CN104674353A - 一种菠萝叶纤维精细化处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种菠萝叶纤维精细化处理方法，属于纤维精细处理技术领域。本方法是将纤维首先进行超声波预处理，然后采用膨胀助剂对纤维进行膨胀处理，膨胀处理后纤维进行化学脱胶处理，制得菠萝叶纤维精干麻，最后梳理细化得到菠萝叶纤维麻条。本发明可以增加纤维松散度，纤维结构松散使得纤维在梳理细化外力的作用下容易产生滑移，改善纤维细度，提高纤维品质，使化学脱胶助剂更容易进入到纤维内部，减少脱胶过程中污水的排放，降低脱胶处理成本。

Description

一种菠萝叶纤维精细化处理方法
技术领域
本发明涉及一种纤维处理方法，具体涉及一种菠萝叶纤维精细化处理方法，属于纤维精细化处理技术领域。
背景技术
菠萝叶纤维是一种新兴的纺织原料，是从菠萝叶中提取的纤维，属叶脉纤维，是一种天然、环保、可降解的生态纤维，除具有普通麻类纤维的吸湿、放湿、导热性好等基本性能外，还具有优异的杀菌、抑菌特性，具有开发相关天然功能性纺织品的潜力，在军事、医疗、日常生活中将会发挥重要作用。
菠萝叶纤维和棉混纺可生产牛仔布，悬垂性与棉牛仔布相似；菠萝叶纤维和绢丝混纺可织成高级礼服面料；用转杯纺生产的纯菠萝叶纤维纱作纬纱，用棉或其它混纺纱作经纱，可生产各种装饰织物及家具布；用毛纺设备纺制羊毛和菠萝叶纤维混纺纱可生产西服与外衣面料；在黄麻设备上生产的菠萝叶纤维、棉混纺纱可织制窗帘布、床单、家具布、毛巾、地毯等；用亚麻设备生产涤纶、腈纶、菠萝叶纤维混纺纱可用于生产针织女外衣、袜子等。
此外，菠萝纤维在工业中也有广泛的应用，用菠萝叶纤维可生产针刺非织造布，这种非织造布可用作土工布，用于水库、河坝的加固防护；由于菠萝叶纤维纱比棉纱强力高且毛羽多，因此菠萝叶纤维也是生产橡胶运输带的帘子布、三角带芯线的理想材料；用菠萝叶纤维生产的帆布比同规格的棉帆布强力还高；菠萝叶纤维还可用于造纸、强力塑料、屋顶材料、绳索、渔网及编织工艺品等。
国内的广西绢麻研究所摸索出了一套菠萝叶选叶、刮制、脱胶、纤维炼漂等工艺配方技术，但该布织品较硬，脱胶技术还不符合纺织产品生产的要求；中国纺织大学也开展了菠萝叶纤维性能、结构、脱胶、纺纱等系统的研究，但脱胶处理的纤维还不够细软，只能与其他纤维混纺，纯纺只能纺出10公支的纱线，与目前市场需求的麻类产品20~40公支的需求还有差距。
近年来环境污染问题己经受到了全球范围内的关注,而传统菠萝叶纤维脱胶是用酸浸泡原纤维，再将原纤维放入液碱、磷酸三钠、水玻璃混合溶液中加压煮炼，接着依次浸酸、浸碱，再给油、脱水、烘干等步骤从而得到纤维产品，过程中往往耗用大量的水，而且处理过的废水中含有有害的化学成分(如硫酸根离子等)，不易回收，极易对环境造成污染，纤维处理需要在强酸、强碱及高温条件下进行，能量消耗高，耗水量大，环境污染严重，处理时间长，且易对纤维造成较大的损伤，对设备腐蚀性也较大。目前，急待研究出一种能降低菠萝叶纤维硬度，提高纤维细度及柔软度，且对环境污染小，适于纺织生产的菠萝叶纤维加工技术。
中国发明“一种菠萝叶纤维脱胶工艺”，申请号200910036673.1公开了一种菠萝叶纤维化学脱胶工艺，生产的纤维细度达到550支，但工艺中能耗大，对环境的污染严重；中国发明“一种菠萝叶纤维的牵伸细化方法”，申请号200610024817.8公开了一种向菠萝叶纤维喷洒助剂进行养生，从而使纤维细化，但处理过程中所用的化学成分易对环境造成污染。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种菠萝叶纤维精细化加工处理技术，采用超声波处理和膨胀处理将纤维结构松散，解决菠萝叶纤维处理时间长、试剂用量大、纤维质量及可纺性差的问题，减少对环境污染。
为实现上述发明的目的，本发明采取的技术方案如下：
一种菠萝叶纤维精细化处理方法，包括如下步骤：
   （1）菠萝叶纤维预浸处理：
将菠萝叶纤维在预处理溶液中超声波处理，然后进行水洗及脱水处理；
   （2）膨胀处理：
将预处理后的菠萝叶纤维放入膨胀复合助剂溶液中，温度为20~75℃，PH值为3~10进行膨胀处理，反应时间为20~120min；
   （3）脱胶、漂白处理：
将膨胀处理后的菠萝叶纤维进行高温脱胶处理后，再进行水洗、脱水，然后放入5~15%双氧水中，在温度60~95℃下，漂20~50min；
   （4）给油：
将漂白后的菠萝叶纤维在含0.5~3%的改性硅油剂的溶液中浸泡1~2h，浸泡温度30~75℃；
（5）处理好的菠萝叶纤维进行脱水、抖麻、烘干，得到菠萝叶纤维精干麻；
（6）梳理：
将乳化油剂喷洒到菠萝叶精干麻上，乳化油剂的用量为纤维重量的4％～10％，在养生室内静置，养生时间为24～96h，养生温度为35～50℃；然后再进行机械梳理和牵伸细化，制得菠萝叶纤维麻条。
步骤（1）所述菠萝叶纤维的预处理溶液为水或质量浓度为0.05~1.00%的硫酸溶液，温度为20~80℃，浴比为1:10~1:20。
步骤（1）所述的超声波处理的超声波频率为20~40KHz，时间20~120min。
步骤（2）所述菠萝叶纤维膨胀复合助剂采用膨胀蛋白剂、纤维酶、半纤维素酶、果胶酶、非离子型渗透剂复配，用量为菠萝叶纤维质量的0.5~2%，浴比为1:10~1:30。
步骤（2）所述菠萝叶纤维膨胀复合助剂中膨胀蛋白剂用量为菠萝叶纤维重量的0.5~1.5%，纤维酶用量为菠萝叶菠萝叶菠萝叶纤维重量的0.3~2.0%，半纤维素酶用量为菠萝叶纤维重量的0.5~2.0%，果胶酶用量为菠萝叶纤维重量的0.5~2.0%，渗透剂用量为菠萝叶纤维重量的0.5~2.5%
本发明的有益效果是：本发明的菠萝叶纤维精细化处理方法是通过对纤维进行超声波预处理，再进行膨胀处理，然后经过化学脱胶处理，再进行梳理细化得到菠萝叶纤维麻条，本发明的处理方法降低了脱胶污染、能耗和成本，且对纤维损伤小，麻条制成率高。通过该方法脱胶处理后的菠萝叶纤维结晶度下降，无定形区变得疏松，纤维显著膨胀，使化学脱胶助剂更容易进入到纤维内部，纤维内部木质素、果胶等物质容易溶出，减少脱胶过程中污水的排放，降低脱胶处理成本，提高了纤维的可纺性，纤维结构松散使得纤维在梳理细化外力的作用下容易产生滑移，改善纤维细度和柔软度。通过该方法脱胶处理后的菠萝叶纤维具有松散、柔软等特点，提高了纤维的品质。
具体实施方式
下面通过实例对本发明做进一步详细说明，这些实例仅用来说明本发明，并不限制本发明的范围。
实施例1
一种菠萝叶纤维精细化处理方法，包括如下步骤：
   （1）菠萝叶纤维预浸处理：
将菠萝叶纤维在预处理溶液中超声波处理，预处理溶液为0.15%的硫酸溶液，溶液的温度为50℃，浴比为1:15，超声波频率为30KHz，时间40min，然后进行水洗及脱水处理；
   （2）膨胀处理：
将预处理后的菠萝叶纤维放入膨胀复合助剂溶液中，温度为55℃，PH值为7进行膨胀处理，反应时间为40min；
   （3）脱胶、漂白处理：
将膨胀处理后的菠萝叶纤维进行高温脱胶处理后，再进行水洗、脱水，然后放入5%双氧水中，在温度70℃下，漂30min；
   （4）给油：
将漂白后的菠萝叶纤维在含1%的改性硅油剂的溶液中浸泡1h，浸泡温度75℃；
（5）处理好的菠萝叶纤维进行脱水、抖麻、烘干，得到菠萝叶纤维精干麻；
（6）梳理：
将乳化油剂喷洒到菠萝叶精干麻上，乳化油剂的用量为纤维重量的4％，在养生室内静置，养生时间为96h，养生温度为35℃；然后再进行机械梳理和牵伸细化，制得菠萝叶纤维麻条。
所述菠萝叶纤维膨胀复合助剂采用膨胀蛋白剂、纤维酶、半纤维素酶、果胶酶、非离子型渗透剂复配，用量为菠萝叶纤维质量的0.5%，浴比为1:10，其中膨胀蛋白剂用量为菠萝叶纤维重量的0.5%，纤维酶用量为菠萝叶菠萝叶菠萝叶纤维重量的1.0%，半纤维素酶用量为菠萝叶纤维重量的0.5%，果胶酶用量为菠萝叶纤维重量的1.0%，渗透剂用量为菠萝叶纤维重量的1.0%
实施例2
一种菠萝叶纤维精细化处理方法，包括如下步骤：
   （1）菠萝叶纤维预浸处理：
将菠萝叶纤维在预处理溶液中超声波处理，预处理溶液为水，水温为45℃，浴比为1:15，超声波频率为30KHz，时间50min，然后进行水洗及脱水处理；
   （2）膨胀处理：
将预处理后的菠萝叶纤维放入膨胀复合助剂溶液中，温度为60℃，PH值为7进行膨胀处理，反应时间为50min；
   （3）脱胶、漂白处理：
将膨胀处理后的菠萝叶纤维进行高温脱胶处理后，再进行水洗、脱水，然后放入10%双氧水中，在温度80℃下，漂40min；
   （4）给油：
将漂白后的菠萝叶纤维在含0.5%的改性硅油剂的溶液中浸泡1h，浸泡温度60℃；
（5）处理好的菠萝叶纤维进行脱水、抖麻、烘干，得到菠萝叶纤维精干麻；
（6）梳理：
将乳化油剂喷洒到菠萝叶精干麻上，乳化油剂的用量为纤维重量的6％，在养生室内静置，养生时间为72h，养生温度为40℃；然后再进行机械梳理和牵伸细化，制得菠萝叶纤维麻条。
所述菠萝叶纤维膨胀复合助剂采用膨胀蛋白剂、纤维酶、半纤维素酶、果胶酶、非离子型渗透剂复配，用量为菠萝叶纤维质量的1.0%，浴比为1:15，其中膨胀蛋白剂用量为菠萝叶纤维重量的1.0%，纤维酶用量为菠萝叶菠萝叶菠萝叶纤维重量的0.5%，半纤维素酶用量为菠萝叶纤维重量的1.0%，果胶酶用量为菠萝叶纤维重量的1.0%，渗透剂用量为菠萝叶纤维重量的1.0%。
实施例3
一种菠萝叶纤维精细化处理方法，包括如下步骤：
   （1）菠萝叶纤维预浸处理：
将菠萝叶纤维在预处理溶液中超声波处理，预处理溶液为1.0%的硫酸溶液，溶液的温度为60℃，浴比为1:15，超声波频率为25KHz，时间40min，然后进行水洗及脱水处理；
   （2）膨胀处理：
将预处理后的菠萝叶纤维放入膨胀复合助剂溶液中，温度为50℃，PH值为6进行膨胀处理，反应时间为50min；
   （3）脱胶、漂白处理：
将膨胀处理后的菠萝叶纤维进行高温脱胶处理后，再进行水洗、脱水，然后放入15%双氧水中，在温度70℃下，漂30min；
   （4）给油：
将漂白后的菠萝叶纤维在含0.8%的改性硅油剂的溶液中浸泡1.5h，浸泡温度70℃；
（5）处理好的菠萝叶纤维进行脱水、抖麻、烘干，得到菠萝叶纤维精干麻；
（6）梳理：
将乳化油剂喷洒到菠萝叶精干麻上，乳化油剂的用量为纤维重量的5％，在养生室内静置，养生时间为72h，养生温度为35℃；然后再进行机械梳理和牵伸细化，制得菠萝叶纤维麻条。
所述菠萝叶纤维膨胀复合助剂采用膨胀蛋白剂、纤维酶、半纤维素酶、果胶酶、非离子型渗透剂复配，用量为菠萝叶纤维质量的1.0%，浴比为1:20，其中膨胀蛋白剂用量为菠萝叶纤维重量的1.5%，纤维酶用量为菠萝叶菠萝叶菠萝叶纤维重量的1.0%，半纤维素酶用量为菠萝叶纤维重量的1.0%，果胶酶用量为菠萝叶纤维重量的1.0%，渗透剂用量为菠萝叶纤维重量的1.0%。
实施例4
一种菠萝叶纤维精细化处理方法，包括如下步骤：
   （1）菠萝叶纤维预浸处理：
将菠萝叶纤维在预处理溶液中超声波处理，预处理溶液为0.05%的硫酸溶液，溶液温度为20℃，浴比为1:10，超声波频率为20KHz，时间20min，然后进行水洗及脱水处理；
   （2）膨胀处理：
将预处理后的菠萝叶纤维放入膨胀复合助剂溶液中，温度为20℃，PH值为3进行膨胀处理，反应时间为20min；
   （3）脱胶、漂白处理：
将膨胀处理后的菠萝叶纤维进行高温脱胶处理后，再进行水洗、脱水，然后放入5%双氧水中，在温度60℃下，漂20min；
   （4）给油：
将漂白后的菠萝叶纤维在含0.5%的改性硅油剂的溶液中浸泡1h，浸泡温度30℃；
（5）处理好的菠萝叶纤维进行脱水、抖麻、烘干，得到菠萝叶纤维精干麻；
（6）梳理：
将乳化油剂喷洒到菠萝叶精干麻上，乳化油剂的用量为纤维重量的7％，在养生室内静置，养生时间为48h，养生温度为40℃；然后再进行机械梳理和牵伸细化，制得菠萝叶纤维麻条。
所述菠萝叶纤维膨胀复合助剂采用膨胀蛋白剂、纤维酶、半纤维素酶、果胶酶、非离子型渗透剂复配，用量为菠萝叶纤维质量的0.5%，浴比为1:10，其中膨胀蛋白剂用量为菠萝叶纤维重量的0.5%，纤维酶用量为菠萝叶菠萝叶菠萝叶纤维重量的0.3%，半纤维素酶用量为菠萝叶纤维重量的0.5%，果胶酶用量为菠萝叶纤维重量的0.5%，渗透剂用量为菠萝叶纤维重量的0.5%。
实施例5
一种菠萝叶纤维精细化处理方法，包括如下步骤：
   （1）菠萝叶纤维预浸处理：
将菠萝叶纤维在预处理溶液中超声波处理，预处理溶液为1.0%的硫酸溶液，溶液温度为80℃，浴比为1:20，超声波频率为40KHz，时间120min，然后进行水洗及脱水处理；
   （2）膨胀处理：
将预处理后的菠萝叶纤维放入膨胀复合助剂溶液中，温度为75℃，PH值为10进行膨胀处理，反应时间为120min；
   （3）脱胶、漂白处理：
将膨胀处理后的菠萝叶纤维进行高温脱胶处理后，再进行水洗、脱水，然后放入15%双氧水中，在温度95℃下，漂50min；
   （4）给油：
将漂白后的菠萝叶纤维在含3%的改性硅油剂的溶液中浸泡2h，浸泡温度75℃；
（5）处理好的菠萝叶纤维进行脱水、抖麻、烘干，得到菠萝叶纤维精干麻；
（6）梳理：
将乳化油剂喷洒到菠萝叶精干麻上，乳化油剂的用量为纤维重量的10％，在养生室内静置，养生时间为24h，养生温度为45℃；然后再进行机械梳理和牵伸细化，制得菠萝叶纤维麻条。
所述菠萝叶纤维膨胀复合助剂采用膨胀蛋白剂、纤维酶、半纤维素酶、果胶酶、非离子型渗透剂复配，用量为菠萝叶纤维质量的2%，浴比为1:30，其中膨胀蛋白剂用量为菠萝叶纤维重量的1.5%，纤维酶用量为菠萝叶菠萝叶菠萝叶纤维重量的2.0%，半纤维素酶用量为菠萝叶纤维重量的2.0%，果胶酶用量为菠萝叶纤维重量的2.0%，渗透剂用量为菠萝叶纤维重量的2.5%。

Claims (5)

1.一种菠萝叶纤维精细化处理方法，其特征在于：包括如下步骤：
   （1）菠萝叶纤维预浸处理：
将菠萝叶纤维在预处理溶液中超声波处理，然后进行水洗及脱水处理；
   （2）膨胀处理：
将预处理后的菠萝叶纤维放入膨胀复合助剂溶液中，温度为20~75℃，PH值为3~10进行膨胀处理，反应时间为20~120min；
   （3）脱胶、漂白处理：
将膨胀处理后的菠萝叶纤维进行高温化学脱胶处理后，再进行水洗、脱水，然后放入5~15%双氧水中，在温度60~95℃下，漂20~50min；
   （4）给油：
将漂白后的菠萝叶纤维在含0.5~3%的改性硅油剂的溶液中浸泡1~2h，浸泡温度30~75℃；
（5）处理好的菠萝叶纤维进行脱水、抖麻、烘干，得到菠萝叶纤维精干麻；
（6）梳理：
将乳化油剂喷洒到菠萝叶精干麻上，乳化油剂的用量为纤维重量的4％～10％，在养生室内静置，养生时间为24～96h，养生温度为35～50℃；然后再进行机械梳理和牵伸细化，制得菠萝叶纤维麻条。
2.根据权利要求1所述一种菠萝叶纤维精细化处理方法，其特征在于：步骤（1）所述菠萝叶纤维的预处理溶液为水或质量浓度为0.05~1.00%的硫酸溶液，温度为20~80℃，浴比为1:10~1:20。
3.根据权利要求1所述一种菠萝叶纤维精细化处理方法，其特征在于：步骤（1）所述的超声波处理的超声波频率为20~40KHz，时间20~120min。
4.根据权利要求1所述一种菠萝叶纤维精细化处理方法，其特征在于：步骤（2）所述菠萝叶纤维膨胀复合助剂采用膨胀蛋白剂、纤维酶、半纤维素酶、果胶酶、非离子型渗透剂复配，用量为菠萝叶纤维质量的0.5~2%，浴比为1:10~1:30。
5.根据权利要求1或4所述一种菠萝叶纤维精细化处理方法，其特征在于：步骤（2）所述菠萝叶纤维膨胀复合助剂中膨胀蛋白剂用量为菠萝叶纤维重量的0.5~1.5%，纤维酶用量为菠萝叶菠萝叶菠萝叶纤维重量的0.3~2.0%，半纤维素酶用量为菠萝叶纤维重量的0.5~2.0%，果胶酶用量为菠萝叶纤维重量的0.5~2.0%，渗透剂用量为菠萝叶纤维重量的0.5~2.5%。
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