專利名稱：一種高溫低堿棉桿皮纖維快速脫膠方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及脫膠方法，特別是涉及一種高溫低堿棉稈皮纖維快速脫膠方法。
背景技術(shù)：
棉稈皮是一種良好的韌皮纖維，是種植棉花帶來的主要副產(chǎn)品纖維，占全
棉稈的30 35%左右。我國的棉花產(chǎn)量2005年超越美國排名世界第一。而一畝 棉田產(chǎn)棉稈225 250kg，而皮部占26%，棉稈皮資源極其豐富。2006年我國棉 花總產(chǎn)量為673萬噸，實(shí)際總需求為1157萬噸，進(jìn)口量已高達(dá)364萬噸。因此 充分利用好棉稈皮資源對(duì)緩解我國棉花纖維嚴(yán)重不足具有重大的意義。但過去 人們常常將棉稈皮纖維作為造紙材料，同時(shí)也申請(qǐng)了不少關(guān)于棉稈皮制漿造紙 方面的專利，如CN1068866,CN1052484。
隨著人類日趨崇尚自然、追求返璞歸真的潮流，以及人類對(duì)環(huán)境問題和生 命健康的關(guān)注，現(xiàn)代紡織業(yè)要求原料環(huán)保，節(jié)省能源，天然纖維以其獨(dú)特性能 和綠色環(huán)保功能，日益引起人們的關(guān)注。但我國每年面臨大量紡織服裝用天然 纖維的缺口，因此如何開發(fā)利用大量的棉稈皮纖維受到越來越多的人注意。例 如在中國專利ZL94113220.X中公開了一種棉稈皮提取紡織纖維的方法，該專利 通過用0.5 lg/L的硫酸浸泡后用8 15g/L燒堿煮等工藝。中國專利 200510034201.4和200610036594.7分別公開了棉稈皮纖維及其加工方法和一種 棉稈皮粗纖維及其加工方法，其纖維的提取工藝與ZL94113220.X中相似。雖然 他們?cè)诶妹薅捚ぷ鳛榧徔棽牧戏矫孀鞒隽朔e極的一步，但他們采用的方法存 在著用時(shí)過長、用堿量太高等缺點(diǎn)，如專利ZL94113220,X中處理時(shí)間一共需要 一周左右，而專利200510034201.4和200610036594.7中處理時(shí)間也需要3 4 天左右，這樣給棉稈皮纖維在紡織中應(yīng)用帶來很多不利因素。雖然專利 200710066829.1和200710066830.4處理時(shí)間相對(duì)減少，但他們采用的方法仍然 存在著工序復(fù)雜、能耗高等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供工藝時(shí)間短，低能耗，脫膠均勻的一種高溫低堿棉稈 皮纖維快速脫膠方法。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是洗-烘干-高溫高壓低堿脫膠-水洗-漂白-水洗-脫水-給油柔軟處理-脫油-烘干-精干棉稈皮纖維。 以下對(duì)本發(fā)明工藝作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
(1) 將棉稈皮纖維去雜質(zhì)水洗后烘干，再裝入高溫煮煉；
(2) 高溫低堿煮煉，溫度為140°C 160°C，壓強(qiáng)為0.6 0.8兆帕，煮煉配方 質(zhì)量為棉稈皮干重的百分比氫氧化鈉10 12%,硫化鈉20%，蒽醌2%，硅酸 鈉2%，三聚磷酸鈉2%，浴比為l: 14 16，升溫速率為2 3°(:/分鐘，升溫到 140°C 160°C，保溫時(shí)間為20 40分鐘，取出先用熱水洗再用冷水洗；
(3) 處理好的棉稈皮纖維進(jìn)行漂白、水洗、脫水、給油軟化處理、脫油、烘 干、開松，最后得到棉稈皮纖維。
所述的雙氧水漂白工序中雙氧水濃度為9 11g/L，加入氫氧化鈉lg/L， 硫酸鎂lg/L，浴比為l: 14 16， pH為9 11，溫度為75 85-C的條件下，漂 白40—50分鐘。
所述的給油軟化處理工序中柔軟劑的濃度為1.5 2%，軟化處理時(shí)間為 1.5 2小時(shí)，處理溫度為80 85°C。
在以上各工序中
1、 水洗是為了去除雜質(zhì)如泥土等，以及部分去除一些棉稈皮中的水溶物， 以減少后工序脫膠的負(fù)擔(dān)，提高棉稈皮纖維的質(zhì)量。
2、 煮煉前的準(zhǔn)備，均勻放置棉稈皮有利于煮液在棉稈皮上循環(huán)，使棉稈皮 與煮液充分接觸，有利于堿的均勻滲透。
3、 高溫低堿脫膠工序中，高溫低堿是為了深度脫出棉稈皮中難脫除的半纖 維素和木質(zhì)素使之裂解而變成可溶物質(zhì)。所用的蒽醌和硫化鈉對(duì)纖維素起保護(hù) 作用。所用的硅酸鈉和三聚磷酸鈉，起滲透作用和對(duì)堿起緩沖作用。這是一個(gè) 復(fù)雜的脫膠過程，滲透、緩沖、溶脹同時(shí)進(jìn)行，相互促進(jìn)。高溫低堿處理使這 三個(gè)作用更加快速有效，從而達(dá)到高速高效脫膠目的。
4、 漂白工藝中加入氫氧化鈉lg/L和硫酸鎂lg/L是因?yàn)殡p氧水在堿性條 件下能增加自身的反應(yīng)程度，提高漂白的效果。鎂鹽與具有羥基的氧化纖維素 形成相對(duì)穩(wěn)定的絡(luò)合物，從而減少纖維素貳鍵斷裂，直接保護(hù)纖維素被堿性雙 氧水過度破壞。
5、 熱水洗的作用是主要防止已脫出的半纖維素和木質(zhì)素再次重新凝聚在一 起，從而黏附在棉稈皮纖維上難以洗掉。
46、加柔軟劑是為了防止未干棉稈皮在烘干時(shí)重新黏附合在一起。
本發(fā)明具有的有益效果是
本發(fā)明的棉稈皮纖維潔白松軟、質(zhì)量好。高溫低堿可以深度脫除棉稈皮中 的膠質(zhì)，堿濃度低，工序簡單且處理時(shí)間大大減少。該工藝處理后的棉稈皮纖
維中的膠質(zhì)去除率達(dá)90%，半纖維素含量在3%左右。脫膠效果好，達(dá)到清潔脫
膠的目的。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例l:
(1) 將棉稈皮用自來水沖洗三遍，然后烘干。
(2) 將烘干后的棉稈皮進(jìn)行高溫低堿煮煉，溫度為14(TC，壓強(qiáng)為0.6兆帕。 煮煉配方質(zhì)量為棉稈皮干重的百分比氫氧化鈉10%，硫化鈉20%，蒽醌2%， 硅酸鈉2%，三聚磷酸鈉2%。浴比為1: 14，升溫速率為2。C/分鐘，升溫到140°C， 保溫時(shí)間為20分鐘，取出先用熱水洗再用冷水洗。
(3) 將處理好的棉稈皮纖維進(jìn)行漂白。雙氧水濃度為9g/L，加入氫氧化鈉 lg/L，硫酸鎂lg/L，浴比為l: 14， pH為9，漂白處理溫度為75匸，處理時(shí)間 為40分鐘。然后用自來水洗后烘干。
(4) 將漂白烘干后的棉稈皮纖維進(jìn)行給油軟化。柔軟劑濃度為1.5%，軟化處 理時(shí)間為1.5小時(shí)，溫度為80°C。
(5) 柔軟處理后進(jìn)行脫油，并在烘干機(jī)上烘干，然后在開梳機(jī)上開松，得到 精干棉稈皮纖維。
實(shí)施例2:
(1) 將棉稈皮用自來水沖洗三遍，然后烘干。
(2) 將烘干后的棉稈皮進(jìn)行高溫低堿煮煉，溫度為15(TC，壓強(qiáng)為0.7兆帕。 煮煉配方質(zhì)量為棉稈皮干重的百分比氫氧化鈉11%，硫化鈉20%，蒽醌2%， 硅酸鈉2°/。，三聚磷酸鈉2%。浴比為1: 15，升溫速率為2.5。C/分鐘，升溫到 15(TC，保溫時(shí)間為30分鐘，取出先用熱水洗再用冷水洗。
(3) 將處理好的棉稈皮纖維進(jìn)行漂白。雙氧水濃度為10g/L，加入氫氧化鈉 lg/L，硫酸鎂lg/L，浴比為l: 15， pH為lO，漂白處理溫度為80'C，處理時(shí)間 為45分鐘。然后用自來水洗后烘干。
(4) 將漂白烘干后的棉稈皮纖維進(jìn)行給油軟化。柔軟劑濃度為1.8%，軟化處 理時(shí)間為1.8小時(shí)，溫度為8(TC。
(5) 柔軟處理后進(jìn)行脫油，并在烘干機(jī)上烘干，然后在開梳機(jī)上開松，得到
5精干棉稈皮纖維。 實(shí)施例3:
(1) 將棉稈皮用自來水沖洗三遍，然后烘干。
(2) 將烘干后的棉稈皮進(jìn)行高溫低堿煮煉，溫度為16(TC，壓強(qiáng)為0.8兆帕。 煮煉配方質(zhì)量為棉稈皮干重的百分比氫氧化鈉12%，硫化鈉20%，蒽醌2%， 硅酸鈉2%，三聚磷酸鈉2%。浴比為1: 16，升溫速率為3'C/分鐘，升溫到160°C， 保溫時(shí)間為40分鐘，取出先用熱水洗再用冷水洗。
(3) 將處理好的棉稈皮纖維進(jìn)行漂白。雙氧水濃度為11g/L，加入氫氧化鈉 lg/L，硫酸鎂lg/L，浴比為l: 16， pH為ll，漂白處理溫度為85。C，處理時(shí)間 為50分鐘。然后用自來水洗后烘干。
(4) 將漂白烘干后的棉稈皮纖維進(jìn)行給油軟化。柔軟劑濃度為2%，軟化處理 時(shí)間為2小時(shí)，溫度為85'C。
(5) 柔軟處理后進(jìn)行脫油，并在烘干機(jī)上烘干，然后在開梳機(jī)上開松，得到 精干棉稈皮纖維。
權(quán)利要求
1、一種高溫低堿棉稈皮纖維快速脫膠方法，其特征在于，該方法的步驟為(1)將棉稈皮纖維去雜質(zhì)水洗后烘干，再裝入高溫煮煉；(2)高溫低堿煮煉，溫度為140℃～160℃，壓強(qiáng)為0.6～0.8兆帕，煮煉配方質(zhì)量為棉稈皮干重的百分比氫氧化鈉10～12％，硫化鈉20％，蒽醌2％，硅酸鈉2％，三聚磷酸鈉2％，浴比為1∶14～16，升溫速率為2～3℃/分鐘，升溫到140℃～160℃，保溫時(shí)間為20～40分鐘，取出先用熱水洗再用冷水洗；(3)處理好的棉稈皮纖維進(jìn)行漂白、水洗、脫水、給油軟化處理、脫油、烘干、開松，最后得到棉稈皮纖維。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫低堿棉桿皮纖維快速脫膠方法，其特征 在于，所述的雙氧水漂白工序中雙氧水濃度為9 llg/L，加入氫氧化鈉lg/L， 硫酸鎂lg/L，浴比為l: 14 16， pH為9 11，溫度為75 85。C的條件下，漂 白40—50分鐘。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫低堿棉桿皮纖維快速脫膠方法，其特征 在于，所述的給油軟化處理工序中柔軟劑的濃度為1.5 2%，軟化處理時(shí)間為 1.5 2小時(shí)，處理溫度為80 85°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高溫低堿棉桿皮纖維快速脫膠方法。其工藝流程為棉稈皮水洗--烘干--高溫低堿脫膠--水洗--漂白--水洗--脫水--給油柔軟處理--脫油--烘干--精干棉稈皮纖維。即采用一煮一漂一軟工藝。直接采用高溫高壓低堿技術(shù)使棉稈皮中的半纖維素和木質(zhì)素深度降解，最后用雙氧水對(duì)棉稈皮纖維加以漂白和軟化。最后制得潔白松軟、質(zhì)量好的棉稈皮纖維。該工藝處理后的棉稈皮纖維的膠質(zhì)去除率達(dá)90％左右，半纖維素含量在去除率在97％左右。由于該工藝采用一煮一漂一軟工藝，與公開的棉桿皮纖維專利處理工藝時(shí)間相比，處理時(shí)間大大縮短。通過正交實(shí)驗(yàn)使堿量控制在最低且脫膠效果最佳，既節(jié)約能源又減少了排污量。
文檔編號(hào)D06L3/02GK101509151SQ20091009674
公開日2009年8月19日 申請(qǐng)日期2009年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月16日
發(fā)明者馮新星, 張華鵬, 張玉高, 朱海霖, 諶文惠, 郭玉海, 陳建勇 申請(qǐng)人:浙江理工大學(xué);廣東溢達(dá)紡織有限公司