色物质氧化漂白。用过氧化物氧化的方法制取麻及其它韧皮植物的纤维比单纯的酸碱或单纯的生物方法制得的纤维的残胶要少，纤维细度要高。但是通过进一步的研究发现过氧化物在分解产生氧自由基的同时有一部分氧自由基会结合成分子氧，而失去氧化降解果胶的性能。
发明内容
本发明的目的是克服上述的缺陷，利用酞菁的催化能力，提高过氧化物的利用率，减少过氧化物用量，提供一种用酞菁金属络合物脱胶天然纤维的方法，该方法流程简单，反应时间短，脱胶效率高。
技术方案
本发明的一种用酞菁金属络合物脱胶天然纤维的方法，包括如下步骤：
(1)将植物纤维和含催化剂酞菁金属络合物的过氧化物脱胶液混合，重量比为1：1-1：20，在30-100℃温度下处理1-4小时，然后水洗；
(2)按常规的方法上油，干燥，即得到可供纺织用的纤维。
所述的植物纤维是苎麻、亚麻、黄麻、红麻。
所述的催化剂酞菁金属络合物，其金属为铁、锰、钴，酞菁是带磺酸基的酞菁或带羧基的酞菁，即磺酸酞菁铁、磺酸酞菁锰、磺酸酞菁钴、羧酸酞菁铁、羧酸酞菁锰或羧酸酞菁钴，其在脱胶液中的用量为脱胶液重量的百万分之1至百万分之20。
本发明所述的过氧化物脱胶液由脱胶剂、催化剂，螯合剂，氢键破坏剂，抗沉积剂，木质素去除剂和水组成。
本发明所述的脱胶剂过氧化物是过氧化氢、过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵、过碳酸钾、过碳酸钠、过碳酸铵、过硼酸钾、过硼酸钠、过硼酸铵。其在脱胶液中的用量为脱胶液重量的0.25—2.5％。
本发明所述的螯合剂是磷酸钠、三聚磷酸钠，偏磷酸钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、柠檬酸或乙二胺四乙酸二钠的一种或两种共用，其在脱胶液中的用量为脱胶液重量的0.1—1％。
本发明所述的氢键破坏剂是尿素，其在脱胶液中的用量为脱胶液重量的0.05—0.8％。
本发明所述的抗沉积剂是水玻璃，羧甲基纤维素，其在脱胶液中的用量为脱胶液重量的0.05—0.7％。
本发明所述的木质素去除剂是亚硫酸钠或亚硫酸氢钠，其在脱胶液中的用量为脱胶液重量的0.1—0.8％。
本发明所述的脱胶液中其它为水。
本发明的脱胶、漂白方法实用、高效，得到的天然植物纤维可用于各类纺织品的加工。本发明所用的所有化工原料都是市售常规原料。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
对比例1：过硫酸钾0.7公斤，三聚磷酸钠0.2公斤，尿素0.3公斤，水玻璃0.2公斤，亚硫酸氢钠0.5公斤，与98.1公斤水一起配成脱胶液。10公斤苎麻原料浸入100公斤脱胶液中。从室温开始升温，在半小时内升至90℃，并在此温度下保持3小时。经清水洗涤后，上油，干燥得到6.8公斤1700支的纺织用苎麻纤维。
实施例1：0.1克磺酸酞菁钴，过硫酸钾0.7公斤，三聚磷酸钠0.2公斤，尿素0.3公斤，水玻璃0.2公斤，亚硫酸氢钠0.5公斤，与98.1公斤水一起配成脱胶液。10公斤苎麻原料浸入100公斤脱胶液中。从室温开始升温，在半小时内升至50℃，并在此温度下保持3小时。经清水洗涤后，上油，干燥得到6.6公斤1600支的纺织用苎麻纤维。
对比例2：过氧化氢1.5公斤，磷酸钠0.5公斤，尿素0.8公斤，羧甲基纤维素0.1公斤，亚硫酸钠0.2公斤，加96.9公斤水配成脱胶液。10公斤亚麻原料浸入200公斤脱胶液。从室温开始升温，在半小时内升至100℃，并在此温度下保持2小时。洗涤，上油，干燥得7.8公斤1020支的纺织用亚麻纤维。
实施例2：羧酸酞菁铁10克，过氧化氢1.5公斤，磷酸钠0.5公斤，尿素0.8公斤，羧甲基纤维素0.1公斤，亚硫酸钠0.2公斤，加96.9公斤水配成脱胶液。10公斤亚麻原料浸入200公斤脱胶液。从室温开始升温，在半小时内升至90℃，并在此温度下保持1小时。洗涤，上油，干燥得7.7公斤1100支的纺织用亚麻纤维。
对比例3：过硼酸铵1.5公斤，磷酸氢二钠0.1公斤，尿素0.8公斤，水玻璃0.3公斤，亚硫酸氢钠0.6公斤，与96.7公斤水配成脱胶液。10公斤黄麻原料浸入150公斤脱胶液。从室温开始升温，在半小时内升至60℃，并在此温度下保持3小时。洗涤，上油，干燥得8.2公斤700支的纺织用黄麻纤维。
实施例3：磺酸酞菁锰20克，过硼酸铵1.5公斤，磷酸氢二钠0.1公斤，尿素0.8公斤，水玻璃0.3公斤，亚硫酸氢钠0.6公斤，与96.7公斤水配成脱胶液。10公斤黄麻原料浸入150公斤脱胶液。从室温开始升温，在半小时内升至60℃，并在此温度下保持1小时。洗涤，上油，干燥得8.4公斤680支的纺织用黄麻纤维。
实施例4：磺酸酞菁铁5克，过碳酸钠2.1公斤，柠檬酸0.1公斤和偏磷酸钠0.5公斤，尿素0.4公斤，水玻璃0.3公斤，亚硫酸钠0.4公斤，加96公斤水配成脱胶液。10公斤红麻原料浸入130公斤脱胶液。从室温开始升温，在半小时内升至45℃，并在此温度下保持3小时。洗涤，上油，干燥得8.0公斤550支的本白纺织用红麻纤维。
实施例5：羧酸酞菁钴12克，过硫酸铵18公斤，乙二胺四乙酸二钠0.5公斤和偏磷酸钠6.5公斤，尿素4公斤，羧甲基纤维素4公斤，亚硫酸钠2公斤，加水66公斤配成脱胶液。1公斤苎麻原料浸入20公斤该脱胶液。从室温开始升温，在半小时内升至100℃，并在此温度下保持1小时。洗涤，上油，干燥得0.66公斤1750支的本白纺织用苎麻纤维。
实施例6：羧酸酞菁锰8克，过硼酸铵21公斤，磷酸钠6公斤和偏磷酸钠1公斤，尿素5公斤，水玻璃5公斤，亚硫酸氢钠6.5公斤，加水55.5公斤配成脱胶液。1公斤红麻原料浸入14公斤脱胶液。从室温开始升温，在半小时内升至30℃，并在此温度下保持4小时。洗涤，上油，干燥得0.79公斤500支的纺织用红麻纤维。
实施例7：磺酸酞菁铁4克，过碳酸钠21公斤，偏磷酸钠7公斤，尿素4公斤，水玻璃3.5公斤，亚硫酸钠4.5公斤，加水60公斤配成脱胶液。1公斤亚麻原料浸入13公斤脱胶液。从室温开始升温，在半小时内升至85℃，并在此温度下保持1.5小时。洗涤，上油，干燥得0.78公斤1050支的本白纺织用亚麻纤维。
实施例8：羧酸酞菁铁9克，过硫酸钠15公斤，三聚磷酸钠5公斤，尿素3公斤，羧甲基纤维素2.5公斤，亚硫酸钠5公斤，加水69.5公斤配成脱胶液。1公斤黄麻原料浸入16公斤脱胶液。从室温开始升温，在半小时内升至80℃，并在此温度下保持1.5小时。洗涤，上油，干燥得0.82公斤690支的纺织用黄麻纤维。
Claims (3)
1.一种用酞菁金属络合物脱胶天然纤维的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将植物纤维和含催化剂酞菁金属络合物的过氧化物脱胶液混合，重量比为1：10—1：20，在30-100℃温度下脱胶1-4小时，然后水洗；
(2)按常规的方法上油，干燥，即得到可供纺织用的纤维。
其中，过氧化物脱胶液由脱胶剂、催化剂酞菁金属络合物、螯合剂、氢键破坏剂、抗沉积剂、木质素去除剂和水组成；
所述的脱胶剂过氧化物是过氧化氢、过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵、过碳酸钾、过碳酸钠、过碳酸铵、过硼酸钾、过硼酸钠或过硼酸铵，其在脱胶液中的用量为脱胶液重量的0.25—2.5％；
所述的螯合剂是磷酸钠、三聚磷酸钠，偏磷酸钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、柠檬酸或乙二胺四乙酸二钠的一种或两种共用，其在脱胶液中的用量为脱胶液重量的0.1—1％；
所述的氢键破坏剂是尿素，其在脱胶液中的用量为脱胶液重量的0.05—0.8％；
所述的抗沉积剂是水玻璃或羧甲基纤维素，其在脱胶液中的用量为脱胶液重量的0.05—0.7％；
所述的木质素去除剂是亚硫酸钠或亚硫酸氢钠，其在脱胶液中的用量为脱胶液重量的0.1—0.8％。
2.根据权利要求1所述的一种用酞菁金属络合物脱胶天然纤维的方法，其特征在于：植物纤维是苎麻、亚麻、黄麻或红麻。
3.根据权利要求1所述的一种用酞菁金属络合物脱胶天然纤维的方法，其特征在于：所述的催化剂酞菁金属络合物选自磺酸酞菁铁、磺酸酞菁锰、磺酸酞菁钴、羧酸酞菁铁、羧酸酞菁锰或羧酸酞菁钴中的一种，为脱胶液重量的百万分之1至百万分之20。
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