一種利用亞臨界干洗技術(shù)去除羊毛鱗片的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種羊毛鱗片的去除方法，具體涉及一種通過亞臨界干洗技術(shù)快速去除羊毛鱗片的方法，屬于羊毛加工領(lǐng)域。將原羊毛物料送入密閉干洗罐內(nèi)，然后抽真空并向干洗罐內(nèi)注入適量亞臨界干洗溶劑至將樣品完全浸沒，在干洗過程中輔助以機械攪拌以提高干洗效率，在一定干洗條件下干洗1～4次；干洗結(jié)束后，將溶劑抽出干洗罐，并對物料和干洗劑分別進行蒸發(fā)脫溶，經(jīng)過隔膜壓縮機壓縮液化，液態(tài)的溶劑流回溶劑回收罐，可以循環(huán)利用。本發(fā)明能耗低，干洗效率高，產(chǎn)品品質(zhì)好，處理后的樣品強力減小率為8.1～11.2%，斷裂伸長率為35～48%，氈縮率為2.8～4.5%，細(xì)度減小0.8～1.2um，纖維白度、亮度都較對照原羊毛有所改善，回潮率達(dá)到11.28～13.40%，有利于原料的綜合利用和高附加值加工的實現(xiàn)。
【專利說明】一種利用亞臨界干洗技術(shù)去除羊毛鱗片的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開了一種羊毛鱗片的去除方法，具體涉及一種通過亞臨界干洗技術(shù)快速去除羊毛鱗片的方法，屬于羊毛加工領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]羊毛的鱗片層約占羊毛總量的10%，鱗片排列的密度和鱗片伸出羊毛表面的程度，對羊毛光澤和表面性能影響較大。鱗片是角質(zhì)化了的細(xì)胞，可以保護羊毛內(nèi)層組織，抵抗外界機械、化學(xué)等的侵蝕。羊毛纖維的鱗片層對其細(xì)度、強力、氈縮性、光澤、手感都有不同程度的影響。但是，鱗片的變化必然引起纖維及織物性能的變化。羊毛纖維因其特有鱗片層的存在，引起定向摩擦效應(yīng)，使得織物氈縮、尺寸不穩(wěn)定、易起球、不易護理、刺癢等，制約了羊毛纖維的廣泛應(yīng)用。對羊毛纖維進行改性處理，改善其織物服用性能，是近年來毛紡行業(yè)研究的熱點。
[0003]對羊毛鱗片層的處理方法很多，其中最主要的是利用化學(xué)物質(zhì)破壞鱗片層(如氯化法)來處理。目前90%以上的防縮羊毛都經(jīng)過氯及其衍生物處理，該工藝具有成本低，防縮效果好的優(yōu)點，但氯化加工過程中會產(chǎn)生可吸收的有機氯化物Α0Χ。有機氯化物AOX是人為污染的重要標(biāo)志，一般難以生物降解，對水生物有較大的危害，另外處理后殘留在織物上的有機氯也會對消費者健康具有潛在不利影響，尤其是近年來各國政府和人民將環(huán)境與健康作為主要考察點，而使得該工藝受到各界很大詬病。此外，生物酶處理法、基因重組技術(shù)處理法、羊毛拉細(xì)處理法、納米材料處理法和外場誘導(dǎo)效應(yīng)(等離子體、光輻射、磁場等)處理法等方法，大多仍停留在實驗室研究水平，尚無在生產(chǎn)上大規(guī)模應(yīng)用的報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種利用亞臨界干洗技術(shù)快速去除羊毛鱗片層的方法，該法具有簡單、高效、環(huán)保、成本低等優(yōu)點，適合大規(guī)模生產(chǎn)。為了實現(xiàn)上述目的，本技術(shù)方案的具體操作步驟為:
[0005]I)干洗:將原羊毛物料送入密閉干洗罐內(nèi)，裝料量不大于干洗罐容積的80%，然后抽真空并向干洗罐內(nèi)注入適量亞臨界干洗溶劑至將樣品完全浸沒，在干洗過程中輔助以機械攪拌以提高干洗效率，在一定干洗條件下干洗I?4次；
[0006]2)物料脫溶:干洗結(jié)束后，將溶劑抽出干洗罐，并對物料和干洗劑分別進行蒸發(fā)脫溶，脫溶時物料溫度可以在10?50°C之間變化，脫溶完成后，從罐中取出羊毛物料，干洗液脫溶后得到粗羊毛脂；
[0007]3)溶劑回收:從物料和干洗液中蒸發(fā)出的氣體溶劑，經(jīng)過隔膜壓縮機壓縮液化，液態(tài)的溶劑流回溶劑回收罐，循環(huán)使用。
[0008]所述步驟I)中干洗物料與干洗溶劑比為1:5?20。
[0009]所述步驟I)中干洗溶劑為亞臨界流體有機溶劑。
[0010]所述步驟I)中干洗溶劑為丙烷、丁烷、四氟乙烷、二甲醚中的一種或幾種的混合。[0011]所述步驟I)中干洗條件為:干洗壓力為0.2?0.9Mpa，時間為5?60分鐘，溫度為10?60°C，攪拌速率20?lOOrpm。
[0012]所述步驟I)中干洗壓力為相應(yīng)溫度下所用干洗溶劑的飽和蒸汽壓；
[0013]所述步驟3)中回收的溶劑可循環(huán)利用。
[0014]本發(fā)明采用亞臨界干洗溶劑(主要為丙烷、丁烷、四氟乙烷、二甲醚等)為介質(zhì)，對羊毛鱗片層進行去除，是一個低溫低壓的處理過程。本發(fā)明能耗低，干洗效率高，產(chǎn)品品質(zhì)好，處理后的羊毛纖維鱗片剝離程度達(dá)到10?72%，羊毛強力減小率為8.1?11.2%，斷裂伸長率為35?48%，氈縮率為2.8?4.5%，細(xì)度減小0.8?1.2um,纖維白度、亮度都較對照原羊毛有所改善，回潮率達(dá)到11.28?13.40% ;處理后的羊毛樣品溶劑殘留遠(yuǎn)低于lppm，質(zhì)量完全符合紡織行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；干洗液脫溶后還可得到粗羊毛脂，羊毛脂本身也是一種重要的天然化工原料，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、日用化工、皮革、造紙等領(lǐng)域，本技術(shù)有利于原料的綜合利用和高附加值加工的實現(xiàn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1亞臨界干洗技術(shù)去除羊毛鱗片流程圖
[0016]圖2干洗過程中羊毛樣品掃描電鏡圖a)原羊毛；b).堿洗；c).丁烷；d).二甲醚；e).丙烷；f).四氟乙烷(分別為處理一次的樣品照片)。
【具體實施方式】
[0017]實施例1
[0018]按照樣品取樣標(biāo)準(zhǔn)抽取原羊毛樣品(澳大利亞)200.0g，置入密閉干洗罐內(nèi)，抽真空，注入干洗溶劑丁烷，完全浸沒樣品，在羊毛與干洗溶劑的重量比值為1:5、溫度30°C、壓力0.29MPa的條件下進行2次干洗，每次30min，攪拌速率為50rpm。干洗結(jié)束后，將溶劑抽出干洗罐，并對物料和干洗液分別進行蒸發(fā)脫溶，脫溶完成后，從干洗罐中取出羊毛物料，干洗液脫溶后得到粗羊毛脂。隨機抽取干洗后的羊毛樣品利用掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn)鱗片的剝離程度達(dá)72%，經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)處理后的羊毛大鱗片棱角變鈍，邊緣模糊。經(jīng)激光細(xì)度儀檢測發(fā)現(xiàn)纖維的剝鱗處理是比較均勻的。同時對處理后的樣品光澤進行檢測分析發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過剝鱗處理的纖維白度、亮度都較對照原羊毛有所改善(附圖2-c)。
[0019]實施例2
[0020]所用干洗溶劑為二甲醚，羊毛與干洗溶劑的重量比值為1:15，溫度25°C，壓力
0.60MPa，干洗2次，每次20min，攪拌速率為lOOrpm，其它操作同實施例1。處理后的樣品經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)，其鱗片的剝離程度可達(dá)68%，纖維白度、亮度都較對照原羊毛有所改善(附圖2-d)。
[0021]實施例3
[0022]所用干洗溶劑為丙烷，羊毛與干洗溶劑的重量比值為1:10，溫度10°C，壓力
0.63MPa，干洗3次，每次40min，攪拌速率為80rpm，其它操作同實施例1。處理后的樣品經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)，其鱗片的剝離程度可達(dá)60%，纖維白度、亮度都較對照原羊毛有所改善(附圖2-e)。
[0023]實施例4
[0024]所用干洗溶劑為四氟乙烷，羊毛與干洗溶劑的重量比值為1:8，溫度20°C，壓力0.57MPa，干洗3次，每次30min，攪拌速率為60rpm，其它操作同實施例1。處理后的樣品經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)，其鱗片的剝離程度可達(dá)55%，纖維白度、亮度都較對照原羊毛有所改善(附圖2-f)。
[0025]最后所應(yīng)說明的是:以上實施例僅用以說明，而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對本發(fā)明進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種利用亞臨界干洗技術(shù)去除羊毛鱗片的方法，其特征包括如下步驟: 1)干洗:將原羊毛物料送入密閉干洗罐內(nèi)，裝料量不大于干洗罐容積的80%，然后抽真空并向干洗罐內(nèi)注入適量干洗溶劑至將樣品完全浸沒，在干洗過程中輔助以機械攪拌以提高干洗效率，在一定干洗條件下干洗I?4次； 2)物料脫溶:干洗結(jié)束后，將溶劑抽出干洗罐，并對物料和干洗溶劑分別進行蒸發(fā)脫溶，脫溶時物料溫度可以在10?50°C之間變化，脫溶完成后，從罐中取出羊毛物料，干洗液脫溶后得到粗羊毛脂； 3)溶劑回收:從物料和干洗液中蒸發(fā)出的氣體溶劑，經(jīng)過隔膜壓縮機壓縮液化，液態(tài)的溶劑流回溶劑回收罐。
2.權(quán)利要求1所述的去除羊毛鱗片的方法，其特征在于所述步驟I)中羊毛物料與干洗溶劑比為1:5?20。
3.權(quán)利要求1所述的去除羊毛鱗片的方法，其特征在于所述步驟I)中干洗溶劑為亞臨界流體有機溶劑。
4.權(quán)利要求1或3所述的去除羊毛鱗片的方法，其特征在于所述步驟I)中干洗溶劑為丙烷、丁烷、四氟乙烷、二甲醚中的一種或幾種的混合。
5.權(quán)利要求1所述的去除羊毛鱗片的方法，其特征在于所述步驟I)中干洗條件為:干洗壓力0.2?0.9MpaMpa,時間5?60分鐘，溫度10?60°C，攪拌速率20?lOOrpm。
6.權(quán)利要求1或5所述的去除羊毛鱗片的方法，其特征在于所述步驟I)中干洗壓力為相應(yīng)溫度下所用干洗溶劑的飽和蒸汽壓。
7.權(quán)利要求1所述的去除羊毛鱗片的方法，其特征在于所述步驟3)中回收的干洗溶劑可循環(huán)利用。
【文檔編號】D06B9/06GK103789996SQ201410006725
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年1月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月7日
【發(fā)明者】龐會利, 秦廣雍, 陳妙源, 祁鯤 申請人:鄭州大學(xué), 河南省亞臨界生物技術(shù)有限公司