本發(fā)明涉及一種高效低排低溫過氧化麻脫膠方法，具體是針對各類原麻、麻纖維束以及麻纖維的低溫體系溶液脫膠的方法，屬于紡織領(lǐng)域、麻脫膠領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

我國是世界大麻、苧麻、亞麻生產(chǎn)大國，其勞動生產(chǎn)率位居世界前列。2011年我國亞麻、苧麻、漢麻單位產(chǎn)量分別為3856、1700、2629千克/公頃，遠(yuǎn)高于世界平均值。截至2012年，我國共有規(guī)模以上麻紡織企業(yè)282家，完成工業(yè)總產(chǎn)值430.74億元。

麻纖維生產(chǎn)工藝中最耗時、耗資源、污染最大的步驟是脫膠，該步驟已經(jīng)開始制約麻纖維的使用與發(fā)展。最常用的脫膠方法為化學(xué)脫膠，又稱二煮法，該方法流程十分繁瑣，耗水大、耗時長，約6小時(浸酸2h，一煮1.5h，二煮2.5h)。五鈉、表面活性劑、非酸浸制劑等新型助劑的發(fā)展提高了麻的脫膠效率，耗時90～150min，但仍需用化學(xué)制劑高溫高壓煮練，對麻纖維的質(zhì)量損失大，且會產(chǎn)生大量COD含量高、色度高的堿性廢水，造成環(huán)境污染。以苧麻為例，每生產(chǎn)一噸精干麻產(chǎn)生約60m³廢水，年排放的脫膠廢水量達(dá)300萬噸左右，COD排放量約7500噸。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，近年來研究工作者嘗試將酶與微生物等引入麻脫膠工藝，并取得一定進(jìn)展。其中化學(xué)、酶聯(lián)合脫膠法可減少煮練次數(shù)，省去耗時(約三小時：1h化學(xué)脫膠，2h酶脫膠)耗力的打麻工序，降低麻纖維的損害程度，但由于現(xiàn)用的脫膠酶類作用單一，而麻中膠質(zhì)成分結(jié)構(gòu)復(fù)雜，殘膠率不達(dá)標(biāo)，生產(chǎn)條件要求高，生產(chǎn)工藝難以掌握且設(shè)備投入大，生產(chǎn)成本高，目前也無法在工業(yè)條件下廣泛使用，故難以推廣。另外，化學(xué)、生物聯(lián)合脫膠法，微生物處理時間長(24h微生物脫膠，2h化學(xué)脫膠)，雖具有一定可行性，但其脫膠后纖維品質(zhì)較差。因此，亟待開發(fā)一種高效率、低污染、低成本、纖維品質(zhì)高的新型麻脫膠技術(shù)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提高脫膠步驟的效率，減少脫膠步驟的排污。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供了一種高效低排低溫過氧化麻脫膠方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)脫膠處理液制備：脫膠處理液為具有氧化性的堿金屬過氧化物和酰胺類物質(zhì)的水溶液；

(2)脫膠處理，依據(jù)被處理材料特性和最終產(chǎn)品應(yīng)用要求選擇以下任意一種處理方式：

a)浸潤處理：將待脫膠麻材料浸入預(yù)冷的脫膠處理液中，預(yù)冷溫度為5～-80℃，處理時間為10s～30min，處理道數(shù)為1～10道，處理過程中，配合輕微機(jī)械作用，處理后材料經(jīng)過軋輥脫去處理液；

b)浸軋?zhí)幚恚簩⒋撃z麻材料經(jīng)過浸軋脫膠處理液，之后在5～-80℃環(huán)境下冷處理10s～30min，冷凍過程中或冷凍后，配合輕微機(jī)械作用，處理道數(shù)為1～10道；

c)噴淋處理：于待脫膠麻材料上噴淋脫膠處理液，之后在5～-80℃環(huán)境下冷處理10s～30min，冷凍過程中或冷凍后，配合輕微機(jī)械作用，處理道數(shù)為1～10道；

(3)纖維清洗與干燥：使用脫膠處理液在5～-20℃環(huán)境下對纖維進(jìn)行初道清洗，清洗液進(jìn)入回收流程，隨后對纖維進(jìn)行水洗或弱酸配合水洗至中性，最后在10～105℃常壓或真空環(huán)境下進(jìn)行纖維干燥；

(4)處理液的回收與再生：使用過的脫膠處理液經(jīng)升溫至10～50℃，沉淀并過濾移除析出的溶解成分，回收脫膠處理液再次循環(huán)使用。

優(yōu)選地，所述步驟(2)中待脫膠麻材料為苧麻、漢麻、亞麻、劍麻、黃麻、羅布麻等的原麻、麻纖維束或經(jīng)過初步脫膠處理的麻纖維。

優(yōu)選地，所述步驟(1)中脫膠處理溶液中含有的具氧化性的堿金屬過氧化物，為過氧化鉀、過氧化鋰或過氧化鈉中的一種或幾種，堿金屬過氧化物的含量是0.5wt.％～20.0wt.％。

優(yōu)選地，所述步驟(1)中脫膠處理溶液中含有的酰胺類物質(zhì)，為酰胺類物質(zhì)尿素、硫脲、乙酰胺、己內(nèi)酰胺、四乙基氯化銨中的一種或幾種，酰胺類物質(zhì)的含量是0.5wt.％～20.0wt.％。

優(yōu)選地，所述步驟(2)中輕微機(jī)械作用為機(jī)械敲打作用、機(jī)械振蕩、或機(jī)械軋壓。

本發(fā)明中待脫膠麻材料經(jīng)過堿金屬過氧化物和酰胺類物質(zhì)的水溶液處理液中低溫處理后，材料中部分果膠、半纖維素、木質(zhì)素、蠟質(zhì)以及部分分子量較小的纖維素(分子量低于30×10⁴)被處理液高效溶解而脫離，分子量較大的纖維素纖維部分保留下來，其部分結(jié)晶區(qū)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為非結(jié)晶區(qū)，從而使得最終獲得的纖維白度、柔軟性和可染性提高。溶解出的膠、半纖維素、木質(zhì)素、蠟質(zhì)以及部分分子量較小的纖維素在處理液溫度升高后析出，經(jīng)過過濾可被收集以作他用。凈化后的處理液可繼續(xù)使用。

有益效果

(1)本發(fā)明中的脫膠處理液體系具有選擇溶解性，對于結(jié)晶度和分子量較低的成分具有高效溶解能力，但是對結(jié)晶度和分子量較高的纖維素成分的溶解性較弱，因此可在避免給予纖維主體損傷的條件下，通過調(diào)節(jié)處理條件，對脫膠主要成分進(jìn)行可控移除；

(2)與傳統(tǒng)工藝相比較，本發(fā)明中的低溫處理原理避免了水解反應(yīng)，而是直接溶解，因此工藝的處理時間較短，從而縮短脫膠工藝時間，節(jié)省生產(chǎn)成本；

(3)本發(fā)明中避免了水解反應(yīng)，被溶解物質(zhì)可以在處理液溫度提升后析出而被收集，從而具有大分子結(jié)構(gòu)的被溶解物質(zhì)可以進(jìn)一步用于其它應(yīng)用；

(4)本發(fā)明通過低溫堿金屬過氧化物與酰胺類物質(zhì)水溶液體系的氧化作用，加速脫膠，同時還可以對纖維漂白并賦予其一定抑菌性；

(5)本發(fā)明中的處理可以一定程度上打開纖維素體系的結(jié)晶區(qū)，將結(jié)晶區(qū)轉(zhuǎn)換為非晶區(qū)，從而提高纖維的柔軟性和可染性能；

(6)本發(fā)明中的處理液可以通過升溫過濾工序得到凈化，可以再次循環(huán)使用，因此大幅降低成本，還可以減少廢水排放，確保工藝的環(huán)保性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明脫膠處理流程圖；

圖2A為脫膠處理前苧麻纖維束的形態(tài)；

圖2B為脫膠處理后苧麻纖維的形態(tài)。

具體實施方式

為了加深對本發(fā)明的理解，下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，所述待脫膠麻為苧麻、漢麻、亞麻、劍麻、黃麻、羅布麻的原麻、麻纖維束或經(jīng)過初步脫膠處理的麻纖維。該實施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。

實施例1

將過氧化鈉/尿素/水以質(zhì)量比7％/12％/81％的比例配制成處理液并預(yù)冷至-15℃，將苧麻原麻清洗凈后，鋪于處理網(wǎng)上，并浸沒于預(yù)冷處理液中2min，經(jīng)過輕微機(jī)械拍打后，將纖維用-10℃處理液清洗，后再使用25℃水洗至中性，隨后纖維在室溫下自然干燥。

實施例2

將過氧化鋰/硫脲/水質(zhì)量比為10％/12％/78％的比例配制成脫膠處理液，將亞麻原麻洗凈后，鋪陳于處理網(wǎng)上，噴淋處理液，將被處理液潤濕的原麻放置于-15℃冷凍5min，機(jī)械拍打1min后將纖維用-5℃處理液清洗，后再使用20℃水洗至中性，纖維于50℃快速烘干處理。

實施例3

將過氧化鉀/尿素/水質(zhì)量比為9％/12％/79％的比例配制成脫膠處理液并放入浸軋槽中，將漢麻纖維束經(jīng)過存有處理液的浸軋槽進(jìn)行處理液的浸軋，而后放置于-25℃冷凍30s，重復(fù)浸軋冷凍過程2道后使用-5℃處理液對纖維束進(jìn)行清洗，而后20℃水洗至中性，并在室溫下自然干燥。