專(zhuān)利名稱(chēng)：一種絲瓜絡(luò)粘膠纖維的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及人造纖維素纖維技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種絲瓜絡(luò)粘膠纖維的制備方法。
背景技術(shù)：
在紡織行業(yè)中，紡織原材料的發(fā)展是整個(gè)紡織業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。各種纖維原料具有不同的性質(zhì)和特點(diǎn)。為了將各種不同類(lèi)別、不同性能的紡織纖維，制成適于各種用途的優(yōu)質(zhì)成品；為了用有限的原料，加工生產(chǎn)成更多更好的紡織品；為了開(kāi)辟新的適于紡織工業(yè)使用的原料來(lái)源，增產(chǎn)各種紡織品以滿足人民和國(guó)家的各方面需要，必須對(duì)紡織纖維材料進(jìn)行各方面的研究工作。因此，紡織材料的研究是一項(xiàng)長(zhǎng)久性的研究。隨著人們生活水平的日益提高和世界能源危機(jī)的影響，人們逐漸認(rèn)識(shí)到天然環(huán)保型材料的優(yōu)點(diǎn)，尤其對(duì)服裝類(lèi)天然環(huán)保型材料的需求量越來(lái)越大，而其中織物廢棄后能自然降解的粘膠纖維就占相當(dāng)大的比例。目前人們用來(lái)生產(chǎn)粘膠纖維用漿粕的主要原料是闊葉木、針葉木或棉短絨。但是隨著近年來(lái)粘膠纖維工業(yè)和造紙工業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)闊葉木、 針葉木或棉短絨的需求量大大增加，導(dǎo)致用來(lái)生產(chǎn)粘膠纖維用漿粕的原料空前緊張，供需矛盾突出。因此，為了發(fā)展粘膠纖維工業(yè)，必須開(kāi)拓新的原料領(lǐng)域。絲瓜為葫蘆科攀援草本植物，國(guó)內(nèi)外均有分布和栽培。絲瓜成熟時(shí)里面的網(wǎng)狀纖維稱(chēng)絲瓜絡(luò)，可代替海綿用作洗刷灶具及家具；還可供藥用，有清涼、利尿、活血、通經(jīng)、解毒之效。絲瓜絡(luò)又名絲瓜網(wǎng)、瓜絡(luò)、絲瓜親，國(guó)外叫植物海綿，是葫蘆科植物絲瓜干燥成熟果實(shí)的維管束，呈長(zhǎng)圓筒形或長(zhǎng)梭形，表面白色或黃白色，由多層絲狀維管束交織而成，體徑，質(zhì)堅(jiān)韌，不易折斷。一直以來(lái)，絲瓜絡(luò)主要以其藥用及刷鍋洗碗的價(jià)值為人們認(rèn)識(shí)和利用。近年來(lái)，隨著科技的發(fā)展及人們生活水平的提高，絲瓜絡(luò)經(jīng)科學(xué)開(kāi)發(fā)，已從醫(yī)藥領(lǐng)域發(fā)展到日用工業(yè)領(lǐng)域。以絲瓜絡(luò)為原料的工藝品、日用品正日益受到人們的青睞，如絲瓜絡(luò)拖鞋、絲瓜絡(luò)枕套和枕芯等。絲瓜絡(luò)產(chǎn)業(yè)逐漸實(shí)現(xiàn)了種植、加工、產(chǎn)品質(zhì)檢和銷(xiāo)售的規(guī)范化、科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化和現(xiàn)代化，絲瓜絡(luò)產(chǎn)品已打開(kāi)國(guó)際市場(chǎng)，暢銷(xiāo)東南亞、歐美等50多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，其中浙江省慈溪市絲瓜絡(luò)制品就占全球市場(chǎng)份額的80%。從文獻(xiàn)檢索情況看，目前人們對(duì)于絲瓜絡(luò)的研究主要集中在污水處理領(lǐng)域。如劉引烽，毛金浩等人在專(zhuān)利CN101239306中公開(kāi)了一種醚化絲瓜絡(luò)的制備方法及其在金屬離子吸附中的應(yīng)用。該方法是將天然絲瓜絡(luò)與適量的NaOH乙醇溶液混合，在25 80°C下堿化，或用微波間歇輻射堿化；然后在恒溫水浴中回流，洗滌、抽濾、烘干；用NaOH溶液分散， 與一氯乙酸的醇溶液進(jìn)行反應(yīng)，抽濾、洗滌、烘干，得到醚化絲瓜絡(luò)。醚化絲瓜絡(luò)來(lái)源廣泛， 可生物降解，并且處理工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，在污水處理方面可部分替代合成高分子材料，并具有環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。他們同時(shí)在專(zhuān)利CN101239303中公開(kāi)了一種絲瓜絡(luò)堿化改性方法及其在金屬離子吸附中的應(yīng)用。該方法是將天然絲瓜絡(luò)與適量的NaOH乙醇溶液混合，在25 80°C下堿化，或用微波間歇輻射1 IOmin堿化，然后在恒溫水浴中回流，洗滌、抽濾、烘干，得到堿處理絲瓜絡(luò)。絲瓜絡(luò)來(lái)源廣泛，可生物降解，并且處理工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，在污水處理方面可部分替代合成高分子材料，并具有環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。李慧芝，許崇娟在專(zhuān)利CN101670273中公開(kāi)了一種巰基官能化絲瓜絡(luò)制備方法及應(yīng)用技術(shù)。在具塞的三角瓶中，按質(zhì)量百分比加入巰基乙酸，四氫呋喃，堿化的絲瓜絡(luò)，濃硫酸，加塞，于40°C恒溫放置48h，然后用去離子水洗滌、抽濾，至濾液呈中性為止，用少量乙醇洗滌后，放在35°C烘箱中干燥，獲得的巰基官能化絲瓜絡(luò)對(duì)金屬離子的吸附量大，具有巰基特性，可直接對(duì)水體中各種金屬離子的吸附和洗脫，吸附效率高，吸附的速度快，選擇性強(qiáng)，解吸性能好，有良好的物理化學(xué)穩(wěn)定性和優(yōu)異的機(jī)械穩(wěn)定性，能夠在較寬的酸堿范圍內(nèi)使用，同時(shí)巰基官能化絲瓜絡(luò)具有再生能力。劉引烽，楊紅等人在專(zhuān)利CN101664671中公開(kāi)了一種酯化絲瓜絡(luò)的制備方法及其在有機(jī)物，尤其是水體系中有機(jī)物吸附中的應(yīng)用。該方法是將天然絲瓜絡(luò)用適量的NaOH/ 乙醇溶液浸泡后，微波間歇輻射堿化，然后在恒溫水浴中回流，洗滌、烘干；用乙酸酐浸泡， 再在微波輻射條件下進(jìn)行間歇反應(yīng)，洗滌、烘干，得到酯化絲瓜絡(luò)。酯化絲瓜絡(luò)的處理工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，吸附有機(jī)污染物的性能較天然絲瓜絡(luò)有所提高，在污水處理方面可部分替代合成高分子材料，并具有環(huán)境友好、來(lái)源廣泛、價(jià)格低廉、可生物降解和環(huán)境友好等特點(diǎn)。尹靜波，俞臻陽(yáng)等人在專(zhuān)利CN101177523中公開(kāi)了一種聚乳酸/絲瓜絡(luò)纖維復(fù)合材料及其制備方法。該新型完全可生物降解復(fù)合材料可明顯改善聚乳酸的耐熱性能，具有較好的機(jī)械性能，并且降低了原材料成本，有利于聚乳酸更廣泛的應(yīng)用。該復(fù)合材料以聚乳酸作為主體原材料，加入經(jīng)過(guò)有機(jī)改性的絲瓜絡(luò)短纖維以及少量潤(rùn)滑劑，熱穩(wěn)定劑。由上述原料及其輔料制成的完全可生物降解復(fù)合材料具有較好機(jī)械性能，優(yōu)良的耐熱性，抗菌，耐潮濕和較低的成本等特點(diǎn)，可應(yīng)用于包裝包裹、工程建設(shè)、室內(nèi)裝飾、汽車(chē)內(nèi)飾等各個(gè)領(lǐng)域， 解決白色污染帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題。隨著人們對(duì)環(huán)境問(wèn)題的重視以及對(duì)紡織品的生態(tài)需求，天然纖維以其對(duì)環(huán)境無(wú)污染以及對(duì)人體肌膚的親和性而倍受重視，絲瓜絡(luò)纖維的綠色環(huán)保性更是受到人們的青睞。 對(duì)于絲瓜絡(luò)粘膠纖維，人們普遍采用的是常規(guī)的制備技術(shù)，包括除渣、粉碎、脫膠、蒸煮、漂白、酸處理、抄造、壓榨、粉碎、老成、磺化、研磨、溶解、過(guò)濾、脫泡、過(guò)濾、紡絲、牽伸、切斷、后處理、干燥、打包等工藝過(guò)程。尤其是脫膠工藝，由于采用常規(guī)的化學(xué)脫膠技術(shù)，致使生產(chǎn)過(guò)程中生成的廢水多，產(chǎn)品質(zhì)量差等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種絲瓜絡(luò)粘膠纖維的制備方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為一種絲瓜絡(luò)粘膠纖維的制備方法，包括除渣、粉碎、脫膠、蒸煮、漂白、酸處理、抄造、壓榨、粉碎、老成、磺化、研磨、溶解、過(guò)濾、脫泡、過(guò)濾、紡絲、牽伸、切斷、后處理、干燥和打包，所述脫膠工藝采用的是生物-化學(xué)聯(lián)合脫膠法(1)生物脫膠向采用常規(guī)工藝預(yù)水煮-浸酸-水洗后的絲瓜絡(luò)中加入生物酶，進(jìn)行生物脫膠，脫膠過(guò)程中控制生物酶4-15g/l，pH值3. 5-5. 5，溫度40_60°C，時(shí)間3-10小時(shí)，浴比 1 10-1 30 ；(2)化學(xué)脫膠將步驟(1)所得絲瓜絡(luò)水洗-打纖后，進(jìn)行堿煮，堿煮條件為NaOH5-20g/l，Na2SO3I-IOg/!，Na5P301(ll-5g/l，浴比 1 10-1 30，時(shí)間 2_5h。優(yōu)選地，所述生物酶為果膠酶或半纖維素酶。與傳統(tǒng)的脫膠工藝相比，采用本發(fā)明所述脫膠方法制備的絲瓜絡(luò)粘膠纖維的殘膠率、干斷裂強(qiáng)度、干斷裂伸長(zhǎng)率、回潮率和白度等性能指標(biāo)都得到進(jìn)一步的改善。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 (1)除渣35°C的硫酸溶液浸泡，濃度為6g/L，時(shí)間為24h ；(2)生物-化學(xué)聯(lián)合脫膠生物脫膠過(guò)程中控制果膠酶濃度為4g/l，pH值3. 5，溫度40°C，時(shí)間3小時(shí)，浴比1 10 ；化學(xué)脫膠過(guò)程中，堿煮條件為NaOH 5g/l，Na2S0310g/l, Na5P301Q5g/l，浴比 1 10，時(shí)間 2h;(3)蒸煮用堿量為以氫氧化鈉計(jì)對(duì)絕干漿量的25%，液比為1 3，升溫時(shí)間為 lOOmin，保溫溫度為150°C，保溫時(shí)間為180min。(4)漂白用氯量對(duì)絕干漿的3%，溫度40°C，時(shí)間為60min。(5)酸處理用酸量對(duì)絕干漿的4%，溫度為常溫，時(shí)間為60min。(6)壓榨甲纖含量30%，氫氧化鈉含量14%。(7)老成溫度為16°C。(8)磺化CS2加入量相對(duì)甲纖的30%，時(shí)間為90min，磺化終溫為30°C。(9)紡絲酸浴液組成為硫酸120g/L，硫酸鈉270g/L，硫酸鋅10g/L，溫度為 50 "C。(10)所制備的成品質(zhì)量干斷裂強(qiáng)度2. MCN/dtex，濕斷裂強(qiáng)度1. 46CN/dtex，干斷裂伸長(zhǎng)率20. 4 %，線密度偏差率+0. 72 %，長(zhǎng)度偏差率-2.5%，超長(zhǎng)纖維0.4%，倍長(zhǎng)纖維 3. 5mg/100g，殘硫量 7. 6mg/100g，疵點(diǎn) 3. 0mg/100g，干強(qiáng)變異系數(shù) 12. 4%，白度 77. 4%，回潮率11. 4%。實(shí)施例2 (2)生物-化學(xué)聯(lián)合脫膠生物脫膠過(guò)程中控制半纖維素酶濃度為15g/l，pH值 5. 5，溫度60°C，時(shí)間10小時(shí)，浴比1 30 ；化學(xué)脫膠過(guò)程中，堿煮條件為NaOH 20g/l, Na2S03lg/l，Na5P3OltlIg/!，浴比 1 30，時(shí)間 5h ；其它步驟同實(shí)施例1。實(shí)施例3(2)生物-化學(xué)聯(lián)合脫膠生物脫膠過(guò)程中控制半纖維素酶濃度為8g/l，pH值 4.0，溫度45°C，時(shí)間5小時(shí)，浴比1 15;化學(xué)脫膠過(guò)程中，堿煮條件為NaOH 15g/l， Na2S038g/l，Na5P301(12g/l，浴比 1 15，時(shí)間 2h ；其它步驟同實(shí)施例1。實(shí)施例4(2)生物-化學(xué)聯(lián)合脫膠生物脫膠過(guò)程中控制果膠酶濃度為12g/l，pH值4. 5，溫度55°C，時(shí)間8小時(shí)，浴比1 25 ；化學(xué)脫膠過(guò)程中，堿煮條件為NaOH 10g/l, Na2S034g/l, Na5P301(14g/l，浴比 1 25，時(shí)間 4h ；其它步驟同實(shí)施例1。
對(duì)比實(shí)施例1(2)化學(xué)脫膠采用含0. 2重量份的陽(yáng)離子表面活性劑的氫氧化鈉溶液浸泡，溫度為40°C，氫氧化鈉濃度為6g/l，時(shí)間為Mh。其它步驟同實(shí)施例1。對(duì)比實(shí)施例2(2)化學(xué)脫膠采用含0. 4重量份的陰離子表面活性劑的氫氧化鈉溶液浸泡，溫度為45°C，氫氧化鈉濃度為7g/L，時(shí)間為20h。其它步驟同實(shí)施例1。將實(shí)施例1-4和對(duì)比實(shí)施例1-2所得絲瓜絡(luò)粘膠纖維的殘膠率、細(xì)度、單纖維強(qiáng)度、長(zhǎng)度、回潮率和白度進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果見(jiàn)表1所示。表1不同脫膠方法得到的絲瓜絡(luò)粘膠纖維的質(zhì)量指標(biāo)
權(quán)利要求
1.一種絲瓜絡(luò)粘膠纖維的制備方法，包括除渣、粉碎、脫膠、蒸煮、漂白、酸處理、抄造、 壓榨、粉碎、老成、磺化、研磨、溶解、過(guò)濾、脫泡、過(guò)濾、紡絲、牽伸、切斷、后處理、干燥和打包，其特征在于，所述脫膠工藝采用的是生物-化學(xué)聯(lián)合脫膠法(1)生物脫膠向采用常規(guī)工藝預(yù)水煮-浸酸-水洗后的絲瓜絡(luò)中加入生物酶，進(jìn)行生物脫膠，脫膠過(guò)程中控制生物酶濃度4-15g/l，pH值3. 5-5. 5，溫度40_60°C，時(shí)間3-10小時(shí)，浴比 1 10-1 30;(2)化學(xué)脫膠將步驟(1)所得絲瓜絡(luò)水洗-打纖后，進(jìn)行堿煮，堿煮條件為NaOH 5-20g/l，Na2SO3I-IOg/!，Na5P301(ll-5g/l，浴比 1 10-1 30，時(shí)間 2_5h。
2.如權(quán)利要求1所述的絲瓜絡(luò)粘膠纖維的制備方法，其特征在于，所述生物酶為果膠酶或半纖維素酶。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種絲瓜絡(luò)粘膠纖維的制備方法，包括除渣、粉碎、脫膠、蒸煮、漂白、酸處理、抄造、壓榨、粉碎、老成、磺化、研磨、溶解、過(guò)濾、脫泡、過(guò)濾、紡絲、牽伸、切斷、后處理、干燥和打包，所述脫膠工藝采用的是生物-化學(xué)聯(lián)合脫膠法。與傳統(tǒng)的脫膠工藝相比，采用本發(fā)明所述脫膠方法制備的絲瓜絡(luò)粘膠纖維的殘膠率、干斷裂強(qiáng)度、干斷裂伸長(zhǎng)率、回潮率和白度等性能指標(biāo)都得到進(jìn)一步的改善。
文檔編號(hào)C08B1/00GK102425014SQ20111037391
公開(kāi)日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2011年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月22日
發(fā)明者李群, 王艷瑋 申請(qǐng)人:青島大學(xué)