CN103789996A

CN103789996A - 一种利用亚临界干洗技术去除羊毛鳞片的方法

Info

Publication number: CN103789996A
Application number: CN201410006725.1A
Authority: CN
Inventors: 庞会利; 秦广雍; 陈妙源; 祁鲲
Original assignee: HENAN YALINJIE BIOLOGICAL TECHNOLOGY Co Ltd; Zhengzhou University
Current assignee: HENAN YALINJIE BIOLOGICAL TECHNOLOGY Co Ltd; Zhengzhou University
Priority date: 2014-01-07
Filing date: 2014-01-07
Publication date: 2014-05-14
Anticipated expiration: 2034-01-07
Also published as: CN103789996B

Abstract

本发明公开了一种羊毛鳞片的去除方法，具体涉及一种通过亚临界干洗技术快速去除羊毛鳞片的方法，属于羊毛加工领域。将原羊毛物料送入密闭干洗罐内，然后抽真空并向干洗罐内注入适量亚临界干洗溶剂至将样品完全浸没，在干洗过程中辅助以机械搅拌以提高干洗效率，在一定干洗条件下干洗1～4次；干洗结束后，将溶剂抽出干洗罐，并对物料和干洗剂分别进行蒸发脱溶，经过隔膜压缩机压缩液化，液态的溶剂流回溶剂回收罐，可以循环利用。本发明能耗低，干洗效率高，产品品质好，处理后的样品强力减小率为8.1～11.2%，断裂伸长率为35～48%，毡缩率为2.8～4.5%，细度减小0.8～1.2um，纤维白度、亮度都较对照原羊毛有所改善，回潮率达到11.28～13.40%，有利于原料的综合利用和高附加值加工的实现。

Description

一种利用亚临界干洗技术去除羊毛鳞片的方法

技术领域

本发明公开了一种羊毛鳞片的去除方法，具体涉及一种通过亚临界干洗技术快速去除羊毛鳞片的方法，属于羊毛加工领域。

背景技术

羊毛的鳞片层约占羊毛总量的10%，鳞片排列的密度和鳞片伸出羊毛表面的程度，对羊毛光泽和表面性能影响较大。鳞片是角质化了的细胞，可以保护羊毛内层组织，抵抗外界机械、化学等的侵蚀。羊毛纤维的鳞片层对其细度、强力、毡缩性、光泽、手感都有不同程度的影响。但是，鳞片的变化必然引起纤维及织物性能的变化。羊毛纤维因其特有鳞片层的存在，引起定向摩擦效应，使得织物毡缩、尺寸不稳定、易起球、不易护理、刺痒等，制约了羊毛纤维的广泛应用。对羊毛纤维进行改性处理，改善其织物服用性能，是近年来毛纺行业研究的热点。

对羊毛鳞片层的处理方法很多，其中最主要的是利用化学物质破坏鳞片层（如氯化法）来处理。目前90%以上的防缩羊毛都经过氯及其衍生物处理，该工艺具有成本低，防缩效果好的优点，但氯化加工过程中会产生可吸收的有机氯化物AOX。有机氯化物AOX是人为污染的重要标志，一般难以生物降解，对水生物有较大的危害，另外处理后残留在织物上的有机氯也会对消费者健康具有潜在不利影响，尤其是近年来各国政府和人民将环境与健康作为主要考察点，而使得该工艺受到各界很大诟病。此外，生物酶处理法、基因重组技术处理法、羊毛拉细处理法、纳米材料处理法和外场诱导效应（等离子体、光辐射、磁场等）处理法等方法，大多仍停留在实验室研究水平，尚无在生产上大规模应用的报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用亚临界干洗技术快速去除羊毛鳞片层的方法，该法具有简单、高效、环保、成本低等优点，适合大规模生产。为了实现上述目的，本技术方案的具体操作步骤为：

1）干洗：将原羊毛物料送入密闭干洗罐内，装料量不大于干洗罐容积的80%，然后抽真空并向干洗罐内注入适量亚临界干洗溶剂至将样品完全浸没，在干洗过程中辅助以机械搅拌以提高干洗效率，在一定干洗条件下干洗1～4次；

2）物料脱溶：干洗结束后，将溶剂抽出干洗罐，并对物料和干洗剂分别进行蒸发脱溶，脱溶时物料温度可以在10～50℃之间变化，脱溶完成后，从罐中取出羊毛物料，干洗液脱溶后得到粗羊毛脂；

3）溶剂回收：从物料和干洗液中蒸发出的气体溶剂，经过隔膜压缩机压缩液化，液态的溶剂流回溶剂回收罐，循环使用。

所述步骤1）中干洗物料与干洗溶剂比为1：5～20。

所述步骤1）中干洗溶剂为亚临界流体有机溶剂。

所述步骤1）中干洗溶剂为丙烷、丁烷、四氟乙烷、二甲醚中的一种或几种的混合。

所述步骤1）中干洗条件为：干洗压力为0.2～0.9Mpa，时间为5～60分钟，温度为10～60℃，搅拌速率20～100rpm。

所述步骤1）中干洗压力为相应温度下所用干洗溶剂的饱和蒸汽压；

所述步骤3）中回收的溶剂可循环利用。

本发明采用亚临界干洗溶剂（主要为丙烷、丁烷、四氟乙烷、二甲醚等）为介质，对羊毛鳞片层进行去除，是一个低温低压的处理过程。本发明能耗低，干洗效率高，产品品质好，处理后的羊毛纤维鳞片剥离程度达到10～72%，羊毛强力减小率为8.1～11.2%，断裂伸长率为35～48%，毡缩率为2.8～4.5%，细度减小0.8～1.2um，纤维白度、亮度都较对照原羊毛有所改善，回潮率达到11.28～13.40%；处理后的羊毛样品溶剂残留远低于1ppm，质量完全符合纺织行业标准；干洗液脱溶后还可得到粗羊毛脂，羊毛脂本身也是一种重要的天然化工原料，广泛应用于医药、日用化工、皮革、造纸等领域，本技术有利于原料的综合利用和高附加值加工的实现。

附图说明

图1亚临界干洗技术去除羊毛鳞片流程图

图2干洗过程中羊毛样品扫描电镜图a）原羊毛；b）.碱洗；c）.丁烷；d）.二甲醚；e）.丙烷；f）.四氟乙烷（分别为处理一次的样品照片）。

具体实施方式

实施例1

按照样品取样标准抽取原羊毛样品（澳大利亚）200.0g，置入密闭干洗罐内，抽真空，注入干洗溶剂丁烷，完全浸没样品，在羊毛与干洗溶剂的重量比值为1：5、温度30℃、压力0.29MPa的条件下进行2次干洗，每次30min，搅拌速率为50rpm。干洗结束后，将溶剂抽出干洗罐，并对物料和干洗液分别进行蒸发脱溶，脱溶完成后，从干洗罐中取出羊毛物料，干洗液脱溶后得到粗羊毛脂。随机抽取干洗后的羊毛样品利用扫描电镜观察发现鳞片的剥离程度达72%，经观察发现处理后的羊毛大鳞片棱角变钝，边缘模糊。经激光细度仪检测发现纤维的剥鳞处理是比较均匀的。同时对处理后的样品光泽进行检测分析发现，经过剥鳞处理的纤维白度、亮度都较对照原羊毛有所改善（附图2-c）。

实施例2

所用干洗溶剂为二甲醚，羊毛与干洗溶剂的重量比值为1：15，温度25℃，压力0.60MPa，干洗2次，每次20min，搅拌速率为100rpm，其它操作同实施例1。处理后的样品经检测发现，其鳞片的剥离程度可达68%，纤维白度、亮度都较对照原羊毛有所改善（附图2-d）。

实施例3

所用干洗溶剂为丙烷，羊毛与干洗溶剂的重量比值为1：10，温度10℃，压力0.63MPa，干洗3次，每次40min，搅拌速率为80rpm，其它操作同实施例1。处理后的样品经检测发现，其鳞片的剥离程度可达60%，纤维白度、亮度都较对照原羊毛有所改善（附图2-e）。

实施例4

所用干洗溶剂为四氟乙烷，羊毛与干洗溶剂的重量比值为1：8，温度20℃，压力0.57MPa，干洗3次，每次30min，搅拌速率为60rpm，其它操作同实施例1。处理后的样品经检测发现，其鳞片的剥离程度可达55%，纤维白度、亮度都较对照原羊毛有所改善（附图2-f）。

最后所应说明的是：以上实施例仅用以说明，而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种利用亚临界干洗技术去除羊毛鳞片的方法，其特征包括如下步骤：

1）干洗：将原羊毛物料送入密闭干洗罐内，装料量不大于干洗罐容积的80%，然后抽真空并向干洗罐内注入适量干洗溶剂至将样品完全浸没，在干洗过程中辅助以机械搅拌以提高干洗效率，在一定干洗条件下干洗1～4次；

2）物料脱溶：干洗结束后，将溶剂抽出干洗罐，并对物料和干洗溶剂分别进行蒸发脱溶，脱溶时物料温度可以在10～50℃之间变化，脱溶完成后，从罐中取出羊毛物料，干洗液脱溶后得到粗羊毛脂；

3）溶剂回收：从物料和干洗液中蒸发出的气体溶剂，经过隔膜压缩机压缩液化，液态的溶剂流回溶剂回收罐。

2.权利要求1所述的去除羊毛鳞片的方法，其特征在于所述步骤1）中羊毛物料与干洗溶剂比为1:5～20。

3.权利要求1所述的去除羊毛鳞片的方法，其特征在于所述步骤1）中干洗溶剂为亚临界流体有机溶剂。

4.权利要求1或3所述的去除羊毛鳞片的方法，其特征在于所述步骤1）中干洗溶剂为丙烷、丁烷、四氟乙烷、二甲醚中的一种或几种的混合。

5.权利要求1所述的去除羊毛鳞片的方法，其特征在于所述步骤1）中干洗条件为：干洗压力0.2～0.9MpaMpa，时间5～60分钟，温度10～60℃，搅拌速率20～100rpm。

6.权利要求1或5所述的去除羊毛鳞片的方法，其特征在于所述步骤1）中干洗压力为相应温度下所用干洗溶剂的饱和蒸汽压。

7.权利要求1所述的去除羊毛鳞片的方法，其特征在于所述步骤3）中回收的干洗溶剂可循环利用。