CN109537064A

CN109537064A - 一种棕叶纤维的制取工艺

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Publication number: CN109537064A
Application number: CN201910060853.7A
Authority: CN
Inventors: 张毅
Original assignee: Zhejiang Industry Polytechnic College
Current assignee: Zhejiang Industry Polytechnic College
Priority date: 2019-01-23
Filing date: 2019-01-23
Publication date: 2019-03-29

Abstract

本发明公开了一种棕叶纤维的制取工艺，对棕叶进行如下步骤处理：预处理→浸酸处理→水洗→碱氧一浴处理→水洗→机械开松处理→三元共聚硅油处理；所述预处理为：分离剥茎→牵切→沤麻→洗涤→机械拍打→软麻机处理，得出棕叶打成麻。本发明通过设置预处理和化学物理联合处理工艺逐步降低棕叶纤维刚度、断裂强力不匀、线密度，同时提升了棕叶纤维的柔软度和可纺性。本发明工艺制取的棕叶纤维具有较低的线密度，较高的断裂强力和柔软度，不仅填补了市场空白，更为其后续工艺的开发及应用奠定基础。

Description

一种棕叶纤维的制取工艺

技术领域

本发明属于纺织新产品开发领域，特别涉及一种棕叶纤维的制取工艺。

背景技术

随着人们生活水平的提高，消费者十分亲昧由高科技、功能性和环保型的绿色纤维制成的纺织品。近年来，我国学者相继成功开发出了香蕉纤维、菠萝叶纤维等植物纤维，使得研究人员对叶纤维充满兴趣。据文献报道，棕树的棕衣具有强力高、刚度大等优点，广泛应用于绳索和床垫等；同时棕叶纤维具有长度长，断裂强度高等优良特性，近年来，国内外对其均有一定的研究报道：国外主要有伊东隆夫，杉山淳司等对棕树叶鞘维管束纤维的结构及其生长变化进行研究，初步探讨了纤维排列、单根维管束切面等内容；国内主要有刘晓霞等对棕叶纤维进行开发探索，研究了该纤维的部分理化性能，并着重对其纤维强度和染色性能进行分析，上述研究报道均表明棕叶纤维具有很好的开发价值。

依据标准GB5889-1986《苎麻化学成分定量分析方法》，对棕叶纤维进行化学成分定量分析，得出棕叶纤维含有如下化学组分，见表1所示；棕叶纤维的化学组成与其他麻类纤维的对比见表2所示。

表1 棕叶纤维的化学组成

品种	脂蜡质	水溶物	果胶	半纤维素	木质素	纤维素	灰分
								棕叶	11.40	7.66	4.95	21.38	14.22	37.65	2.74

表2 棕叶纤维与其他麻类纤维的化学组成对比

品种	脂蜡质	水溶物	果胶	半纤维素	木质素	纤维素	灰分
								棕叶	11.40	7.66	4.95	21.38	14.22	37.65	2.74
亚麻	3.42	1.74	3.81	10.45	6.53	72.49	1.00
								苎麻	0.87	7.69	4.14	9.08	1.22	73.10	3.06
菠萝叶	4.19	5.68	2.58	14.62	11.30	56.18	5.45
								黄麻	0.68	2.24	0.89	18.17	19.98	58.47	0.94

由表1，表2可知，棕叶纤维的化学组成与其他麻类纤维相似，纤维素含量明显低于其他麻类纤维，半纤维素与木质素的总量与黄麻纤维相当。因木质素在纤维制取过程中一般难以去除，故棕叶纤维的制取工艺相对复杂。

发明内容

本发明在于提供一种棕叶纤维的制取工艺，制取出的棕叶纤维具有纤维长度长、断裂强度高等优势。

为达到上述目的，本发明的具体方案如下：

对棕叶进行如下步骤处理：预处理→浸酸处理→水洗→碱氧一浴处理→水洗→机械开松处理→三元共聚硅油处理。

优选的：

所述预处理具体方案为：分离剥茎→牵切→沤麻→洗涤→机械拍打→软麻机处理，得出棕叶打成麻。

所述预处理之牵切工艺参数为：喂入定量为195 g/m，压力为4kg，牵切隔距为90mm，牵切区牵伸倍数为4，预牵切区牵伸倍数为3。

所述预处理之沤麻工艺参数为：石灰石35%，溶剂为雨水，浴比：1：20，时间：14-21天，常温。

所述预处理之洗涤+机械拍打+软麻机处理具体参数为：软麻机型号为CZ141型，工序总目的为进一步去除棕叶皮和未剥离除去的棕叶茎，得出棕叶打成麻。

在本发明的预处理中，分离剥茎作用为分离棕叶，去除棕叶茎（该茎刚硬，无法通过后续工艺去除）；牵切工艺作用为将棕叶进一步抽长切断至一定长度（可设置为90mm），利于沤麻工艺及石灰石溶液的充分利用，同时牵切后，棕叶部分绿色表皮得以部分去除，减轻后续工艺负担；沤麻为石灰石+雨水方式进行，通过沤麻，去除棕叶表面大量的绿皮，同时去除了部分胶质；洗涤为除去棕叶表面残余的碱，为后续浸酸工艺做好准备；机械拍打+软麻机处理作用仍为进一步去除棕叶皮和胶质，最终制得棕叶打成麻。

所述浸酸处理具体工艺参数为：室温（20-25℃为佳），浓硫酸（质量分数98%），用量为1g/L，时间为40min，浴比为1:15。

所述碱氧一浴处理化学药品的用量为：NaOH 8%～14%（o.w.f，全文同），双氧水6.5%～10.5%，硅酸钠用量2.0%～3.5%，渗透剂JFC 1.0%～2.5%。

所述碱氧一浴处理的最佳温度为80℃，最佳时间为90min。

为降低线密度，减少对纤维的损伤和改善断裂强力不匀，所述机械开松处理装置为梳棉机（梳棉试样机），开松次数为2次。

所述机械开松处理具体工艺参数为：HFX-A1梳棉试样机，刺辊转速：710r/min，锡林转速320r/min，盖板转速165r/min，锡林盖板五点隔距（mm）分别为：0.23，0.20，0.20，0.20，0.23。

所述三元共聚硅油处理的化学助剂包括三元共聚硅油，抗静电剂和渗透剂JFC，处理工艺为将上述化学助剂对棕叶纤维进行浸渍处理，完成后再密封焖包24小时。

所述三元共聚硅油处理的具体工艺参数为：三元共聚硅油3.5%（o.w.f，下同），抗静电剂1.0%，渗透剂JFC1.5%，室温，25min，浴比为1:10。

本发明的技术效果在于：

首先，本发明之浸酸处理后可水解棕叶纤维中的果胶等胶质，便于棕叶内部纤维间的分离，为碱氧一浴处理做好准备。

其次，本发明在果胶等胶质得以部分去除后，对棕叶纤维进行碱氧一浴处理，一方面利用氢氧化钠的溶胀作用，将棕叶纤维进一步溶胀，充分去除棕叶纤维所含的半纤维素，另一方面利用双氧水的氧化作用，使得棕叶纤维的木质素得以氧化而溶解到溶液中。碱氧一浴处理达到了去除半纤维素、木质素等胶质的效果，降低了纤维线密度，增加了纤维白度。

再次，本发明之机械开松处理是对经过碱氧一浴处理后的棕叶纤维进行开松、梳理，目的在于将纤维纵向劈裂劈细，并去除纤维中夹杂的并丝、超倍长纤维、短绒等，明显细化了纤维，显著提升了柔软度。

最后，本发明之三元共聚硅油处理，有效改善上述处理后棕叶纤维仍手感相对粗硬、刚度相对较大等缺陷，进一步提高了棕叶纤维的柔软度和可纺性。

本发明工艺制取的棕叶纤维具有较低的线密度，较高的断裂强力和柔软度，不仅填补了市场空白，更为其后续工艺的开发及应用奠定基础。

以下通过具体实施方式对本发明做进一步阐述。

具体实施方式

实施例

一种棕叶纤维的制取工艺，包括如下步骤：

新鲜棕叶→分离剥茎+牵切→石灰石+雨水沤麻→洗涤+机械拍打→软麻机处理→浸酸处理→碱氧一浴处理→梳棉试样机机械开松处理（2次）→三元共聚硅油处理→棕叶纤维。

具体方案如下：

取新鲜棕叶，分离剥茎，牵切。所述牵切工艺参数：喂入定量为195 g/m，压力为4kg，牵切隔距为90 mm，牵切区牵伸倍数为4倍，牵切区牵伸倍数为3倍。

石灰石+雨水沤麻：石灰石用量为35%（o.w.f，全文同），浴比为1：20，沤麻时间为14-21天，常温。

洗涤+机械拍打+软麻机处理：软麻机型号：CZ141型，

浸酸处理：浓硫酸（质量分数98%）用量为1g/L，室温（20-25℃为佳），时间40min，浴比1:15。

碱氧一浴处理：处理的化学品用量为：NaOH用量8%～14%，双氧水用量6.5%～10.5%，硅酸钠用量2.0%～3.5%，渗透剂JFC 1.0%～2.5%，处理温度80℃，处理时间90min。

梳棉试样机机械开松处理（2次）：采用HFX-A1梳棉试样机，其中刺辊转速710r/min，锡林转速320r/min，盖板转速165r/min，锡林盖板五点隔距（mm）分别为：0.23，0.20，0.20，0.20，0.23。

三元共聚硅油处理：三元共聚硅油用量3.5%，抗静电剂1.0%，渗透剂JFC1.5%，室温（20-25℃最佳），25min，浴比为1:10。

本发明所述的一种棕叶纤维的制取工艺，其测试指标为纤维断裂强力、强力不匀、线密度、纤维柔软度。其中采用LLY-06E型电子单纤维强力仪测试纤维断裂强力（单位为cN）与强力不匀，；采用Y171B型切断器，运用中段切断称重法，根据定长制细度定义求出线密度，单位为tex。采用YG155B型纱线捻度测试仪测试纤维柔软度，以扭曲度表示，单位为捻/20cm。

本发明的技术效果在于：

1、本发明所述的预处理工艺后，棕叶纤维（打成麻）的性能如下：纤维断裂强力为165cN，强力不匀为35.6%，线密度为2.69tex，纤维柔软度为142捻/20cm。

2、本发明所述的碱氧一浴处理工艺后，棕叶纤维的性能如下：纤维断裂强力为112cN，强力不匀为27.7%，线密度为1.25tex，纤维柔软度208捻/20cm。

3、本发明所述的机械开松处理工艺后，棕叶纤维的性能如下表所示（测试开松次数1-3次）。

开松次数增加，棕叶纤维的断裂强力损伤较为明显，线密度显著下降，柔软度明显上升。原因在于经过机械开松处理，棕叶纤维纵向被劈裂劈细，去除了纤维中夹杂的并丝、超倍长纤维、短绒等，明显细化了纤维，显著提升了柔软度，但对纤维断裂强力的损伤较大，故选择2次为机械开松处理最佳次数。此条件下，棕叶纤维的断裂强力为87cN，强力不匀为22.7%，线密度为0.79tex，柔软度为257捻/20cm。

4、本发明所述的三元共聚硅油处理工艺后，棕叶纤维的性能如下：纤维断裂强力为82cN，强力不匀为20.8%，线密度为0.78tex，柔软度305捻/20cm。

上述实施例仅用于解释说明本发明的实践验证，而非对本发明权利保护的限定，凡利用此实践验证对本发明进行非实质性的改动，均应落入本发明的保护范围。

Claims

1.一种棕叶纤维的制取工艺，其特点在于，对棕叶进行如下步骤处理：预处理→浸酸处理→水洗→碱氧一浴处理→水洗→机械开松处理→三元共聚硅油处理。

2.如权利要求1所述的棕叶纤维制取工艺，其特点在于，所述预处理为：分离剥茎→牵切→沤麻→洗涤→机械拍打→软麻机处理，得出棕叶打成麻。

3.如权利要求2所述的棕叶纤维制取工艺，其特点在于，所述牵切工艺参数为：喂入定量195 g/m，压力为4kg，牵切隔距为90 mm，牵切区牵伸倍数为4，预牵切区牵伸倍数为3。

4.如权利要求1所述的棕叶纤维制取工艺，其特点在于，所述浸酸处理为：室温，质量分数为的98%浓硫酸，用量为1g/L，时间为40min，浴比为1:15。

5.如权利要求1所述的棕叶纤维制取工艺，其特点在于，所述碱氧一浴处理的化学药品包括NaOH，双氧水，硅酸钠和渗透剂JFC。

6.如权利要求5所述的棕叶纤维制取工艺，其特点在于：所述碱氧一浴处理的化学药品的用量为：NaOH 8%～14%，双氧水6.5%～10.5%，硅酸钠2.0%～3.5%，渗透剂JFC 1.0%～2.5%，浴比1:10。

7.如权利要求1所述的棕叶纤维制取工艺，其特点在于：所述碱氧一浴处理的温度为80℃，时间为90min。

8.如权利要求1所述的棕叶纤维的制取工艺，其特点在于：所述机械开松处理装置为梳棉机或梳棉试样机，开松次数2次。

9.如权利要求1所述的棕叶纤维的制取工艺，其特点在于：所述三元共聚硅油处理的化学助剂包括三元共聚硅油，抗静电剂和渗透剂JFC，所述三元共聚硅油处理工艺过程为将上述化学助剂对棕叶纤维进行浸渍处理，完成后再密封焖包24小时。

10.如权利要求9所述的棕叶纤维的制取工艺，其特点在于，所述化学助剂的用量为：三元共聚硅油3.5%，抗静电剂1.0%，渗透剂JFC1.5%，所述三元共聚硅油处理的温度为室温20-25℃，处理时间为25min，浴比为1:10。