專利名稱：劍麻纖維的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種劍麻纖維的制備方法。
背景技術(shù)：
劍麻，又稱西沙爾麻，是龍舌蘭麻類的一種，屬龍舌蘭科(Agavaceae)龍 舌蘭屬(A gave Linnaeus)，因外形似劍，故得其名。原產(chǎn)中美洲，我國也有 80多年的栽培歷史。劍麻纖維是取自劍麻葉片中的維管束纖維，其纖維色澤 潔白、質(zhì)地堅(jiān)韌、富于彈性、拉力強(qiáng)、耐摩擦、不易碎斷、且膠質(zhì)少、不易 打滑。平均拉力一般為77 87公斤。在水濕條件下，纖維拉力增強(qiáng)約10-15%。
作為一種易于獲取的可再生資源，劍麻纖維受到人們的廣泛關(guān)注。
目前國內(nèi)與劍麻纖維制取相關(guān)的專利僅有武漢科技學(xué)院紡織研究所公開 的專利CN01106419，該專利涉及一種干態(tài)劍麻葉片的加工方法，以提高劍麻 資源的利用。中山大學(xué)公開的專利CN01129945，該專利涉及一種對天然劍麻 纖維進(jìn)行抗菌功能化的方法，特別是采用接枝聚丙烯腈化學(xué)改性的方法來制 備廣譜抗菌纖維的方法。其他大部分專利主要涉及劍麻纖維在復(fù)合材料領(lǐng)域 中的應(yīng)用，如專利CN200610020041， CN03126995, CN99116291， CN98234070, CN97108948, CN03126995, CN02149613。還未見涉及劍麻纖維提取方面的專 利報(bào)道。
劍麻原麻的物理參數(shù)為
原麻化學(xué)成分纖維素44. 86%，半纖維素14. 38%，木質(zhì)素32. 16%，果膠3.02%，水溶物5.38%，脂蠟質(zhì)0.21%，含水量9.96%，細(xì)度80公支，斷裂強(qiáng) 度7cN/dtex，柔軟度35捻/25cm。
由于劍麻纖維含膠量高，尤其是木質(zhì)素含量高而使纖維斷裂強(qiáng)度較高， 剛度大，彈性和伸長較小，因而可紡性差，成紗不勻。因此如何制取劍麻纖 維，使其在細(xì)度和柔軟度方面均有所提高，仍然是目前劍麻纖維提取工業(yè)的 技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是制取細(xì)度和柔軟度更高的劍麻纖維。
為了達(dá)到上述目的，所采取的技術(shù)方案為在堿煮的過程中加入氧化劑， 充分利用堿和雙氧水互相作用，以達(dá)到有效去除原料中非纖維素物質(zhì)的目的。 在本方明所提供的方案中，堿既起到去除果膠、半纖維素、木質(zhì)素及其它膠 質(zhì)的作用，又為雙氧水的分解提供了一個(gè)堿性環(huán)境。雙氧水在酸性介質(zhì)中很 穩(wěn)定，分解速率非常低，而在堿性介質(zhì)中可以被堿活化，雙氧水分子發(fā)生離 解，可以漂白纖維，同時(shí)還可以氧化木質(zhì)素，木質(zhì)素被氧化后可以溶解于高
溫強(qiáng)堿液中，從而有助于更好的去除木質(zhì)素。本發(fā)明的具體步驟為
步驟l、對劍麻葉片采用機(jī)械敲擊或軋壓的方法將劍麻葉的葉肉膠質(zhì)刮 除，去除其中的部分木質(zhì)素、半纖維素和果膠；
步驟2、在溫度3(TC 8(TC條件下，置纖維原料于硫酸溶液中預(yù)浸漬l
3小時(shí)；
步驟3、循環(huán)水沖洗，使其pH值在6.8 7.2;
步驟4、置纖維原料于壓力為0.1 0.2MPa的煮練鍋內(nèi)，用氫氧化鈉溶液
蒸煮2 6小時(shí)； 步驟5、循環(huán)水沖洗，使其pH值在6.8 7.2; 步驟6、后處理得到劍麻纖維。
步驟2所述的硫酸預(yù)浸漬液是用濃度為98%的硫酸稀釋配制而成的，其濃 度為0.5 2.5g/L，纖維原料與硫酸溶液的重量比為l : 16 1 : 10。步驟4所述的堿煮中，使用濃度為4 16g/L氫氧化鈉溶液，纖維原料與 氫氧化鈉溶液的重量比為1 : 16 1 : 10。
在堿煮過程中以劍麻纖維原料重量為100%計(jì)，添加三聚磷酸鈉1 3%、 水玻璃3 6%、碳原子數(shù)為5-6的脂肪醇聚氧乙烯醚3 8%和過氧化氫3 10%。
步驟6中所述的后處理包括將水洗后得到的纖維原料進(jìn)行脫水、抖松、給 油、脫水、抖松、烘干。
其中在脫水工序中，要求纖維原料的含水量低于55%;在給油工序中，將 經(jīng)過抖松后的纖維原料在4(TC 8(TC條件下，在油的乳化液中浸漬30 70分 鐘，纖維原料與乳化液的重量比為l : 12 1 : 8。所述乳化液組分以重量百分 比濃度計(jì)，分別為礦物油或植物油8 50%、氫氧化鈉2 3%、碳原子數(shù)為5-6 的脂肪醇聚氧乙烯醚2 3%、洗滌劑2 3%和水合成，其中水的重量百分比為 上述各組分重量百分比之和的余量，其合成條件為常溫、常壓下攪拌均勻；在 烘干工序中，烘干溫度為65 75'C。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是制得的劍麻纖維與未經(jīng)處理的原麻相比，在細(xì)度和柔 軟度方面均有大幅提高。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。 實(shí)施例l
選取好的龍舌蘭屬植物中的劍麻葉片，切斷，再采用機(jī)械敲擊或軋壓的 方法將劍麻的葉肉膠質(zhì)刮除，達(dá)到高效分離各組分，有效去除其中的部分木 質(zhì)素、半纖維素和果膠，取得纖維原料；對纖維原料進(jìn)行酸預(yù)浸漬、水洗、 堿煮、水洗、脫水、抖松、給油、再脫水、抖松、烘干。制得脫膠后劍麻纖 維，用測試黃麻纖維的細(xì)度、斷裂強(qiáng)度和柔軟度的方法，測得劍麻纖維細(xì)度為 1400公支，斷裂強(qiáng)度為6cN/dtex，柔軟度為55捻/25cm。其中
1、 酸預(yù)浸漬將經(jīng)過機(jī)械敲擊后得到的纖維原料放入硫酸濃度為0.5g/L 的硫酸溶液鍋內(nèi)，溫度80'C，纖維原料與硫酸溶液的重量比為1 : 15，保持2 小時(shí)。
2、 將經(jīng)循環(huán)水沖洗，pH值在6.8 7.2的纖維原料置于煮練鍋中，加入 6g/L的氫氧化鈉溶液，纖維原料與氫氧化鈉溶液的重量比為1 : 10，在0. lMPa 的壓力下，蒸煮4小時(shí)。
在堿煮過程中以劍麻纖維原料重量為100%計(jì)，添加三聚磷酸鈉3%、水 玻璃3%、碳原子數(shù)為5-6的脂肪醇聚氧乙烯醚6%和過氧化氫6%。
3、 將經(jīng)循環(huán)水沖洗，pH值在6.8 7.2的纖維原料進(jìn)行脫水，使其含水率 低于55% ，將經(jīng)過抖松后的纖維原料在4(TC下浸漬在油的乳化液中60分鐘， 纖維原料與乳化液的重量比為l : 12，所述乳化液由重量百分比濃度分別為8% 的錠子油、2%的氫氧化鈉、2%的碳原子數(shù)為5-6的脂肪醇聚氧乙烯醚、3%的十 二磺酸苯磺酸鈉和85%的水合成，其合成條件為常溫、常壓下攪拌均勻。再脫 水、抖松、在65'C下緩慢烘干。
實(shí)施例2
采用于實(shí)施例1完全相同的步驟和測試方法，制得脫膠后劍麻纖維的細(xì) 度為1700公支，斷裂強(qiáng)度為6. 5cN/dtex，柔軟度為62捻/25cm。 其中
1、 酸預(yù)浸漬將經(jīng)過機(jī)械敲擊后得到的纖維原料放入硫酸濃度為1.5g/L
的硫酸溶液鍋內(nèi)，溫度6(TC，纖維原料與硫酸溶液的重量比為1 : 10，保持l 小時(shí)。
2、 將經(jīng)循環(huán)水沖洗，pH值在6.8 7.2的纖維原料置于煮練鍋中，加入 10g/L的氫氧化鈉溶液，纖維原料與氫氧化鈉溶液的重量比為1 : 16，在常壓 下，蒸煮6小時(shí)。
在堿煮過程中以劍麻纖維原料重量為100%計(jì)，添加三聚磷酸鈉2%、水玻璃6%、碳原子數(shù)為5-6的脂肪醇聚氧乙烯醚8%和過氧化氫3%。
3、將經(jīng)循環(huán)水沖洗，pH值在6.8 7.2的纖維原料進(jìn)行脫水，使其含水 率低于55% ，將經(jīng)過抖松后的纖維原料在6(TC下浸漬在油的乳化液中30分 鐘，纖維原料與乳化液的重量比為1 : 9。所述乳化液由重量百分比濃度分別 為50%的菜油、2%的氫氧化鈉、3%的碳原子數(shù)為5-6的脂肪醇聚氧乙烯醚、3% 的硬脂酸鈉和42%的水合成。再脫水、抖松、在7(TC下緩慢烘干。
實(shí)施例3
采用于實(shí)施例1完全相同的步驟和測試方法，制得脫膠后劍麻纖維的為 1700公支，斷裂強(qiáng)度為4. 5cN/dtex，柔軟度為48捻/25cm。 ^中
1、 酸預(yù)浸漬將經(jīng)過機(jī)械敲擊后得到的纖維原料放入硫酸濃度為0. 5g/L 的硫酸溶液鍋內(nèi)，溫度30'C，纖維原料與硫酸溶液的重量比為1 : 15，保持l 小時(shí)。
2、 將經(jīng)循環(huán)水沖洗，pH值在6.8 7.2的纖維原料置于煮練鍋中，加入 4g/L的氫氧化鈉溶液，纖維原料與氫氧化鈉溶液的重量比為1 : 13，在0. 2MPa 的壓力下，蒸煮3小時(shí)。
在堿煮過程中以劍麻纖維原料重量為100%計(jì)，添加三聚磷酸鈉3%、水玻 璃5%、碳原子數(shù)為5-6的脂肪醇聚氧乙烯醚3%和過氧化氫10%。
3、 將經(jīng)循環(huán)水沖洗，pH值在6.8 7.2的纖維原料進(jìn)行脫水，使其含水 率低于55%，將經(jīng)過抖松后的纖維原料在6(TC下浸漬在油的乳化液中60分鐘， 纖維原料與乳化液的重量比為1 : 9。所述乳化液由重量百分比濃度分別為40% 的錠子油、2%的氫氧化鈉、2%的碳原子數(shù)為5-6的脂肪醇聚氧乙烯醚、3%的 十二磺酸苯磺酸鈉和53%的水合成。再脫水、抖松、在7(TC下緩慢烘干。實(shí)施例4
采用于實(shí)施例1完全相同的步驟和測試方法，制得脫膠后劍麻纖維的細(xì)
度為1600公支，斷裂強(qiáng)度為6. 3cN/dtex，柔軟度為60捻/25cm。 其中
1、 酸預(yù)浸漬將經(jīng)過機(jī)械敲擊后得到的纖維原料放入硫酸濃度為2g/L
的硫酸溶液鍋內(nèi)，溫度55"C，纖維原料與硫酸溶液的重量比為1 : 15，保持2 小時(shí)。
2、 將經(jīng)循環(huán)水沖洗，pH值在6.8 7.2的纖維原料置于煮練鍋中，加入 13g/L的氫氧化鈉溶液，纖維原料與氫氧化鈉溶液的重量比為l : 15，在0.2MPa 的壓力下，蒸煮4小時(shí)。
在堿煮過程中以劍麻纖維原料重量為100%計(jì)，添加三聚磷酸鈉3%、水玻 璃6%、碳原子數(shù)為5-6的脂肪醇聚氧乙烯醚6%和過氧化氫6%。
3、 將經(jīng)循環(huán)水沖洗，pH值在6.8 7.2的纖維原料進(jìn)行脫水，使其含水 率低于55%，將經(jīng)過抖松后的纖維原料在8(TC下浸漬在油的乳化液中40分鐘， 纖維原料與乳化液的重量比為1 : 8。所述乳化液由重量百分比濃度分別為10% 的茶油、3%的氫氧化鈉、2%的碳原子數(shù)為5-6的脂肪醇聚氧乙烯醚、3%的硬 脂酸鈉和82°/。的水合成。再脫水、抖松、在65。C下緩慢烘干。
實(shí)施例5
采用于實(shí)施例1完全相同的步驟和測試方法，制得脫膠后劍麻纖維的細(xì) 度為1800公支，斷裂強(qiáng)度為6.8cN/dtex，柔軟度為65捻/25cm。 射
1、 酸預(yù)浸漬將經(jīng)過機(jī)械敲擊后得到的纖維原料放入硫酸濃度為2.5g/L 的硫酸溶液鍋內(nèi)，溫度60'C，纖維原料與硫酸溶液的重量比為1 : 13，保持2 小時(shí)。
2、 將經(jīng)循環(huán)水沖洗，pH值在6.8 7.2的纖維原料置于煮練鍋中，加入 16g/L的氫氧化鈉溶液，纖維原料與氫氧化鈉溶液的重量比為1 : 16，在0.2MPa的壓力下，蒸煮6小時(shí)。
在堿煮過程中以劍麻纖維原料重量為100%計(jì)，添加三聚磷酸鈉3%、水玻 璃6%、碳原子數(shù)為5-6的脂肪醇聚氧乙烯醚8%和過氧化氫10%。
3、將經(jīng)循環(huán)水沖洗，pH值在6.8 7.2的纖維原料進(jìn)行脫水，使其含水 率低于55%，將經(jīng)過抖松后的纖維原料在7CTC下浸漬在油的乳化液中70分鐘， 纖維原料與乳化液的重量比為1 : 10。所述乳化液由重量百分比濃度分別為 20%的錠子油、2%的氫氧化鈉、3%的碳原子數(shù)為5-6的脂肪醇聚氧乙烯醚、2°/。 的脂肪醇硫酸鈉和73%的水合成。再脫水、抖松、在7(TC下緩慢烘干。
實(shí)施例6
采用于實(shí)施例1完全相同的步驟和測試方法，制得脫膠后劍麻纖維的細(xì) 度1800公支，斷裂強(qiáng)度為6cN/dtex，柔軟度為68捻/25cm。 射
1、 酸預(yù)浸漬將經(jīng)過機(jī)械敲擊后得到的纖維原料放入硫酸濃度為2g/L 的硫酸溶液鍋內(nèi)，溫度5(TC，纖維原料與硫酸溶液的重量比為1 : 16，保持3 小時(shí)。
2、 將經(jīng)循環(huán)水沖洗，pH值在6.8 7.2的纖維原料置于煮練鍋中，加入 10g/L的氫氧化鈉溶液，纖維原料與氫氧化鈉溶液的重量比為l : 15，在0.2MPa 的壓力下，蒸煮2.5小時(shí)。
在堿煮過程中以劍麻纖維原料重量為100%計(jì)，添加三聚磷酸鈉1%、水玻 璃6%、碳原子數(shù)為5-6的脂肪醇聚氧乙烯醚6%和過氧化氫8%。
3、將經(jīng)循環(huán)水沖洗，pH值在6.8 7.2的纖維原料進(jìn)行脫水，使其含水 率低于55%，將經(jīng)過抖松后的纖維原料在8(TC下浸漬在油的乳化液中50分鐘， 纖維原料與乳化液的重量比為1 : 8。所述乳化液由重量百分比濃度分別為15% 的茶油、3%的氫氧化鈉、2%的碳原子數(shù)為5-6的脂肪醇聚氧乙烯醚、2%的脂 肪醇硫酸鈉和78%的水合成。再脫水、抖松、在75'C下緩慢烘干。
權(quán)利要求
1. 一種劍麻纖維的制備方法，其特征在于所述的方法包括下列步驟步驟1、對劍麻葉片采用機(jī)械敲擊或軋壓的方法將劍麻葉的葉肉膠質(zhì)刮除，去除其中的部分木質(zhì)素、半纖維素和果膠；步驟2、在溫度30℃～80℃條件下，置纖維原料于硫酸溶液中預(yù)浸漬1～3小時(shí)；步驟3、循環(huán)水沖洗，使其pH值在6.8～7.2；步驟4、置纖維原料于壓力為0.1～0.2MPa的煮練鍋內(nèi)，用氫氧化鈉溶液蒸煮2～6小時(shí)；步驟5、循環(huán)水沖洗，使其pH值在6.8～7.2；步驟6、后處理得到劍麻纖維。
全文摘要
一種劍麻纖維的制備方法，其特征在于所述的方法包括下列步驟1.對劍麻葉片采用機(jī)械敲擊或軋壓的方法將劍麻葉的葉肉膠質(zhì)刮除，去除其中的部分木質(zhì)素、半纖維素和果膠；2.在溫度30℃～80℃條件下，置纖維原料于硫酸溶液中預(yù)浸漬1～3小時(shí)；3.循環(huán)水沖洗，使其pH值在6.8～7.2；4.置纖維原料于壓力為0.1～0.2MPa的煮練鍋內(nèi)，用氫氧化鈉溶液蒸煮2～6小時(shí)；5.循環(huán)水沖洗，使其pH值在6.8～7.2；6.后處理得到劍麻纖維。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是制得的劍麻纖維與未經(jīng)處理的原麻相比，在細(xì)度和柔軟度方面均有大幅提高。
文檔編號D01B1/00GK101294309SQ200810038018
公開日2008年10月29日 申請日期2008年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月26日
發(fā)明者傅佳佳, 吳蘇明, 張?jiān)? 郁崇文 申請人:東華大學(xué)