汉麻纤维超声波紫外冷冻骤热脱胶工艺研究

来源 :太原理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:racheal2009
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汉麻纤维素有“绿色纤维”的美誉,经由汉麻纤维纺丝制成的衣饰服装以及座垫床席等具有吸湿、透气、舒爽、散热、防霉、抑菌、抗辐射、防紫外线、吸噪音等各种功能,有一般纺纱材料不具备的特种优势。随着人们对环保问题的日益关注,汉麻纤维因其本身所具有的悬垂性好、吸湿散湿快、防腐防臭和阻隔紫外线以及相对其它麻类纺织品刺痒感较小等独特性能,重新受到人们的重视。   “脱胶”是汉麻作为纺织材料首先要解决的问题。与苎麻亚麻相比,汉麻的胶质含量高达40%以上,而由于其纤维本身复杂的结构,胶质与纤维素之间的化学键合等因素以及汉麻纤维中结构复杂的木质素的含量较高,又增加了脱胶的难度。脱胶效果的优劣,直接影响到汉麻纤维的柔顺、染整、可纺性等一系列后续生产问题,一般来说,残胶率应保持在2%左右为佳。在麻纺生产行业中,脱胶始终是影响汉麻纺织加工质量的瓶颈问题,并且影响其产值、利润等技术和经济指标。   传统的脱胶工艺主要是化学脱胶,该工艺耗水、耗碱多,严重污染环境,处理时间较长,且脱胶效果难以控制。本文针对上述问题,拟以物理化学联合脱胶的方法,达到简化工艺、环境保护、低耗、节能的目的。   论文首先探讨了纤维素以及木质素、果胶、半纤维素等非纤维素成分的结构和性能,分析了脱胶工艺和化学试剂对纤维素和非纤维素成分的影响;继而研究了超声波震荡、紫外光辐射和冷冻骤热处理工艺的脱胶机理,增加了超声波震荡和紫外光辐射预处理;采用超声波震荡、紫外光辐射和冷冻骤热物理脱胶与氨水煮练的化学脱胶工艺相结合的联合脱胶工艺,达到脱胶程度适当,最大程度降低污染的目的。   采用扫描隧道显微镜(SFM)、热重分析仪(TG)、红外光谱(IR)对脱胶前后的汉麻纤维进行表征,分析汉麻纤维脱胶前后的综合性能变化和脱胶前后汉麻纤维的结构和化学组成的变化。   结果表明:   1)超声波震荡和紫外光辐射脱胶处理后纤维表面胶质大部分脱落,可以看到纤维束表面形状,分离纤维比较彻底,色泽洁白,手感柔软,纤维表面有一些细微沟槽,有利于功能助剂的附着。以麻纤维组成成分发生改变:木质素、半纤维素等特征峰趋于消失,残胶率达到4.59%;   2)超声波震荡和冷冻骤热脱胶处理后,纤维表而含有少量胶质,本质素等大部分被脱除,再经过氨水煮练脱胶后,残胶率为3.79%。   3)经上述工艺处理后汉麻纤维的断裂强力,长度和细度都有一定降低,但仍满足可纺性要求。
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