CN101768855B - 生物酶稀土型麻纤维油及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种生物酶稀土型麻纤维油及其生产方法，采用加氢精制150SN基础油与茶油为油性剂和助剂，引入适当的生物油脂、生物酶技术，采用全新的复配技术，协和超细微乳化脱色降解的方法。原料组成：加氢基础油150SN、精制茶油、离子表面活性剂溶液、非离子型表面活性剂、生物酶和稀土元素。本产品能使纤维软化，使麻纤维长而硬的纤维变软膨化、细化，减少落屑、断头率，使之不易起毛、脱落。采用本产品处理后的剑麻纤维成纱直径不大于0.2mm，细纱强力为346.5。能有效减少纤维与机械间磨擦系数，使剑麻纤维具有较好的磨擦性和吸湿性，在纺纱过程中不易拉断，从而达到减少断头率，提高制成率的功效。
Description
技术领域
本发明涉及一种剑麻用纤维油，使剑麻纤维达到软化的目的，使麻纤维长而硬的纤维变软膨化、细化，减少落屑、断头率，使之不易起毛、脱落的一种麻纤维油及其生产方法。
背景技术
目前，国际上使用于精细石化技术于剑麻纺织领域中，整体水平较高，主要是对剑麻纤维的软化、膨化、重整处理技术水平高。因此能生产出高附加值的剑麻纺织品，而这些高附加值的产品具有高强度、耐腐蚀、吸湿散热快、卫生、使用性好、穿着舒适、透气、滑爽、伸长小，物理稳定性好等优点，在国际市场上享有很高的美誉度。随着市场的不断扩展，人们追求现代化生活回归自然、绿色环保性，将一些剑麻纤维与其它纤维交织而成的织物也应运而生，如剑麻与聚脂、剑麻与粘胶和剑麻与毛等交织产品，以其独特的风格赢得人们的喜爱。国外的剑麻纺织产品档次较高，剑麻纺织品布面丰满厚实、立体感强、色彩丰富、手感柔软、透气性好。如今麻纤维已被广泛应用于各个领域，麻所占比例从5％-100％，产品达到了多样化、特殊化。麻织品服装的作用不仅是遮体、御寒，还起到美化生活的作用。据有关专家统计，世界麻织物总产量中被制成服装的占55％。目前，全国拥有一定规模的各类剑麻加工厂60多家，研制开发的剑麻产品已有20个系列近300多个品种，主要包括剑麻纤维、剑麻细纱、剑麻白棕绳、剑麻地毯、剑麻布、剑麻抛光轮、剑麻钢丝绳芯及其它剑麻制品等。2004年我国年产纤维3.88万吨，进口剑麻纤维估约3.15万吨。当前，随着我国经济的发展，国内剑麻加工能力逐步扩大，剑麻制品不断增加，剑麻纤维及其产品供不应求，销售价格一路攀升，国内剑麻行业形势一片大好。然而，在大好形势下，我国剑麻加工制品的质量管理问题却不容乐观。
我国目前的剑麻加工业仍以粗加工为主，主要是由于剑麻纤维处理技术水平较低，剑麻纤维成纱直径大于0.6mm，因此生产出的成纱存在着不同程度的色差，可纺性差，功能单一，仅能用于纺造低档次低附加值织物，如生产麻线、麻布和麻袋等。由于同时我国的绝大数麻纺织厂没有后部织造，致使在国际服装、装饰市场上只能低价竞销低档色差的剑麻原纱，经济效益受到很大影响，因此，研制出具有剑麻纤维变性效果好的麻纤维油，从根本上解决剑麻可纺性和色差问题是提高麻纺行业效益的关键所在。
经检索，国内公开文献有一些关于提高麻纤维可纺性的专用助剂研究的报道，其中一些文章分别提到添加稀土、生物酶可提高麻纤维可纺织性。如文献1：成都纺织工业专科学校对稀土元素在苎麻纤维染整加工中的应用进行了研究，发现稀土可使苎麻纤维表面形态结构松驰，可使前处理半制品白度、毛效提高，强力下降较少。文献2：兰州理工大学温州研究院在麻脱胶过程中加入酶制剂，提高了麻纤维的可纺性及质量，且酶本质为蛋白质生物降解，用它处理麻纤维后的污水好处理。文献3：武汉科技学院采用微乳化技术制备出的苎麻软麻油，比传统软麻油渗透性能好，能较好地改善苎麻的可纺性。文献4：东华大学发明了一种黄麻纤维养生专用助剂(法律状态类型：发明专利申请公布后的视为撤回)，由阳离子改性有机硅柔软剂、烷基磺酸钠、烷基酚与环氧乙烷缩合物和水组成，能使纱条中纤维膨润，达到细化效果，提高麻纤维可纺性。文献5：兵器工业部总公司204所采用平滑性极好的矿物油、植物油为母体，以多种合成油脂及多种表面活性剂乳化，开发了RL-型苎麻油剂，配制的乳液稳定性好，耐酸碱，耐硬水，抗静电性能好，渗透力强，不产生皂物。以上研究各有其特点。
本产品拟以加氢精制的150SN基础油为主要成分，加入精制茶油、生物酶和稀土进行复配，协同超细微乳化技术，制备生物酶稀土型麻纤维油。未见国内有采用上述工艺路线制备麻纤维油的公开文献报道。
发明内容
本发明的目的是研制一种生物酶稀土型麻纤维油，它能使纤维软化，减少落屑、断头率，不易起毛、脱落。采用本产品处理后的剑麻纤维成纱直径不大于0.2mm，细纱强力(N)为346.5。使剑麻纤维具有较好的磨擦性和吸湿性，在纺纱过程中不易拉断，从而达到减少断头率，提高制成率的功效。
本发明的技术方案是这样实现的：
采用加氢150SN基础油与茶油为油性剂和助剂，通过剑麻纤维与生物酶稀土型麻纤维油的有效复配和作用原理，分析生物酶稀土型麻纤维油馏份及其主要参数特性作用，引入适当的生物油脂、生物酶技术，从油性、皂化、自然降解、原纤维脱色增白等方面入手，采用全新的复配技术，在生化技术条件下以提高生稀油的自然降解，保持纤维软化、蓬松，增强剑麻纤维的可纺性，使剑麻长而硬的纤维膨化、细化变软、增白、减少落屑、断头率，使之不易起毛脱落，协和超细微乳化脱色降解的方法，为后续的纺织印染工艺提高白度、毛数、上色率打下坚实的物质基础。
本发明的生物酶稀土型麻纤维油，其原料组成及重量百分含量如下：
加氢基础油150SN：40-50％
精制茶油：15％-18％
离子表面活性剂溶液：25-30％
非离子型表面活性剂：4-5％
生物酶：5.9-6.9％
稀土元素：0.1％。
所述的加氢基础油是低粘度油，其技术指标为：色度不大于2.0，闪点不低于185℃，40℃运动粘度27-35mm2/s，酸值不大于0.3mgKOH/g。
所述的精制茶油，指使用前先将茶油过滤、去除水分，然后在反应釜中密封加氢，保持压强在3kg/cm2的氢气2-3小时，温度控制在200-230℃。茶油，主要是用来改善部分粘度指数和低温流动性以及提高降解性。
所述的生物酶是指纤维素酶。是一个多组分酶体系，纤维素酶由三类组成：内切葡聚糖酶(Cl酶)；外切葡聚糖酶(Cx酶)；β-葡萄糖苷酶(简称βG)，又称纤维二糖水解酶。C1-酶作用于不溶性纤维素表面，使结晶纤维素链裂开、长链纤维素分子末端部分游离，从而使纤维素链易于水化。Cx-酶主要包括内切β-1，4葡聚糖酶和外切β-1，4葡聚糖酶，作用于经C1-酶催化的纤维素，分解β-1，4糖苷键。前者是从高分子聚合物内部任意位置切开β-1，4键，主要生成纤维二糖、纤维三糖等。后者作用于低分子多糖，从非还原性末端游离出葡萄糖。β-葡萄糖苷酶可进一步将纤维二糖、纤维三糖及其它低分子寡聚糖分解为葡萄糖。这些纤维素酶在纤维素的水解中具有协同作用。
所述的离子表面活性剂是指氨基酸型或甜菜碱型。
所述的非离子表面活性剂是指脂肪酸山梨坦(司盘)或聚山梨酯(吐温)。
所述的稀土元素是指氯化镧。氯化镧(LaCl3·6H2O)，微红色或灰色结晶或块状物，熔点70℃。能溶于水，易潮解。遇碱生成氢氧化物或氯氧化物沉淀。无水盐为白色粉状结晶，密度3.842，熔点860℃，沸点＞1000℃。易溶于汽水中，热水中分解。易溶于乙醇和吡啶，在乙醚和苯中不溶。添加在酸性纺织染料中，可以提高上染率、调整染料和纤维的亲和力、提高染色牢度、改善纤维的色泽、外观质量及手感柔软度、并可节约染料及减少环境污染和减轻劳动强度等。
生物酶稀土型麻纤维油的生产方法是：
首先在离子性表面活性剂溶液中加非离子型表面活性剂，搅拌均匀后加热至50±5℃时，取样查看是否溶好，溶好后加入生物酶、稀土元素、加氢基础油150SN和茶油，继续加热至70±5℃搅拌2小时均匀后即得到产品。
与其它麻纤维油相比，本发明的突出的实质性特点和显著的进步是：
(1)由于采用加氢的150SN基础油为主要成分，应用现代生物技术加入生物酶，并且采用稀土元素技术和超细微乳化技术，渗透能力强，能最大限度地渗透到纤维内部，使剑麻纤维中的半纤维、木质素、果胶杂质在短时间内因大量吸温而放热，在生物酶作用条件下迅速提高除胶效果，使麻纤维膨胀，分子之间的距离增大，从而达到软化纤维的目的，使麻纤维长而硬的纤维变软膨化、细化，减少落屑、断头率，使之不易起毛、脱落。采用本项目处理后的剑麻纤维成纱直径不大于0.2mm，细纱强力(N)为346.5。
(2)生物酶稀土型麻纤维油含有特殊的静电排除成份，能迅速排除梳纺过程中产生的静电荷，能有效减少纤维与机械间磨擦系数，而且由于生物酶的作用，使剑麻纤维具有较好的磨擦性和吸湿性，在纺纱过程中不易拉断，从而达到减少断头率，提高制成率的功效。
(3)生物酶稀土型麻纤维油的使用，可以不产生剑麻纤维改性过程废弃物，没有粉尘产生。
(4)生物酶稀土型麻纤维油的主要载体是采用加氢处理过的馏份油，闪点较高，有较好的阻燃功效。
(5)生物酶稀土型麻纤维油，采用经过加氢精制的150SN基础油为主要成分，加入定量的精制茶油，无味，使用过程以及后续过程能自然降解，大大减少环境污染。
具体实施方式
实施例1
先把氨基酸(YIFN SLG-12)，表面活性剂溶液250KG中加40KG司盘80(Span-80)，搅拌均匀后加热至50±5℃时，取第一次样查看是否溶好，溶好后加入生物酶，即LY-A128L酸性纤维素酶(生产厂家：湖北立业生物制品有限公司)59KG、稀土元素镧(生产厂家：长沙市得力稀土化工有限责任公司)1KG、加氢精制150SN基础油500KG、150KG精制茶油，继续加热至70±5℃搅拌2小时，即可取样化验，测试其理化指标。得产品。
实施例2
先把甜菜碱(BS-12)，表面活性剂溶液280KG中加45KG吐温80(Tween-80)，搅拌均匀后加热至50±5℃时，取第一次样查看是否溶好，溶好后加入生物酶即LY-A128L酸性纤维素酶65KG、稀土元素镧1KG、加氢精制150SN基础油450KG、160KG精制茶油，继续加热至70±5℃搅拌2小时，即可取样化验，测试其理化指标。得产品。
实施例3
先把氨基酸(YIFN SLG-12)，表面活性剂溶液150KG、甜菜碱型(BS-12)表面活性剂溶液150KG相溶好，再加25KG司盘80(Span-80)，25KG吐温80(Tween-80)，搅拌均匀后加热至50±5℃时，取第一次样查看是否溶好，溶好后加入生物酶即LY-A128L酸性纤维素酶70KG、稀土元素镧1KG、加氢精制150SN基础油400KG、180KG精制茶油，继续加热至70±5℃搅拌2小时，即可取样化验，测试其理化指标。得产品。
以下是本发明产品的技术参数测定：
经过省市技术监督部门测定，其理化指标为：
| 项目 | 质量指标 | 分析结果 | 试验方法 |
| 运动粘度(50℃)，mm2/S | 不小于20 | 30.3 | GB/T265 |
| 水溶性酸或碱 | 无 | 无 | GB/T259 |
| 机械杂质 | 无 | 无 | GB/T511 |
| 闪点(开口)，℃不低于 | 180 | 206 | GB/T3536 |
| 气味(60℃) | 无味 | 无味 | 感观试验 |
| 酸值(mgKOH/g)不大于 | 0.05 | 0.03 | GB/T264 |
| 外观 | 桔黄色或桔红色 | 浅黄色 | 目测 |
| 凝点，℃不高于 | -10 | -12 | GB/T510 |
| 渗透性 | 较好 | 较好 | |
| 磷含量ppm | ＜0.1 | 0.01 | SH/T0296 |
| 氯含量mg | ＜0.03 | 0.01 | SH/T0161 |
| 重金属含量ppm | ＜50 | 20 | SH/T0405 |
| 加水后乳化液PH值乳化液稳定性(38℃，h)消泡性能(蒸馏水)乳化液外观 | 7.5～8.5≥38全部乳化乳白色均匀状 | 8.050全部乳化乳白色均匀状 | SH/T0578SH/T0579SH/T0365目测 |
Claims (2)
1.一种生物酶稀土型麻纤维油，其特征在于原料组成及重量百分含量如下：
加氢基础油150SN：40-50％
精制茶油：15％-18％
离子表面活性剂溶液：25-30％
非离子型表面活性剂：4-5％
生物酶：5.9-6.9％
稀土元素：0.1％；
所述的加氢基础油是低粘度油，其技术指标为：色度不大于2.0，闪点不低于185℃，40℃运动粘度27-35mm2/s，酸值不大于0.3mgKOH/g；
所述的精制茶油，使用前先将茶油过滤、去除水分，然后在反应釜中密封加氢，保持压强在3kg/cm2的氢气2-3小时，温度控制在200-230℃；
所述的生物酶是指纤维素酶；
所述的离子表面活性剂是指氨基酸型或甜菜碱型；
所述的非离子表面活性剂是指脂肪酸山梨坦或聚山梨酯；
所述的稀土元素是指氯化镧。
2.根据权利要求1所述的生物酶稀土型麻纤维油，其特征在于生产方法是：首先在离子性表面活性剂溶液中加非离子型表面活性剂，搅拌均匀后加热至50±5℃时，取样查看是否溶好，溶好后加入生物酶、稀土元素、加氢基础油150SN和精制茶油，继续加热至70±5℃搅拌2小时均匀后即得到产品。
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