阅读说明：本技术 一种纺织用高强度麻纤维的制备方法 (Preparation method of high-strength fibrilia for spinning ) 是由 田丽 于 2019-11-21 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种纺织用高强度麻纤维的制备方法,包括如下步骤：S1、麻纤维清洗处理；S2、蒸汽爆破处理；S3、电晕处理；S4、物质称取；S5、混合处理液制备；S6、浸泡超声处理；S7、真空干燥处理。本发明提供了一种麻纤维的制备方法,其工艺简单,各步骤搭配合理,制得的麻纤维具有强度高、比表面积大、吸附能力好、可加工性强的特点。(The invention discloses a preparation method of high-strength fibrilia for spinning, which comprises the following steps: s1, carrying out fibrilia cleaning treatment; s2, performing steam explosion treatment; s3, corona treatment; s4, weighing the materials; s5, preparing a mixed treatment solution; s6, soaking and ultrasonic processing; and S7, vacuum drying. The invention provides a preparation method of fibrilia, which has simple process and reasonable collocation of the steps, and the prepared fibrilia has the characteristics of high strength, large specific surface area, good adsorption capacity and strong processability.)

一种纺织用高强度麻纤维的制备方法

技术领域

本发明属于纺织纤维加工处理技术领域，具体涉及一种纺织用高强度麻纤维的制备方法。

背景技术

我国是麻类纤维资源最丰富的国家，从20世纪80年代初国际掀起“麻制品热”后，标志着麻纺织工业发展进入兴盛期。目前麻纤维及其制品的生产、加工和销售在我国国民经济中已占据重要地位。我国麻类纺织、印染企业已达800余家。固定资产值得突破30亿元，对麻类纤维的需求总量已经超过100万吨。

麻(Cannabis sativa L.)为一年生作物，曾经是人类重要的纤维、油料、粮食作物，起源于中国或中亚其他国家。然后逐渐传播到欧洲、南美、非洲等国家和地区，1545年传播到智利，美国***是与新移民的到来而得到推广的。麻在我国的利用主要是以纤维为主。传统的利用方式主要是制绳、制麻袋和织麻布。麻胶质含量很高，高达40％以上，因此，增加了麻脱胶的难度。其脱胶程度的好坏会直接影响麻纺纱、织造和染整后处理加工。特别是麻纺织发展到今天， 市场对其产品的要求已由原来的粗犷新奇转向精美舒适，这就对本来就不十分完善的麻脱胶工艺提出了更大的挑战。麻的传统脱胶方法为露水脱胶和水沤脱胶，水沤脱胶效果好，但给水体带来了较严重的污染。美国衣阿华州立学院曾经研究了麻受控条件下的快速脱胶，经过处理36 小时能完成麻脱胶。瑞典1970年就开发了一套麻连续脱胶装置，该装置每天能处理150吨麻，生产出50吨麻纤维，但所有这些方法都很难实现“适度”脱胶和避免污染。而微生物脱胶的研究自50年代以来国外就已进行，国内则在70年代才始有研究。虽然对麻皮进行微生物脱胶已经有了较为长足的发展，但其仍是不能满足工业化生产地要求，存 在着脱胶率低，处理成本高的问题，急需有新的技术突破。

对此现有技术改变了传统的脱胶处理方式，如申请号为：CN200510114926.4公开了一种麻纤维的脱胶方法及其生产的麻纤维，其中利用蒸汽***处理的方式对麻纤维进行脱胶处理，提升了脱胶的效果和品质，增强了纤维的强度，具有不错的效果。但此方式生产的纤维强度已满足不了现有生产的需求，其品质需要进一步的提升。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种纺织用高强度麻纤维的制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种纺织用高强度麻纤维的制备方法，包括如下步骤：

S1、先将麻纤维浸入到清水中浸泡处理1~2h，期间不断进行搅动，完成后取出备用；

S2、将步骤S1处理后的麻纤维放入到蒸汽***罐內进行蒸汽***处理，3~5min后取出，然后用去离子水对麻纤维进行冲洗一遍后干燥备用；

S3、将步骤S2处理后的麻纤维放入到电晕处理仪中进行电晕处理，10~15min后取出备用；

S4、按对应重量份称取下列物质：6~8份邻苯二甲酸二辛酯、10~12份乳酸、3~5份烷基硅油、12~15份羧甲基纤维素钠、40~45份环氧树脂、5~7份脂肪醇聚氧乙烯醚、3~6份十二烷基三甲基溴化铵、50~55份乙酸乙酯、8~10份壳聚糖、2~4份纳米二氧化钛、750~800份去离子水；

S5、将步骤S4称取的所有物质共同投入到搅拌罐内，高速搅拌处理1~1.5h后得混合处理液备用；

S6、将步骤S3处理后的麻纤维浸入到步骤S5制得的混合处理液中，然后超声处理25~30min后取出备用；

S7、用去离子水对步骤S6处理后的麻纤维进行冲洗一遍，然后再将其放入到真空干燥箱内干燥处理1~2h后取出即可。

进一步的，步骤S1中所述的麻纤维为***、苎麻、剑麻或洋麻纤维。

进一步的，步骤S2中所述的蒸汽***处理时具体是将麻纤维放入到蒸汽***罐內，然后向蒸汽***罐內通入温度为102~106℃的高温水蒸气，同时将蒸汽***罐內的压力增至2~2.5MPa，保温保压处理3~5min后再于30s内将蒸汽***罐內卸至常温常压取出即可。

进一步的，步骤S3中所述的电晕处理时控制电晕处理仪内的输出功率为10~12kW。

进一步的，步骤S4中所述的纳米二氧化钛的颗粒粒径大小为20~60nm。

进一步的，步骤S5中所述的高速搅拌处理时控制搅拌的转速为2000~2600转/分钟。

进一步的，步骤S6中所述的混合处理液是麻纤维总质量的7~8倍；所述的超声处理时控制超声波的频率为500~600kHz。

进一步的，步骤S7中所述的干燥处理时控制真空干燥箱内的温度为70~75℃。

本发明改变了麻纤维的加工制备方法，有效的提升了麻纤维的品质，其中先对麻纤维进行了清洗浸泡处理，进行了表面清洁，然后进行蒸汽***处理，利用蒸汽***能够有效的松散麻纤维的组织结构，促使半纤维素降解成可溶性糖，同时木质素软化和部分降解，去除了胶质，提升了麻纤维的比表面积和可加工性，接着进行了电晕处理，利用特殊能量的电晕场对麻纤维表面进行处理，能够活化纤维的表面，提升纤维的表面活性和活性基团含量，利于后续的加工接枝处理，随后用特殊配制的混合处理液对麻纤维进行浸泡处理，在超声波的辅助作用下，混合处理液中的环氧树脂、乳酸、壳聚糖等成分很好的复合成膜固定于麻纤维的表面，实现了对麻纤维强度等的增强改性，添加的纳米二氧化钛也能够很好的嵌入接枝在复合的膜及麻纤维表面上，实现了对纤维的进一步增强，最终提升了麻纤维的强度等性能。

本发明相比现有技术具有以下优点：

本发明提供了一种麻纤维的制备方法，其工艺简单，各步骤搭配合理，制得的麻纤维具有强度高、比表面积大、吸附能力好、可加工性强的特点，极具市场竞争力和生产效益。

附图说明

图1是本发明实施例2对应纤维的SEM图。

图2是本发明对比实施例1对应纤维的SEM图。

图3是本发明对比实施例2对应纤维的SEM图。

图4是本发明对比实施例3对应纤维的SEM图。

图5是本发明对比实施例4对应纤维的SEM图。

具体实施方式

实施例1

一种纺织用高强度麻纤维的制备方法，包括如下步骤：

S1、先将麻纤维浸入到清水中浸泡处理1h，期间不断进行搅动，完成后取出备用；

S2、将步骤S1处理后的麻纤维放入到蒸汽***罐內进行蒸汽***处理，3min后取出，然后用去离子水对麻纤维进行冲洗一遍后干燥备用；

S3、将步骤S2处理后的麻纤维放入到电晕处理仪中进行电晕处理，10min后取出备用；

S4、按对应重量份称取下列物质：6份邻苯二甲酸二辛酯、10份乳酸、3份烷基硅油、12份羧甲基纤维素钠、40份环氧树脂、5份脂肪醇聚氧乙烯醚、3份十二烷基三甲基溴化铵、50份乙酸乙酯、8份壳聚糖、2份纳米二氧化钛、750份去离子水；

S5、将步骤S4称取的所有物质共同投入到搅拌罐内，高速搅拌处理1h后得混合处理液备用；

S6、将步骤S3处理后的麻纤维浸入到步骤S5制得的混合处理液中，然后超声处理25min后取出备用；

S7、用去离子水对步骤S6处理后的麻纤维进行冲洗一遍，然后再将其放入到真空干燥箱内干燥处理1h后取出即可。

进一步的，步骤S1中所述的麻纤维为***纤维。

进一步的，步骤S2中所述的蒸汽***处理时具体是将麻纤维放入到蒸汽***罐內，然后向蒸汽***罐內通入温度为102℃的高温水蒸气，同时将蒸汽***罐內的压力增至2MPa，保温保压处理3min后再于30s内将蒸汽***罐內卸至常温常压取出即可。

进一步的，步骤S3中所述的电晕处理时控制电晕处理仪内的输出功率为10kW。

进一步的，步骤S4中所述的纳米二氧化钛的颗粒粒径大小为20~60nm。

进一步的，步骤S5中所述的高速搅拌处理时控制搅拌的转速为2000转/分钟。

进一步的，步骤S6中所述的混合处理液是麻纤维总质量的7倍；所述的超声处理时控制超声波的频率为500kHz。

进一步的，步骤S7中所述的干燥处理时控制真空干燥箱内的温度为70℃。

实施例2

一种纺织用高强度麻纤维的制备方法，包括如下步骤：

S1、先将麻纤维浸入到清水中浸泡处理1h，期间不断进行搅动，完成后取出备用；

S2、将步骤S1处理后的麻纤维放入到蒸汽***罐內进行蒸汽***处理，3min后取出，然后用去离子水对麻纤维进行冲洗一遍后干燥备用；

S3、将步骤S2处理后的麻纤维放入到电晕处理仪中进行电晕处理，13min后取出备用；

S4、按对应重量份称取下列物质：7份邻苯二甲酸二辛酯、11份乳酸、4份烷基硅油、14份羧甲基纤维素钠、40份环氧树脂、5份脂肪醇聚氧乙烯醚、3份十二烷基三甲基溴化铵、53份乙酸乙酯、9份壳聚糖、3份纳米二氧化钛、780份去离子水；

S5、将步骤S4称取的所有物质共同投入到搅拌罐内，高速搅拌处理1.3h后得混合处理液备用；

S6、将步骤S3处理后的麻纤维浸入到步骤S5制得的混合处理液中，然后超声处理25min后取出备用；

S7、用去离子水对步骤S6处理后的麻纤维进行冲洗一遍，然后再将其放入到真空干燥箱内干燥处理1h后取出即可。

进一步的，步骤S1中所述的麻纤维为苎麻纤维。

进一步的，步骤S2中所述的蒸汽***处理时具体是将麻纤维放入到蒸汽***罐內，然后向蒸汽***罐內通入温度为102℃的高温水蒸气，同时将蒸汽***罐內的压力增至2.3MPa，保温保压处理4min后再于30s内将蒸汽***罐內卸至常温常压取出即可。

进一步的，步骤S3中所述的电晕处理时控制电晕处理仪内的输出功率为11kW。

进一步的，步骤S4中所述的纳米二氧化钛的颗粒粒径大小为20~60nm。

进一步的，步骤S5中所述的高速搅拌处理时控制搅拌的转速为2300转/分钟。

进一步的，步骤S6中所述的混合处理液是麻纤维总质量的7倍；所述的超声处理时控制超声波的频率为500kHz。

进一步的，步骤S7中所述的干燥处理时控制真空干燥箱内的温度为70℃。

实施例3

一种纺织用高强度麻纤维的制备方法，包括如下步骤：

S1、先将麻纤维浸入到清水中浸泡处理1.5h，期间不断进行搅动，完成后取出备用；

S2、将步骤S1处理后的麻纤维放入到蒸汽***罐內进行蒸汽***处理，4min后取出，然后用去离子水对麻纤维进行冲洗一遍后干燥备用；

S3、将步骤S2处理后的麻纤维放入到电晕处理仪中进行电晕处理，15min后取出备用；

S4、按对应重量份称取下列物质：8份邻苯二甲酸二辛酯、12份乳酸、4份烷基硅油、13份羧甲基纤维素钠、42份环氧树脂、6份脂肪醇聚氧乙烯醚、5份十二烷基三甲基溴化铵、53份乙酸乙酯、9份壳聚糖、3份纳米二氧化钛、780份去离子水；

S5、将步骤S4称取的所有物质共同投入到搅拌罐内，高速搅拌处理1h后得混合处理液备用；

S6、将步骤S3处理后的麻纤维浸入到步骤S5制得的混合处理液中，然后超声处理30min后取出备用；

S7、用去离子水对步骤S6处理后的麻纤维进行冲洗一遍，然后再将其放入到真空干燥箱内干燥处理2h后取出即可。

进一步的，步骤S1中所述的麻纤维为剑麻纤维。

进一步的，步骤S2中所述的蒸汽***处理时具体是将麻纤维放入到蒸汽***罐內，然后向蒸汽***罐內通入温度为105℃的高温水蒸气，同时将蒸汽***罐內的压力增至2.3MPa，保温保压处理4min后再于30s内将蒸汽***罐內卸至常温常压取出即可。

进一步的，步骤S3中所述的电晕处理时控制电晕处理仪内的输出功率为10kW。

进一步的，步骤S4中所述的纳米二氧化钛的颗粒粒径大小为20~60nm。

进一步的，步骤S5中所述的高速搅拌处理时控制搅拌的转速为2500转/分钟。

进一步的，步骤S6中所述的混合处理液是麻纤维总质量的8倍；所述的超声处理时控制超声波的频率为600kHz。

进一步的，步骤S7中所述的干燥处理时控制真空干燥箱内的温度为75℃。

实施例4

一种纺织用高强度麻纤维的制备方法，包括如下步骤：

S1、先将麻纤维浸入到清水中浸泡处理2h，期间不断进行搅动，完成后取出备用；

S2、将步骤S1处理后的麻纤维放入到蒸汽***罐內进行蒸汽***处理， 5min后取出，然后用去离子水对麻纤维进行冲洗一遍后干燥备用；

S3、将步骤S2处理后的麻纤维放入到电晕处理仪中进行电晕处理，15min后取出备用；

S4、按对应重量份称取下列物质：8份邻苯二甲酸二辛酯、12份乳酸、5份烷基硅油、15份羧甲基纤维素钠、45份环氧树脂、7份脂肪醇聚氧乙烯醚、6份十二烷基三甲基溴化铵、55份乙酸乙酯、10份壳聚糖、4份纳米二氧化钛、800份去离子水；

S5、将步骤S4称取的所有物质共同投入到搅拌罐内，高速搅拌处理1.5h后得混合处理液备用；

S6、将步骤S3处理后的麻纤维浸入到步骤S5制得的混合处理液中，然后超声处理30min后取出备用；

S7、用去离子水对步骤S6处理后的麻纤维进行冲洗一遍，然后再将其放入到真空干燥箱内干燥处理2h后取出即可。

进一步的，步骤S1中所述的麻纤维为洋麻纤维。

进一步的，步骤S2中所述的蒸汽***处理时具体是将麻纤维放入到蒸汽***罐內，然后向蒸汽***罐內通入温度为106℃的高温水蒸气，同时将蒸汽***罐內的压力增至2.5MPa，保温保压处理5min后再于30s内将蒸汽***罐內卸至常温常压取出即可。

进一步的，步骤S3中所述的电晕处理时控制电晕处理仪内的输出功率为12kW。

进一步的，步骤S4中所述的纳米二氧化钛的颗粒粒径大小为20~60nm。

进一步的，步骤S5中所述的高速搅拌处理时控制搅拌的转速为2600转/分钟。

进一步的，步骤S6中所述的混合处理液是麻纤维总质量的8倍；所述的超声处理时控制超声波的频率为600kHz。

进一步的，步骤S7中所述的干燥处理时控制真空干燥箱内的温度为75℃。

对比实施例1

本对比实施例1与实施例2相比，省去了步骤S3的处理操作，除此外的方法步骤均相同。

对比实施例2

本对比实施例2与实施例2相比，省去了步骤S4和S5的处理操作，以及后续混合处理液的使用，除此外的方法步骤均相同。

对比实施例3

本对比实施例3与实施例2相比，省去了步骤S3、S4和S5的处理操作，以及后续混合处理液的使用，除此外的方法步骤均相同。

对比实施例4

申请号为：CN200510114926.4公开的一种麻纤维的脱胶方法及其生产的麻纤维，具体选用其实施例7的技术方案。

为了对比本发明效果，对上述实施例2、对比实施例1、对比实施例2、对比实施例3、对比实施例4对应制得的麻纤维进行性能测试，测得实施例2、对比实施例1、对比实施例2、对比实施例3、对比实施例4对应纤维的干断裂强度分别是：4.86±0.21cN/dtex、3.54±0.17cN/dtex、1.85±0.09cN/dtex、2.26±0.12cN/dtex、2.08±0.14cN/dtex；湿断裂强度分别是：4.25±0.12cN/dtex、3.13±0.10cN/dtex、1.52±0.05cN/dtex、1.84±0.08cN/dtex、1.70±0.06cN/dtex；由此可见本发明处理后的麻纤维在强度品质上得到了显著的提升。为了进一步明确本发明方法处理的效果，参阅附图的SEM图可以发现，本发明实施例2对应的图1的纤维上稳定的接枝固定了一定厚度的膜层，且能看出球形凸起，此为纳米填料嵌入后形成的突触，提升了整体的比表面积和强度品质；对比实施例1对应的图2的纤维上接枝固定了片状的膜层，但未见有球形凸起，此因纤维表面的活性不强，纳米颗粒无法有效接枝、膜层固定不稳定导致，在力学上表现为强度等品质下降的问题；对比实施例2对应的图3的纤维上表面发生一定干缩，纤维变得不圆润，次因仅进行电晕处理在一定能量的作用下纤维表面发生组织干缩，表面活性变化的现象，在力学上表现为力学品质下降的问题；对比实施例3对应的图4的纤维上表面未见特殊变化，但可见纤维间的间距变大，纤维间的胶质等成分有效被去除，同样对比实施例4对应的图5的纤维上的特征相同，但在力学上表现为强度较弱的问题。