CN101949064A - 一种棉秆皮天然纤维素纤维的制备方法 - Google Patents

一种棉秆皮天然纤维素纤维的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开的一种棉秆皮天然纤维素纤维的制备方法，按照质量比为1：20～40，将棉秆皮放入处理液中，在温度为60℃～80℃的条件下，处理0.5～1h；进行水洗；放入质量体积浓度为50～150g/L的烧碱溶液中，在温度为80～100℃的条件下处理0.5～1h，然后取出，用水冲洗；放入质量体积浓度为6～10g/L的双氧水溶液中，在温度为60～80℃条件下处理20～40min；进行水洗；按照质量比为1：10～15将棉秆皮纤维放入质量浓度为2～4%的软化剂中，在温度为60～80℃的条件下浸泡30～60min，然后取出后烘干，得到本发明棉秆皮天然纤维素纤维。本发明制备方法，制备的棉秆皮天然纤维素纤维手感柔软，可以满足梳理、纺纱需要。并且加工过程方便、时间短，不需要特种设备。

Description

一种棉秆皮天然纤维素纤维的制备方法
技术领域
本发明属于纺织技术领域，具体涉及一种棉秆皮天然纤维素纤维的制备方法。
背景技术
中国是世界上产棉大国，一亩棉田产棉秸秆225～250kg，而皮部占26％，我国棉秸秆年产量达1530万吨，有棉秸秆皮400万吨。我国棉秸秆皮资源极其丰富。棉秸秆作为农业废料，农村大多将其部分用做燃料烧掉，其余堆放田间地里，日久变质成为无法利用的废料。
天然纤维素纤维原料资源来自于植物纤维（棉花、麻纤维），其产量受到地理、气候条件和土地面积的影响。在节约不可再生能源的同时，应充分开发现有自然资源，综合利用植物废弃物，促进可再生、可循环利用的植物纤维研究。我国纺织工业原料资源短缺和较高的国际依存度，已成为纺织工业发展的主要矛盾。大力发展各类天然纤维原料资源成为纺织工业调整资源结构的一项重要任务。
现有的棉秆皮天然纤维素纤维的制备方法有：专利名称《棉秆皮提取纺织纤维的方法》（专利号：ZL94113220.X，公开日：1995.09.06，公开号：CN1107917），通过用0.5～2g/L的硫酸浸泡后，用8～15g/L烧碱煮工艺，从棉秆皮中提取纺织纤维。专利名称《一种棉秆皮粗纤维及其加工方法》（专利号：ZL200610036594.7，公开日：2007.01.03，公开号：CN1888150），以及专利名称《棉杆皮纤维及其加工方法》（专利号：ZL200510034201.4，公开日：2005.11.23，公开号：CN1699642）中，采用的棉秆皮纤维加工方法与ZL94113220.X专利类似。这些方法加工棉秆皮纤维的时间较长。专利名称《一种棉秆皮快速脱胶方法》（专利号：ZL200710066830.4，公开日：2007.08.01，公开号：CN101008109）；以及专利名称《一种棉秆皮纤维清洁脱胶方法》（专利号：ZL200710066829.1，公开日：2007.08.01，公开号：CN101008108），这两个专利都采用闪爆设备对棉秆皮进行预处理，并且专利ZL200710066829.1还要进行高温高压处理（150～170℃，压力0.6～0.9MPa）。
发明内容
本发明的目的是提供一种棉秆皮天然纤维素纤维的制备方法，解决了现有棉秆皮天然纤维素纤维的制备方法制备时间长的问题，且不需要闪爆设备。
本发明所采用的技术方案是，一种棉秆皮天然纤维素纤维的制备方法，具体按照以下步骤实施：
        步骤1：预处理：按照质量比为1：20～40，称取棉秆皮及处理液，将称取的棉秆皮放入处理液中，在温度为60℃～80℃的条件下，处理0.5～1h；
步骤2：水洗：将上步得到的预处理后的棉秆皮进行水洗；
步骤3：碱处理：将上步得到的水洗后的棉秆皮放入质量体积浓度为50～150g/L的烧碱溶液中，在温度为80～100℃的条件下处理0.5～1h，得到棉秆皮纤维，然后将棉秆皮纤维取出，用水冲洗；
步骤4：漂白：将步骤3得到的棉秆皮纤维放入质量体积浓度为6～10g/L的双氧水溶液中，在温度为60～80℃条件下处理20～40min；
步骤5：水洗：将步骤4得到的棉秆皮纤维进行水洗；
步骤6：软化处理：按照质量比为1：10～15称取步骤5处理后的棉秆皮纤维及质量浓度为2～4%的软化剂，将称取的棉秆皮纤维放入软化剂中，在温度为60～80℃的条件下浸泡30～60min，然后取出后烘干，得到本发明棉秆皮天然纤维素纤维。
本发明的特点还在于，
其中步骤1中的处理液按照溶质与溶液的质量体积比，选用8～12g/L烧碱与8～15g/L双氧水的混合溶液。
其中步骤6中的软化剂由有机硅油、凡士林及吐温复配而成，有机硅油、凡士林、吐温按照质量比其配比为1：2～6：2～3。
本发明的有益效果是，制备的棉秆皮天然纤维素纤维手感柔软，可以满
足梳理、纺纱需要。并且加工过程方便、时间短，不需要特种设备。
附图说明
图1是本发明棉秆皮天然纤维素纤维的制备方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明棉秆皮天然纤维素纤维的制备方法，如图1所示，具体按照以下步骤实施：
 步骤1：预处理：按照质量比为1：20～40，称取棉秆皮及处理液，将称取的棉秆皮放入处理液中，在温度为60℃～80℃的条件下，处理0.5～1h。处理液按照溶质与溶液的质量体积比，选用8～12g/L烧碱与8～15g/L双氧水的混合溶液。
步骤2：水洗：将上步得到的预处理后的棉秆皮用自来水进行水洗，去除其中的杂质、胶质。
步骤3：碱处理：将上步得到的水洗后的棉秆皮放入质量体积浓度为50～150g/L的烧碱溶液中，在温度为80～100℃的条件下处理0.5～1h，得到棉秆皮纤维，然后将棉秆皮纤维取出，用水冲洗。
步骤4：漂白：将上步得到的棉秆皮纤维放入质量体积浓度为6～10g/L的双氧水溶液中，在温度为60～80℃条件下处理20～40min。
步骤5：水洗：将上步得到的棉秆皮纤维用自来水进行水洗，去除其中的残留试剂。
步骤6：软化处理：按照质量比为1：10～15称取上步得到的棉秆皮纤维及质量浓度为2～4%的软化剂，将称取的棉秆皮纤维放入软化剂中，在温度为60～80℃的条件下浸泡30～60min，然后取出后烘干，得到本发明棉秆皮天然纤维素纤维。软化剂由有机硅油、凡士林及吐温复配而成，其中有机硅油、凡士林、吐温按照质量百分比的配比为1：2～6：2～3。
从原理方面对本发明的发明点进行说明：
现有棉秆皮纤维中木质素含量高，纤维粗硬，质量较差。本发明形成的工艺方法是依据棉秆皮的结构特点，主要从两个方面出发来改善纤维的性能：一，尽量去除纤维中的木质素。采用了烧碱和双氧水作为主要试剂，8～12g/L烧碱与8～15g/L双氧水，试剂用量大于这个范围，纤维受损伤严重，强力显著下降；用量小于这个范围，纤维分离度差，严重影响纤维外观形态。烧碱主要起到去除纤维表面胶质和内部半纤维素和部分木质素的作用。预处理中的双氧水去除纤维表面杂质，氧化部分木质素的作用，漂白中的双氧水主要是氧化纤维色素和进一步氧化纤维木质素，以获得较好的纤维外观。漂白采用6～10g/L的双氧水溶液，试剂用量大于这个范围，纤维结构严重破坏，失去纤维特性；小于这个范围，影响纤维白度。二，改善纤维柔软性。采用有机硅油、凡士林及吐温复配而成乳液，在乳液的吸附及渗透作用下，使纤维的表面发生改变，提高纤维的柔软性，可以满足梳理、纺纱需要。
本发明所制备棉秆皮纤维素纤维的时间短（1.5h～3h），使用设备简单，工艺流程短，简单易操作。所用重要试剂主要是烧碱、双氧水，种类少，属工业常规化工原料，价格便宜。碱处理液和软化处理液可循环使用，降低成本。
本发明制备的棉秆皮天然纤维素纤维的细度为25～40dtex，长度为20～40mm。这样的纤维细度和长度能够满足纺纱的要求。
实施例1
步骤1：预处理：按照质量比为1：20，称取棉秆皮及处理液，将称取的棉秆皮放入处理液中，在温度为60℃的条件下，处理0.5h。处理液按照质量体积比，选用8g/L烧碱与8g/L双氧水的混合溶液。
步骤2：水洗：将上步得到的预处理后的棉秆皮用自来水进行水洗，去除其中的杂质、胶质。
步骤3：碱处理：将上步得到的水洗后的棉秆皮放入质量体积浓度为50g/L的烧碱溶液中，在温度为80℃的条件下处理0.5h，得到棉秆皮纤维，然后将棉秆皮纤维取出，用水冲洗。
步骤4：漂白：将上步得到的棉秆皮纤维放入质量体积浓度为6g/L的双氧水溶液中，在温度为60℃条件下处理20min。
步骤5：水洗：将上步得到的棉秆皮纤维用自来水进行水洗，去除其中的残留试剂。
步骤6：软化处理：按照质量比为1：10称取上步得到的棉秆皮纤维及质量浓度为2%的软化剂，将称取的棉秆皮纤维放入软化剂中，在温度为60℃的条件下浸泡30min，然后取出后烘干，得到本发明棉秆皮天然纤维素纤维。软化剂由有机硅油、凡士林及吐温复配而成，其中有机硅油、凡士林、吐温的配比为1：2：2。
实施例2
步骤1：预处理：按照质量比为1：40，称取棉秆皮及处理液，将称取的棉秆皮放入处理液中，在温度为80℃的条件下，处理1h。处理液按照质量体积比，选用12g/L烧碱与15g/L双氧水的混合溶液。
步骤2：水洗：将上步得到的预处理后的棉秆皮用自来水进行水洗，去除其中的杂质、胶质。
步骤3：碱处理：将上步得到的水洗后的棉秆皮放入质量体积浓度为150g/L的烧碱溶液中，在温度为100℃的条件下处理1h，得到棉秆皮纤维，然后将棉秆皮纤维取出，用水冲洗。
步骤4：漂白：将上步得到的棉秆皮纤维放入质量体积浓度为10g/L的双氧水溶液中，在温度为80℃条件下处理40min。
步骤5：水洗：将上步得到的棉秆皮纤维用自来水进行水洗，去除其中的残留试剂。
步骤6：软化处理：按照质量比为1：15称取上步得到的棉秆皮纤维及质量浓度为4%的软化剂，将称取的棉秆皮纤维放入软化剂中，在温度为80℃的条件下浸泡60min，然后取出后烘干，得到本发明棉秆皮天然纤维素纤维。软化剂由有机硅油、凡士林及吐温复配而成，其中有机硅油、凡士林、吐温的配比为1：6：3。
实施例3
步骤1：预处理：按照质量比为1：25，称取棉秆皮及处理液，将称取的棉秆皮放入处理液中，在温度为70℃的条件下，处理40min。处理液按照质量体积比，选用10g/L烧碱与12g/L双氧水的混合溶液。
步骤2：水洗：将上步得到的预处理后的棉秆皮用自来水进行水洗，去除其中的杂质、胶质。
步骤3：碱处理：将上步得到的水洗后的棉秆皮放入质量体积浓度为100g/L的烧碱溶液中，在温度为90℃的条件下处理40min，得到棉秆皮纤维，然后将棉秆皮纤维取出，用水冲洗。
步骤4：漂白：将上步得到的棉秆皮纤维放入质量体积浓度为8g/L的双氧水溶液中，在温度为70℃条件下处理30min。
步骤5：水洗：将上步得到的棉秆皮纤维用自来水进行水洗，去除其中的残留试剂。
步骤6：软化处理：按照质量比为1：12称取上步得到的棉秆皮纤维及质量浓度为3%的软化剂，将称取的棉秆皮纤维放入软化剂中，在温度为70℃的条件下浸泡50min，然后取出后烘干，得到本发明棉秆皮天然纤维素纤维。软化剂由有机硅油、凡士林及吐温复配而成，其中有机硅油、凡士林、吐温的配比为1：4：2.5。

Claims (3)

1.一种棉秆皮天然纤维素纤维的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
     步骤1：预处理：按照质量比为1：20～40，称取棉秆皮及处理液，将称取的棉秆皮放入处理液中，在温度为60℃～80℃的条件下，处理0.5～1h；
步骤2：水洗：将上步得到的预处理后的棉秆皮进行水洗；
步骤3：碱处理：将上步得到的水洗后的棉秆皮放入质量体积浓度为50～150g/L的烧碱溶液中，在温度为80～100℃的条件下处理0.5～1h，得到棉秆皮纤维，然后将棉秆皮纤维取出，用水冲洗；
步骤4：漂白：将步骤3得到的棉秆皮纤维放入质量体积浓度为6～10g/L的双氧水溶液中，在温度为60～80℃条件下处理20～40min；
步骤5：水洗：将步骤4得到的棉秆皮纤维进行水洗；
步骤6：软化处理：按照质量比为1：10～15称取步骤5处理后的棉秆皮纤维及质量浓度为2～4%的软化剂，将称取的棉秆皮纤维放入软化剂中，在温度为60～80℃的条件下浸泡30～60min，然后取出后烘干，得到本发明棉秆皮天然纤维素纤维。
2.根据权利要求1所述的棉秆皮天然纤维素纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤1中的处理液按照溶质与溶液的质量体积比，选用8～12g/L烧碱与8～15g/L双氧水的混合溶液。
3. 根据权利要求1所述的棉秆皮天然纤维素纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤6中的软化剂由有机硅油、凡士林及吐温复配而成，有机硅油、凡士林、吐温按照质量比其配比为1：2～6：2～3。
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