本發(fā)明涉及紡織加工，具體涉及一種基于光催化和堿處理聯(lián)合脫膠制備長(zhǎng)麻紗的方法。

背景技術(shù)：

1、麻屬于天然韌皮纖維，麻的種植和生產(chǎn)可以帶來(lái)良好的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益，是一種高潛力的農(nóng)產(chǎn)品種植。麻類(lèi)纖維資源豐富，具有纖維長(zhǎng)、強(qiáng)度高、伸長(zhǎng)小、吸濕放濕快等特點(diǎn)，所紡紗線(xiàn)可以制成各種麻織物、水龍帶、傳送帶以及各類(lèi)縫紉用麻線(xiàn)等，供衣著、裝飾、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國(guó)防建設(shè)多方面使用。麻纖維具有韌皮纖維結(jié)構(gòu)，是由膠質(zhì)物質(zhì)粘合在一起的單個(gè)纖維素原纖維。膠質(zhì)物質(zhì)主要由半纖維素、果膠、蠟質(zhì)、水溶性材料和木質(zhì)素組成。由于大量的膠質(zhì)物質(zhì)會(huì)增加麻纖維的韌性和黃度，直接限制了進(jìn)一步的利用。在不犧牲纖維素的物理性質(zhì)或化學(xué)結(jié)構(gòu)的情況下，從麻中提取高質(zhì)量的麻長(zhǎng)纖維是非常有必要的。

2、目前，長(zhǎng)麻紗的制備方法主要有兩種：(1)濕紡法：將粗紗經(jīng)煮漂工序處理，溶脹和去除纖維上的部分膠質(zhì)使纖維軟化，纖維間粘合力降低，再在濕紡細(xì)紗機(jī)上通過(guò)水槽(內(nèi)加水、滲透劑、柔軟劑等)后牽伸使工藝?yán)w維分裂變細(xì)形成更細(xì)的纖維束，然后加捻成紗，卷繞于筒管上；(2)干紡法：將粗紗直接在干紡細(xì)紗機(jī)上紡制成長(zhǎng)麻干紡細(xì)紗。上述兩種方法中，濕紡細(xì)紗條干均勻強(qiáng)度高，光潔毛羽少，可紡線(xiàn)密度細(xì)，而干紡法不能有效脫除麻纖維上的膠質(zhì)，影響使用。濕紡法中的煮漂工序處理，是利用燒堿等化學(xué)試劑將麻韌皮中的果膠、半纖維素和木質(zhì)素等非纖維素成分反應(yīng)降解掉，但該方法會(huì)產(chǎn)生大量污染，且對(duì)纖維素造成損傷。相比于傳統(tǒng)堿煮脫膠，生物酶脫膠可以顯著減少污染排放，但脫膠酶的作用單一，限制了脫膠的效率和效果，需要化學(xué)試劑輔助；有機(jī)溶劑脫膠可以回收脫膠液，但溶劑成本極高，廢水也需要進(jìn)一步處理，且有機(jī)溶劑的脫膠效果有限，也存在脫膠不徹底的問(wèn)題。因此，亟需開(kāi)發(fā)一種條件溫和、環(huán)境污染小的脫膠方法對(duì)麻紗進(jìn)行脫膠處理以獲得長(zhǎng)麻紗線(xiàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于光催化和堿處理聯(lián)合脫膠制備長(zhǎng)麻紗的方法，該方法反應(yīng)條件溫和，對(duì)環(huán)境污染小，脫膠效果好，而且對(duì)麻纖維損傷較小。

2、本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

3、一種基于光催化和堿處理聯(lián)合脫膠制備長(zhǎng)麻紗的方法，包括步驟：

4、(1)將大麻韌皮打成麻，經(jīng)梳前準(zhǔn)備工序后，在櫛梳機(jī)上進(jìn)行梳理，得到平行伸直的長(zhǎng)麻束；

5、(2)將長(zhǎng)麻束在成條機(jī)上加工成連續(xù)的麻條，然后經(jīng)3～5道并條機(jī)的牽伸、并合，制成條干和結(jié)構(gòu)均勻且平行伸直的長(zhǎng)麻條，再經(jīng)粗紗機(jī)牽伸加捻、卷繞得到麻粗紗；

6、(3)將光催化劑加入到玻璃反應(yīng)器中制備脫膠溶液，并將麻粗紗放入脫膠溶液中進(jìn)行光照處理，光照處理完成后取出麻粗紗，然后再將麻粗紗放入盛有乙醇胺的容器中，加熱處理3～6h后取出，并進(jìn)行水洗、烘干，得到脫膠麻粗紗；

7、(4)將脫膠麻粗紗在濕紡細(xì)紗機(jī)上進(jìn)行牽伸，然后加捻成紗，經(jīng)烘干后將紗卷繞于筒管上，得到成品麻細(xì)紗，即長(zhǎng)麻紗。

8、進(jìn)一步地，所述步驟(3)中光催化劑為能夠在可見(jiàn)光波長(zhǎng)范圍內(nèi)被激發(fā)的催化劑，且光催化劑的用量為5～10g/kg麻粗紗。

9、進(jìn)一步地，所述光催化劑為tio2-cqds、zno-cqds、znin2s4中的至少一種。

10、在上述技術(shù)方案中，光催化劑為能夠在可見(jiàn)光波長(zhǎng)范圍內(nèi)被激發(fā)的催化劑，如tio2-cqds、zno-cqds、znin2s4等光催化劑，這種類(lèi)型的光催化劑能夠在可見(jiàn)光波長(zhǎng)范圍內(nèi)被激發(fā)，而可見(jiàn)光占據(jù)了太陽(yáng)光能總能量的45％，其光利用率高，從而提高脫膠效果。

11、進(jìn)一步地，所述步驟(3)中光照處理時(shí)間為10～60h。

12、進(jìn)一步地，所述步驟(3)中光照處理時(shí)所利用的光源為太陽(yáng)光或模擬太陽(yáng)光，模擬太陽(yáng)光為發(fā)光二極管或氙燈。

13、進(jìn)一步地，所述步驟(3)中麻粗紗與光催化劑脫膠溶液的固浴比為1:10～100。

14、進(jìn)一步地，所述步驟(3)中加熱溫度為80～100℃，加熱時(shí)間為3～6h。

15、進(jìn)一步地，所述步驟(3)中麻粗紗與乙醇胺的固液比為1:15～20。

16、進(jìn)一步地，所述步驟(3)中乙醇胺的質(zhì)量濃度為10～30％。

17、進(jìn)一步地，所述麻纖維為苧麻、大麻、羅布麻、紅麻或黃麻中的一種。

18、本發(fā)明的有益效果為：

19、本發(fā)明提供了一種基于光催化和堿處理聯(lián)合脫膠制備長(zhǎng)麻紗的方法，利用光催化劑和有機(jī)堿脫除麻粗紗中的蠟質(zhì)、果膠、木質(zhì)素、半纖維素等膠質(zhì)成分，操作流程簡(jiǎn)單，脫膠條件溫和，脫膠效果好，且對(duì)麻纖維損傷作用小，而且有機(jī)堿還可以回收利用，產(chǎn)生廢液少，對(duì)環(huán)境污染小。

技術(shù)特征：

1.一種基于光催化和堿處理聯(lián)合脫膠制備長(zhǎng)麻紗的方法，其特征在于，包括步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于光催化和堿處理聯(lián)合脫膠制備長(zhǎng)麻紗的方法，其特征在于，所述步驟(3)中光催化劑為能夠在可見(jiàn)光波長(zhǎng)范圍內(nèi)被激發(fā)的催化劑，且光催化劑的用量為5～10g/kg麻粗紗。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于光催化和堿處理聯(lián)合脫膠制備長(zhǎng)麻紗的方法，其特征在于，所述步驟(3)中光照處理時(shí)間為10～60h。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于光催化和堿處理聯(lián)合脫膠制備長(zhǎng)麻紗的方法，其特征在于，所述步驟(3)中光照處理時(shí)所利用的光源為太陽(yáng)光或模擬太陽(yáng)光，模擬太陽(yáng)光為發(fā)光二極管或氙燈。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于光催化和堿處理聯(lián)合脫膠制備長(zhǎng)麻紗的方法，其特征在于，所述步驟(3)中麻粗紗與光催化劑脫膠溶液的固浴比為1:10～100。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于光催化和堿處理聯(lián)合脫膠制備長(zhǎng)麻紗的方法，其特征在于，所述步驟(3)中加熱溫度為80～100℃，加熱時(shí)間為3～6h。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于光催化和堿處理聯(lián)合脫膠制備長(zhǎng)麻紗的方法，其特征在于，所述步驟(3)中麻粗紗與乙醇胺的固液比為1:15～20。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的一種基于光催化和堿處理聯(lián)合脫膠制備長(zhǎng)麻紗的方法，其特征在于，所述麻纖維為苧麻、大麻、羅布麻、紅麻或黃麻中的一種。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于光催化和堿處理聯(lián)合脫膠制備長(zhǎng)麻紗的方法，包括步驟：(1)將大麻韌皮打成麻，并進(jìn)行梳理，得到長(zhǎng)麻束；(2)將長(zhǎng)麻束加工成麻條，經(jīng)牽伸、并合、牽伸加捻、卷繞得到麻粗紗；(3)將麻粗紗放入盛有光催化劑的脫膠溶液中進(jìn)行光照處理，光照處理完成后取出麻粗紗放入盛有乙醇胺的容器中，加熱處理3～6h后取出，進(jìn)行水洗、烘干，得到脫膠麻粗紗；(4)將脫膠麻粗紗進(jìn)行牽伸、加捻成紗，得到長(zhǎng)麻紗。本發(fā)明利用光催化劑和有機(jī)堿聯(lián)合脫除麻纖維中的果膠、木質(zhì)素以及其它非纖維素等膠質(zhì)成分，脫膠條件溫和，對(duì)麻纖維損傷作用小，而且有機(jī)堿還可以回收利用，產(chǎn)生廢液少，對(duì)環(huán)境污染小。

技術(shù)研發(fā)人員：張?jiān)?韓光亭,姜偉,趙濤,趙海光,楊曉麗,賁昊璽,王彤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：青島大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30