CN102168316B - 一种脱除苎麻残胶的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种脱除苎麻残胶的方法，具体是一种以N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液为溶剂，对生物脱胶后的苎麻精干麻的残胶进行脱除的方法，该方法包括N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液的配制、苎麻精干麻预处理和残胶脱除步骤，其中：控制反应温度为30-90℃，N-甲基吗啉-N-氧化物质量分数为10-80%，浸泡时间为10-80min，浴比为1:5-1:50的条件，将预处理后的苎麻精干麻的残胶进行脱除。本发明解决了现有的苎麻残胶脱胶方法中生产过程能耗大、污染严重、精干麻品质低、残胶率高、制成率低等问题。
Description
技术领域
本发明属于苎麻脱胶方法，具体涉及一种利用N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液脱除苎麻残胶的方法。
背景技术
苎麻是我国具有资源垄断性的特色纺织原料，产量占全世界苎麻纤维产量的90%以上，被称为“中国草”。苎麻织物具有粗犷、挺括、典雅、轻盈、凉爽、透气、抗菌等优点，被誉为“天然纤维之王”。苎麻纤维具有良好的穿着服用性能，其优越性与独特风格是其它纤维无法比拟的。苎麻纤维的生产首先是对苎麻韧皮进行脱胶处理，一般可分为化学脱胶和生物脱胶。目前我国苎麻脱胶主还是以化学脱胶方法为主，其工艺存在着流程长、工序多、手工操作多、劳动强度大、脱胶工艺时间长、成本高、能耗高、纤维质量低、环境污染严重等问题。生物脱胶方法以其污染低、工序少、脱胶时间短、能耗低、成本低、纤维质量高等优点为研究者所关注。
生物脱胶主要是通过菌或酶的作用，破坏原麻中的胶质大分子主体结构，使其降解成小分子胶质，从而破坏胶质复合体的稳定性。其中的大分子之间产生大的空隙，增加作用位点，从而活化大分子的化学反应性能。通过生物生物脱胶方法，脱胶后存在着残胶的问题，达不到后续纺纱加工要求，所以需对其进行去除残胶处理。脱胶后的残胶以物理粘附、氢键结合和化学键结合附着在纤维表面。目前采用的处理方法是通过锤洗和双氧水碱漂去除残胶，这在一定程度上损伤苎麻纤维的质量。
目前，N-甲基吗啉-N-氧化物主要应用在溶解纤维素行业，如造纸，Tycell、竹纤维的生产，是一种绿色环保且可回收的溶解纤维素溶剂；其机理主要是N-甲基吗啉-N-氧化物通过断裂纤维素分子间的氢键而溶解纤维素。苎麻胶质的主要成分为果胶、半纤维素和木质素等，是多糖成分。经过生物脱胶后，残胶成分大都为多糖成分的小分子且以物理方式附着在纤维表面；因此，残胶成分可能被N-甲基吗啉-N-氧化物分子先反应后溶解于溶液中，达到减少或去除效果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种利用N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液脱除生物脱胶后的苎麻精干麻的残胶，以解决苎麻精干麻因残胶高而达不到纺纱要求的问题。
本发明解决其技术问题采用以下的技术方案：
本发明提供的脱除苎麻残胶的方法，是一种以N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液为溶剂，对生物脱胶后的苎麻精干麻的残胶进行脱除的方法，该方法包括N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液的配制、苎麻精干麻预处理和残胶脱除步骤，其中：控制反应温度为30-90℃，N-甲基吗啉-N-氧化物质量分数为10-80%，浸泡时间为10-80 min，浴比为1:5-1:50的条件，将预处理后的苎麻精干麻残胶进行脱除。
所述的N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液，其配制方法是：将N-甲基吗啉-N-氧化物加入到水中，在不低于室温下搅拌至全部溶解，得到所述N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液。
所述的苎麻精干麻预处理，其方法是：将苎麻精干麻在80-120℃的水中浸泡0.1-12小时后，除去残存的水溶性胶质；挤干后，得到所述预处理的苎麻精干麻。
本发明对预处理后的苎麻精干麻的残胶进行脱除，其优选方法是：按1：10的浴比，将预处理后的苎麻精干麻置于质量分数为50%的N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液中，加热到70℃并在该温度下60分钟，然后用80℃水洗3次，获得脱除残胶的苎麻。
本发明的原理是：利用N-甲基吗啉-N-氧化物对苎麻纤维与胶质间形成的氢键进行破坏，然后将胶质溶解了水溶液中，从而达到脱除苎麻精干麻胶质的目的。
本发明与现有技术相比，具有以下的主要的优点：
其一. 解决了现有的苎麻残胶脱胶方法中生产过程存在的工作环境差、能耗大和污染严重的问题。现有技术为通过边连续敲打边水洗，导致用水量大，噪音大，空气中水分含量多。
其二. 解决了现有的苎麻残胶脱胶方法中生产过程因敲打对苎麻纤维产生损伤，致使精干麻品质低和制成率低的问题。
其三.优势明显：具有处理步骤少，只需在水浴中一步处理，无须连续敲打；处理时间短，处理60min即可使苎麻精干麻达到纺纱要求；脱胶效果好，可使残胶降到2.28%；因回收技术已成熟，故N-甲基吗啉-N-氧化物回收后可直接应用；减少噪音等优点。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：
步骤（1）：将50g的N-甲基吗啉-N-氧化物加入到50ml的蒸馏水中，在室温下搅拌至全部溶解，配成50%的N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液。
步骤（2）：将生物脱胶后的精干麻在100℃的水中浸泡1小时，除去残存的水溶性胶质，然后挤干，得预处理麻。
步骤（3）：取5g的生物脱胶后的苎麻精干麻，按1：10的浴比，加入到50 ml 的50%的N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液中。
步骤（4）：将步骤（3），加热到70℃并在该温度下60分钟，得到达到纺纱要求的苎麻精干麻。
步骤（5）：脱除胶质后的苎麻精干麻的残胶率的检测
苎麻残胶率的检测是按照GB 5889--1986《苎麻化学成分定量分析方法》。
经检测，本例得到的预处理麻的残胶率为4.87% ；得到的脱除胶质后的苎麻精干麻，其残胶率为2.28% 。
实施例2：
步骤（1）：将80g的N-甲基吗啉-N-氧化物加入到120ml的蒸馏水中，在室温下搅拌至全部溶解，配成40%的N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液。
步骤（2）：将生物脱胶后的精干麻在100℃的水中浸泡1小时，除去残存的水溶性胶质，然后挤干，得预处理麻。
步骤（3）：取5g的生物脱胶后的苎麻精干麻，按1：20的浴比，加入到100 ml 的40%的N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液中。
步骤（4）：将步骤（3），加热到70℃并在该温度下60分钟，得到达到纺纱要求的苎麻精干麻。
步骤（5）：脱除胶质后的苎麻精干麻的残胶率的检测
同实施例1，经检测，本例得到的脱除胶质后的苎麻精干麻，其残胶率为2.86%。
实施例3：
步骤（1）：将60g的N-甲基吗啉-N-氧化物加入到40ml的蒸馏水中，在室温下搅拌至全部溶解，配成60%的N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液。
步骤（2）：将生物脱胶后的精干麻在100℃的水中浸泡1小时，除去残存的水溶性胶质，然后挤干，得预处理麻。
步骤（3）：取5g的生物脱胶后的苎麻精干麻，按1：10的浴比，加入到50 ml 的60%的N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液中。
步骤（4）：将步骤（3），加热到70℃并在该温度下60分钟，得到达到纺纱要求的苎麻精干麻。
步骤（5）：脱除胶质后的苎麻精干麻的残胶率的检测
同实施例1，经检测，本例得到的脱除胶质后的苎麻精干麻，其残胶率为2.92% 。
Claims (4)
1. 一种脱除苎麻残胶的方法，其特征是一种以N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液为溶剂，对生物脱胶后的苎麻精干麻的残胶进行脱除的方法，该方法包括N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液的配制、苎麻精干麻预处理和残胶脱除步骤，其中：控制反应温度为70℃，N-甲基吗啉-N-氧化物质量分数为40-60%，浸泡时间为60min，浴比为1:10-1:20的条件，将预处理后的苎麻精干麻的残胶进行脱除。
2. 根据权利要求1所述的脱除苎麻残胶的方法，其特征是N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液的配制方法是：将N-甲基吗啉-N-氧化物加入到水中，在不低于室温下搅拌至全部溶解，得到所述N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液。
3. 根据权利要求1所述的脱除苎麻残胶的方法，其特征是苎麻精干麻预处理方法是：将苎麻精干麻在100℃的水中浸泡1小时后，除去残存的水溶性胶质；挤干后，得到所述预处理的苎麻精干麻。
4. 根据权利要求1或3所述的脱除苎麻残胶的方法，其特征是：按1：10的浴比，将预处理后的苎麻精干麻置于质量分数为50%的N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液中，加热到70℃并在该温度下60分钟，然后用80℃水洗3次，获得脱除残胶的苎麻。
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