CN101130885A - 麻材粘胶纤维的制备方法及制备的麻材粘胶纤维 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种采用麻材植物为原料制备麻材粘胶纤维的方法以及采用该方法制备的麻材粘胶纤维，制备方法包括步骤备料、蒸煮、洗料、打浆、除砂、漂白、水洗、抄浆、浸渍、压榨、粉碎、老成、黄化、溶解、混合、过滤、脱泡、过滤、纺丝、欠伸、切断、后处理、干燥、打包等。使用本发明中的制备方法利用麻材植物生产粘胶纤维，工艺简单，物料消耗低，而且生产的麻材粘胶纤维具有优良的白度、强度和纤维伸长等性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种纺织领域中的化学纤维技术，尤其是涉及一种采用麻材植物为原料制备麻材粘胶纤维的方法以及采用该方法制备的麻材粘胶纤维。
背景技术
粘胶纤维作为一种纺织原料，由于具有质地轻盈、光滑、柔软、舒适等特点，深受消费者的喜爱，其传统的生产方法是采用棉短绒、木材等为原料进行生产，但是当前随着棉花种植面积的减少，及国家对森林保护政策执行得越来越严格，粘胶原料棉短绒、木材短缺的问题正逐年突显出来。
麻材俗称“火麻”，为桑科的一年生草本植物，雌雄分株。原产地在亚洲中部。麻材种植简便，生长迅速，适应性强，一般茎高2-3米，一年一收，其在种植和生长过程中不施用任何农药，是一种绿色产品。麻材植物中单纤维的细度是苎麻的三分之一，接近于棉纤维，并且纤维末端呈钝圆形，因此采用麻材纤维纺织而成的纺织品，柔软适体，无需特别的处理就可避免其刺痒感和粗硬感。并且麻材纤维不仅特别细软而且纤维中心有较大的空腔，与纤维表面纵向分布着的许多裂隙和小孔洞相连，因此其优异的毛细现象使麻材纤维吸汗排湿性能格外好。而麻材纤维的横截面为中空的不规则三角形、多边、腰圆型等，其分子结构呈多棱状，较松散，有螺旋纹，因此麻材纤维制品对音波、光波具有良好的消散作用，其可屏蔽外界的紫外线对人体的伤害。麻材纤维的吸湿性也特别好，回潮率可达12％左右，其制品能轻易地避免静电积聚，避免了因衣着摆动磨擦引起的放电和起球现象。并且麻材纤维具有优良的耐热性能，所以麻材纺织产品比较适宜做防晒服装、太阳伞、以及各种特殊需要的工作服和室内装饰布料等。并且麻材纤维还具有抗霉抑菌功能，麻材纺织品对金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、大肠杆菌、白色念球菌等均有明显的杀灭作用。因此采用麻材植物为原料生产粘胶纤维是人们解决粘胶原料短缺的一种有效的途径，但是当前人们以麻材植物为原料生产粘胶纤维的方法并不多，并且采用当前存在的一些利用麻材植物为原料生产粘胶纤维的工艺方法所生产的粘胶纤维的白度、强度和纤维伸长等性能上均不是非常的理想；而且其工艺也较为复杂，生产中的物料消耗较大，这影响了人们对麻材植物的利用，也在一定程度上影响了粘胶纤维的生产和质量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供了一种以麻材植物为原料制备麻材粘胶纤维的方法，采用本制备方法利用麻材植物生产粘胶纤维，工艺简单，物料消耗低，并且生产的粘胶纤维的质量高，具有优良的白度、强度和纤维伸长等性能。
本发明还提供一种采用麻材植物为原料生产的麻材粘胶纤维，它不仅具有优良的白度、强度和纤维伸长等性能的粘胶纤维，并且还具有抗菌、防静电、光滑、柔软等特性。
本发明提供了一种利用麻材植物生产麻材粘胶纤维的方法，为采用来源丰富的麻材植物为原料，经蒸、漂、制胶、纺丝等工艺处理，制成的麻材粘胶纤维具有抗菌、防静电、光滑、柔软等特性，可包括生产步骤备料、蒸煮、洗料、打浆、除砂、漂白、水洗、抄浆、浸渍、压榨、粉碎、老成、黄化、溶解、混合、过滤、脱泡、过滤、纺丝、欠伸、切断、后处理、干燥、打包等，漂白则在控制浆的浓度在3～6％下采用两段式氯化漂白，其中
第一段漂白：PH值9～11，用氯量以有效用氯量相对于绝干浆量的1～3％，温度35～60℃，时间60～120分钟；
第二段漂白：PH值2～4，用氯量以有效用氯量相对于绝干浆量0.2～0.6％，时间10～30分钟。
其蒸煮条件为采用以NaOH计相对绝干麻材原料量的15％～25％，液比为1∶3～6，升温时间40～80分钟，蒸煮最高温度165～178℃，保温时间150～210分钟。
打浆为在浆料浓度为5％～10％，打浆时间为30～60分钟下进行，要求获得的浆中无小浆团。
浸渍条件为浸渍温度45～60℃，碱液浓度230～250g/l，甲种纤维素含量25～35％，含碱12～18％，浸渍时间50～80分钟。
黄化条件为二硫化碳相对甲种纤维素加入量38～42％，时间为180～240分钟，黄化的终温28～35℃。
纺丝条件为酸浴组成硫酸110～140g/l，硫酸钠300～400g/l，硫酸锌5～15g/l，温度40～50℃；酸浴落差＜25g/l。
生产的麻材粘胶纤维为干断裂强度≥1.82CN/dtex，湿断裂强度≥1.12CN/dtex，干断裂伸长率≥15.4％，线密度偏差率±6.00％，长度偏差率±6.00％，超长纤维≤1.0％，倍长纤维≤18.0mg/100g，残硫量≤18.0mg/100g，疵点≤11mg/100g。
采用该种工艺利用麻材植物生产粘胶纤维，不仅解决了当前利用麻材植物生产的粘胶纤维质量不高的问题，而且工艺简单，物料消耗低，并且生产的粘胶纤维的质量高，具有优良的白度、强度和纤维伸长等性能。
在麻材粘胶纤维的制备中，采用本领域常规的技术，将麻材植物进行切断、筛选、清洗、除杂等备料工序，以得到符合生产条件的大麻韧皮，然后进行蒸煮、洗料、打浆、除砂、漂白、水洗、抄浆等处理制成浆粕，再利用浆粕生产纤维，在生产浆粕的工序中，根据生产中的需要，对蒸煮后的浆料进行洗料、打浆后及除砂等本技术领域中的常规的生产处理工序以利于对浆进行漂白，对漂白后的浆料进行水洗、抄浆等本技术领域中的常规的生产处理工序以利于制成的麻材浆粕的使用，并且还可对漂白后的浆料进行除砂、浓缩等工序，以控制浆粕质量，使其达到动力粘度10.0±1mpa.s，甲种纤维素≥92％，灰分≤0.20％，铁分≤30ppm，白度≥78％，定量700±100g/m2，水分10.0±1.0％。而利用麻材浆粕生产麻材粘胶纤维，其生产工序可以采用浸渍、压榨、粉碎、老成、黄化、溶解、混合、过滤、脱泡、过滤、纺丝、欠伸、切断、后处理、干燥、打包，其中的对浸渍后的浆粕进行压榨、粉碎、老成，黄化后的溶解、混合、过滤、脱泡，以及纺丝后的欠伸、切断、后处理、干燥、打包等生产工序以及所采用的工艺条件，在生产中根据实际生产的需要对生产工艺进行适当调整，采用一些其它有利于生产的本技术领域中的常规生产工序，或者是对一些工序中的物料进行常规的调整，这对本领域中的技术人员来说均是一些公知的手法和常识。
在生产中，所采用的设备如备料时采用的切断设备，蒸煮中的蒸煮器、打浆时的打浆机、漂白中的漂洗机，以及除砂器、抄浆机、浸渍用的浸渍桶，压榨时用的压榨机，老成时用的老成鼓，黄化用的黄化罐、纺丝机、烘干机、欠伸机、切断设备、打包机等在生产过程中用到的设备均为当前人们在实际生产中所应用的设备，并无特别之处；并且生产工艺中用到的各种原料也是人们在日常的生产中所常用的。
本发明中，采用了上述生产工艺和工序处理麻材植物来生产麻材粘胶纤维，使得在本发明中以较小的物料消耗即可完成麻材粘胶纤维的生产，不仅工艺简单，便于在实际的生产操作中应用，而且生产的麻材粘胶纤维具有优良的白度、强度和纤维伸长等性能的粘胶纤维，并且还具有抗菌、防静电、光滑、柔软等特性，其各项技术指标可达到：干断裂强度≥1.82CN/dtex，湿断裂强度≥1.12CN/dtex，干断裂伸长率≥15.4％，线密度偏差率±6.00％，长度偏差率±6.00％，超长纤维≤1.0％，倍长纤维≤18.0mg/100g，残硫量≤18.0mg/100g，疵点≤11mg/100g。
具体实施方式
实施例1
首先进行备料，采用本领域熟知的常规技术进行备料，采用切断设备将麻材植物进行切断后进行处理，并经过筛选、清洗、除杂等予准备工作，以选择符合生产需要的麻材原料，之后在蒸煮器中对其进行蒸煮，蒸煮条件采用以NaOH计相对绝干麻材原料量为25％，按液比为1∶6进行配液，在40分钟内升温到165℃，并保温为180分钟，蒸煮后放掉残液，对蒸煮后的麻材浆料进行冲洗洗料，达到符合生产要求，可在打浆机中对其进行打浆，打浆浓度控制在5％之间，打浆60分钟，要求获得的浆中无小浆团，在除砂器中进行除砂，以除去浆料中的杂质和细小的纤维；之后将获得浆料在漂洗机进行漂白，在控制浆的浓度在3～6％下采用两段氯化漂白：第一段漂白：PH值10，用氯量以有效用氯量相对于绝干浆量的2％，温度48℃，时间80分钟；第二段漂白：PH值4，用氯量以有效用氯量相对于绝干浆量的0.6％，时间10分钟；漂白后放掉残液并可对其进行水洗、抄浆等工序得到用于生产麻材粘胶纤维的浆粕，所获得的麻材粘胶纤维浆粕的性能可达动力粘度10.4mpa.s，甲种纤维素94.3％，灰分0.19％，铁分23ppm，白度79％，定量721g/m2，水分10.5％。然后，对获得的浆粕在浸渍桶进行浸渍，浸渍条件浸渍温度48℃，碱液浓度238g/1，甲种纤维素含量35％，含碱18％，浸渍时间70分钟。采用压榨机对浆粕进行压榨并粉碎以获得基料，在老成鼓对压榨、粉碎后获得基料进行老成，在黄化罐对老成后的浆料进行黄化，黄化条件为二硫化碳相对甲种纤维素加入量40％，时间220分钟，黄化终温28℃，黄化后，按当前粘胶纤维生产中本领域技术人员所熟知的常规的手法，进行溶解、混合、过滤、脱泡、过滤，在纺丝机按酸浴组成硫酸140g/l，硫酸钠300g/l，硫酸锌13g/l，温度40℃；酸浴落差5g/l进行纺丝，之后在欠伸机进行欠伸，切断设备对纺好的丝按规格进行切断以及其它的一些后处理工序，并采用烘干机干燥，采用打包机打包即得麻材粘胶纤维的成品。
采用上述实施例所获得的麻材粘胶纤维的性能为：干断裂强度：1.91CN/dtex；湿断裂强度：1.33CN/dtex；干断裂伸长率：16.5％；线密度偏差率：±4.32％；长度偏差率：±3.29％；超长纤维：0.9％；倍长纤维13.6mg/100g；残硫量：15.9mg/100g；疵点：4mg/100g。
实施例2
本实施例所采用的工艺步骤与实施例1一致，只是在工艺中的进行蒸煮时NaOH相对绝干麻材原料量为20％，液比为1∶4配液，60分钟内升温到175℃，并保温150分钟；
打浆浓度在8％之间，打浆45分钟；
漂白采用两段氯化漂白：
第一段漂白：PH值11，用氯量以有效用氯量相对于绝干浆量的3％，温度35℃，进行漂白60分钟；
第二段漂白：PH值2，用氯量以有效用氯量相对于绝干浆量的0.2％，时间30分钟；
采用上述工艺所获得麻材粘胶纤维浆粕的性能为动力粘度10.6mpa.s，甲种纤维素95.2％，灰分0.11％，铁分19ppm，白度78％，定量613g/m2，水分10.4％。
对浆粕浸渍条件：温度60℃，碱液浓度230g/l，甲种纤维素含量28％，含碱16％，浸渍时间50分钟；
黄化条件：二硫化碳相对甲种纤维素加入量为38％，时间180分钟，黄化终温35℃；
纺丝时酸浴组成：硫酸135g/l，硫酸钠350g/l，硫酸锌8g/l，温度42℃；酸浴落差5g/l；
采用上述实施例所获得的麻材粘胶纤维的性能为：干断裂强度1.85CN/dtex；湿断裂强度1.21CN/dtex；干断裂伸长率16.4％；线密度偏差率±5.98％；长度偏差率±4.21％；超长纤维0.8％；倍长纤维10.0mg/100g；残硫量8.0mg/100g；疵点8mg/100g。
实施例3
本实施例所采用的工艺步骤与实施例1一致，只是在工艺中的进行蒸煮时NaOH相对绝干麻材原料量为15％，液比为1∶3配液，80分钟内升温到178℃，并保温210分钟；
打浆浓度在10％之间，打浆30分钟；
漂白采用两段氯化漂白：
第一段漂白，在温度60℃，用氯量以有效用氯量相对于绝干浆量的1％，PH值9的条件下，进行漂白120分钟；
第二段漂白：PH值3，用氯量以有效用氯量相对于绝干浆量的0.4％，时间20分钟；
采用上述工艺所获得麻材粘胶纤维浆粕的性能为动力粘度9.9mpa.s，甲种纤维素94.9％，灰分0.16％，铁分12ppm，白度80％，定量656g/m2，水分10.5％。
对浆粕浸渍条件：浸渍温度45℃，碱液浓度250g/1，甲种纤维素含量为29.11％，含碱12％，浸渍时间80分钟；
黄化条件：二硫化碳相对甲种纤维素加入量为二硫化碳加入量40％，时间240分钟，黄化终温32℃；
纺丝时酸浴组成：硫酸125g/l，硫酸钠342g/l，硫酸锌15g/l，温度45℃，酸浴落差6g/l；
采用上述实施例所获得的麻材粘胶纤维的性能为：干断裂强度2.14CN/dtex；湿断裂强度1.36CN/dtex；干断裂伸长率18.9％；线密度偏差率±3.21％；长度偏差率±5.23％；超长纤维0.9％；倍长纤维16.2mg/100g；残硫量12.7mg/100g；疵点5mg/100g。
实施例4
本实施例所采用的工艺步骤与实施例1一致，只是在工艺中的进行蒸煮时NaOH相对绝干麻材原料量为18.5％，液比为1∶5配液，60分钟内升温到175℃，并保温170分钟；
打浆浓度在7％之间，打浆50分钟；
漂白采用两段氯化漂白：
第一段漂白，在温度42℃，用氯量以有效用氯量相对于绝干浆量的2％，PH值11的条件下，进行漂白90分钟；
第二段漂白：PH值2，用氯量以有效用氯量相对于绝干浆量的0.3％，时间30分钟；
采用上述工艺所获得麻材粘胶纤维浆粕的性能为：动力粘度10.6mpa.s，甲种纤维素93.3％，灰分0.20％，铁分24ppm，白度79.5％，定量720g/m2，水分为10.6％。
对浆粕浸渍条件：温度55℃，碱液浓度245g/l，甲种纤维素含量25％，含碱16.16％，浸渍时间70分钟；
黄化条件：二硫化碳相对甲种纤维素加入量为42％，时间210分钟，黄化终温28℃；
纺丝时酸浴组成：硫酸110g/l，硫酸钠400g/l，硫酸锌5g/l，温度50℃，酸浴落差20g/l；
采用上述实施例所获得的麻材粘胶纤维的性能为：干断裂强度1.85CN/dtex；湿断裂强度1.35CN/dtex；干断裂伸长率16.2％；线密度偏差率±4.32％；长度偏差率±6.00％；超长纤维0.6％；倍长纤维12.3mg/100g；残硫量11.4mg/100g；疵点3mg/100g。
Claims (7)
1.麻材粘胶纤维的制备方法，为采用麻材原料生产制造粘胶纤维，包括生产步骤备料、蒸煮、打浆、漂白、浸渍、黄化、纺丝等，其特征在于所述漂白采用两段式氯化漂白，其中
第一段漂白：PH值9～11，用氯量以有效用氯量相对于绝干浆量的1～3％，温度35～60℃，时间60～120分钟；
第二段漂白：PH值2～4，用氯量以有效用氯量相对于绝干浆量0.2～0.6％，时间10～30分钟。
2.根据权利要求1所述的麻材粘胶纤维的制备方法，其特征在于：所述蒸煮条件为采用以NaOH计相对绝干麻材原料量的15％～25％，液比为1∶3～6，升温时间40～80分钟，蒸煮最高温度165～178℃，保温时间150～210分钟。
3.根据权利要求1所述的麻材粘胶纤维的制备方法，其特征在于：所述打浆为在浆料浓度为5％～10％下进行，打浆时间为30～60分钟，要求获得的浆中无小浆团。
4.根据权利要求1所述的麻材粘胶纤维的制备方法，其特征在于：所述浸渍条件为浸渍温度45～60℃，碱液浓度230～250g/l，甲种纤维素含量25～35％，含碱12～18％，浸渍时间50～80分钟。
5.根据权利要求1所述的麻材粘胶纤维的制备方法，其特征在于：所述黄化条件二硫化碳相对甲种纤维素加入量38～42％，时间180～240分钟，黄化终温28～35℃。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的麻材粘胶纤维的制备方法，其特征在于：所述纺丝条件为酸浴组成硫酸110～140g/l，硫酸钠300～400g/l，硫酸锌5～15g/l，温度40～50℃；酸浴落差＜25g/l。
7.一种麻材粘胶纤维，其特征在于：干断裂强度≥1.82CN/dtex，湿断裂强度≥1.12CN/dtex，干断裂伸长率≥15.4％，线密度偏差率±6.00％，长度偏差率±6.00％，超长纤维≤1.0％，倍长纤维≤18.0mg/100g，残硫量≤18.0mg/100g，疵点≤11mg/100g。
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