CN1036797C - 大麻快速脱胶新工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于天然大麻纤维的快速脱胶,采用化学处理和机械处理相结合的方法。其工艺流程为:拣麻→干软→扎把装笼→煮炼→热水洗→打麻→脱水→抖麻→软化→脱油→抖麻→烘干→精干麻;在煮炼和热水洗工序中采取内循环高速射流加超声波。该发明比老工艺脱胶时间节约3个多小时,碱浓度低60%,制成品率提高10%,成品纤维强度提高30%,并可节约大量设备投资。

Description

大麻快速脱胶新工艺
本发明属于天然植物的可纺纱纤维提取方法,特别是涉及大麻纤维的快速脱胶方法。
大麻是一种天然的一年生草本植物,其纤维具有强力高,伸长小,刚度大,吸湿放湿快,吸汗、透气、凉爽、柔软的特点,因此能够做为服装纺纱原料。由于大麻的单纤维只有20毫米左右的长度,做纺纱时是利用其束纤维,即多根纤维粘接起来的长纤维。现有的大麻脱胶工艺基本上是沿用苎麻脱胶工艺的两煮一打一漂一酸洗的工艺流程,在煮炼时采用高温高压、高碱浓度,如我厂所持有的85105350号中国专利就是大麻化学脱胶工艺的一个初级工艺,对于利用大麻纤维纺纱做出了一定的贡献。但是由于该工艺采用高温、高压煮炼破坏了大麻纤维素的内部结构,使部分纤维变的很短,且在脱胶过程中流失严重,对后续的纺纱造成困难。而煮炼液中的高碱浓度,往往造成纤维素的剥皮反应,而且使脱胶成本较高。
本发明的目的是提供一种适用于大麻脱胶的速度快,时间短,脱胶均匀和适度,工艺简便,成本低的脱胶新工艺。
根据以上发明目的本发明采取如下方案完成:采用化学处理和机械处理相结合的方法,在化学脱胶前需用软麻机对大麻韧皮原料进行干软,然后再采用常压低碱化学煮炼和热水洗,为了加强煮炼液在大麻原料中的渗透,采取内循环高速射流加超声波振动煮炼液和热水,从而使化学煮炼液最大限度地脱除胶质和半纤维等,分离出大麻纤维,为了防止在后期烘干中发生纤维的重新并合和粘连,加入柔软剂进行软化。最后脱油烘干就得到合格的精干麻。
本发明的工艺流程为:拣麻→干软→扎把装笼→煮炼→热水洗→打麻→脱水→抖麻→软化→脱油→抖麻→烘干→精干麻。即干软后的—煮(常压,低碱)—打—软工艺。
以下对本发明工艺作进一步的详细描述:1、首先对大麻韧皮作人工挑拣,剔除杂质、死麻、病斑麻等。
2、利用软麻机对大麻韧皮柔擦1-2次,软麻时大麻的回潮率应控制在5-8%。
3、将干软后的大麻,按每把300-500克扎成把,然后均匀摆放在麻笼中。
4、煮炼是在常压下进行。在煮炼溶液中含有氢氧化钠4.5-6.5克/升,水玻璃2.5-3.5%、三聚磷酸钠2-4%、合成洗衣粉0.8-1.5%、肥皂0.8-1.5%、亚硫酸钠0.8-1.5%(以上百分比都为相对大麻原料重量,以下除注明外相同)。浴比为1:(18-20)溶液控制在80-100℃之间。选用内循环泵使溶液高速流动,并加超声波振动溶液3-4小时。
5、用温度为50-60℃的热水对煮炼后的大麻纤维用内循环高速射流加超声波冲洗15至20分钟。
6、打麻用圆盘打麻机打4-8转,加高压水冲洗。
7、脱水采用不锈钢胆脱水机,脱水麻含水55%以下。
8、抖麻采用抖麻机使脱水后成块水麻松散。
9、在软化工序中,乳化油的含量为1.6-2.5%,软化渗透时间为2至3小时,温度为80-90℃。
10、脱油是采用脱水机脱去多余油水有利于烘干。
11、抖麻采用抖麻机使含油水麻松散。
12、烘干是在烘干机上进行,烘干温度为95-105℃下。回潮率控制在8-12%。
在以上各工序中:1、拣麻是为了首先剔除部分杂质,以减少后工序化学脱胶的负担,以提高制成品即精干麻的质量。
2、干软是利用软麻机的机械柔擦将大麻韧皮破裂,去除部分麻皮,杂质,并有利于后续煮炼工序中煮炼液渗透,和胶质的溶胀、裂解去除。
3、装笼是煮炼前的准备工序,此工序应均匀摆放,有利于煮炼液循环,使大麻韧皮在同等条件下与煮炼溶液接触,以利于胶质溶胀。
4、煮炼工序是脱胶新工艺的中心环节,氢氧化钠对纤维素和半纤维素有溶胀作用,特别是对半纤维素作用更大,能够渗透到半纤维素的无定型的晶格内,使其裂解变为单糖而溶解。有些胶质在溶胀过程中,也被溶解,所用的水玻璃和三聚磷酸钠,一是起渗透作用,二是起缓冲氢氧化钠的浓度,保证其对非纤维素物质的溶胀和溶解的溶液浓度。合成洗涤剂、肥皂,一是洗涤作用;二是加强渗透。亚硫酸钠对去除部分木纤维素有利。在这一复杂的脱胶过程中,渗透、溶解、缓冲、洗涤同时进行,互相促进。内循环高速射流加超声波循环,是化学快速脱胶新工艺的不可缺少的关键环节。超声波的作用是使大麻韧皮内纤维结构发生物理松动变化,使其易于渗透脱除胶质,高速射流是有利于溶液接触麻纤维,并有利于胶质溶在溶液中。
5,热水洗的作用是使已被脱除的胶质在没有重新凝聚在麻纤维上发生并合的情况下去除。因为脱胶过程是在高温条件下进行的,是在外加热的情况下发生胶质降解和溶解。如果用冷水洗麻,已发生降解的非纤维素物质会重新附着在大麻纤维上而不利于纤维分离。
6、打麻是在机械作用下进一步去掉已经发生裂解的非纤维素物质。
7、加柔软剂是为了防止水麻在烘干时发生重新并合和粘连,柔软剂的乳化是将花生油在带有超生波的高压循环泵下乳化的,它能够渗透到麻纤维间隙内,能够保证水麻在烘干后松散,不并合。这就得到了合格的精干麻。
采用本发明生产的精干麻经元梳机梳理后的纤维细度在600-800公支,纤维长度在70-100毫米,纺成纱后,8公支纯大麻纱单纱强力为1500厘米牛顿,16公支纯大麻纱单纱强力为700厘米牛顿。经试验测试和工业化生产试验,证明本发明新工艺比原有老工艺脱胶时间节约3个多小时,碱液浓度降低60%,制成品率提高10%,精干麻成品纤维强度提高30%,由于煮炼是在常压下进行,并可节约大量设备投资。
以下是本发明的实施例。
实施例一:
(一)将大麻原麻破包人工挑拣,并理顺头尾分清挽把每把约0.5公斤,若回潮太高即超过8%,破包后第二天或第三天投入干软工序。
(二)将挑拣过的挽把麻,麻根部朝前梢部在后在C011,32对罗拉黄麻软麻机上干软一遍后,头尾分清投入扎把。
(三)将干软过的大麻按每把0.35千克(公斤)扎把,扎把松紧以插入三个手指为准。
(四)装笼按每笼350千克均匀装笼。
(五)煮炼:按4.5g/L氢氧化钠,3%水璃玻;2%三聚磷酸钠,1%合成洗衣影,1%肥皂,1%亚硫酸钠,1∶20浴比配制好煮液,粉状,颗粒状的物质全部溶解后放入麻笼,用蒸汽加热,打循环,温度到100℃时保温计时,并坚持间歇循环,保温3.5小时后放掉煮液,进行热水洗。
(六)热水洗是利用50℃以上的热水循环洗涤30分钟吊出麻笼打麻。
(七)打麻采用每盘24把每转翻一次,打4-8圈。
(八)打麻后脱水使其含水率55%以下并进行抖麻松散后装入麻笼,投入柔软工序。
(九)柔软是按2%的比例加入乳化后的柔软剂,时间2.5小时,温度80-90℃。
(十)柔软后进行脱油水,并进行抖松后在B061烘干机上95-105℃上烘干,拣麻制成精干麻。然后打包入库。
实施例二:(一)至(四)如实施例一;(五)煮炼:按6.5g/L氢氧化钠,3.5%水玻璃;4%三聚磷酸钠,1.5%合成洗衣粉,1.5%肥皂,1.5%硫酸钠,按1∶20溶化配制好煮液,加热至100℃,打循环并加超声波,保温3小时,放煮液。
(六)热水洗;用50℃以上热水循环加超声波冲洗20分钟。
(七)至(八)如实施例一。
(九)按1.6%加入经乳化后的柔软剂,在80-90℃之间渗透3小时。
(十)如实施例一。
实施例三:(一)至(四)如实施例一。
(五)煮炼:按4.5g/L氢氧化钠2.5%水玻璃,2%三聚磷酸钠,0.8%合成洗衣粉,0.8%肥皂,0.8%亚硫酸钠,按1∶18溶比配液,加热至100℃,打循环加超声波,保温4小时,放煮液。
(六)至(八)如实施例二。
(九)按2.5%加柔软剂,在80-90℃之间渗透2小时。
(十)如实施例一。
实施例四(一)至(四)如实施例一:(五)煮炼:按5.5g/L氢氧化钠,3.0%水玻璃,3%三聚磷酸钠,1.0%的合成洗涤剂,1.0%的肥皂,1.0%的亚硫酸钠,按浴比1∶20配制煮炼液,加热至100℃,打循环并加超声波,保温煮3.5小时,放煮液。
(六)至(十)如实施例一。

Claims (4)

1.一种大麻快速脱胶新工艺,采用化学处理和机械处理相结合的方法,流程为干软后的一煮一打一软工艺,其特征在于化学煮炼是在常压、低碱浓度下进行,煮炼时间为3至4小时,浴比为1∶(18-20),其煮炼液的配方为:氢氧化钠4.5-6.5g/L、水玻璃2.5-3.5%、三聚磷酸钠2.0-4.0%、合成洗衣粉0.8-1.5%、肥皂0.8-1.5%、亚硫酸钠0.8-1.5%。
2.按照权利要求1所述的脱胶工艺,其特征是在化学脱胶前应对大麻韧皮用软麻机干软1至2次,其回潮率控制为5-8%。
3.按照权利要求1所述的脱胶工艺,其特征是在煮炼和热水洗工序中采用内循环高速射流加超声波振动。
4.按照权利要求1所述的脱胶工艺,其特征是在软化工序中,乳化油为1.6-2.5%,软化渗透时间为2至3小时,温度为80-90℃。
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