專利名稱：大麻纖維過濾線及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水處理的過濾材料，特別涉及一種大麻纖維過濾線及其制備方法。
背景技術(shù)：
過濾線是水處理中的重要材料，用其制作成線繞濾芯，用于工業(yè)液體及電子、醫(yī) 藥、食品和生活用水的精密凈化過濾，但因現(xiàn)有過濾線存有大量缺點，制約了凈化過濾行業(yè) 的發(fā)展。長期以來，工業(yè)液體及醫(yī)藥、食品、生活用水的凈化過濾一直沿用丙綸過濾線、脫 脂棉過濾線、玻璃纖維過濾線制成線繞濾芯，用于過濾液體中的微細顆粒及雜質(zhì)，但因丙綸 過濾線系化學纖維，且不耐高溫，脫脂棉過濾線因不耐腐蝕且成本高而使用受限，玻璃纖維 過濾線長期使用嚴重危害人體健康等不利因素，嚴重影響了行業(yè)的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種性能卓越、綠色環(huán)保的大麻纖維過 濾線及其制備方法。本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種大麻纖維過濾線，其特征在于以大麻纖維為原料，將其通過麻紡設(shè)備紡制成 紗線，然后經(jīng)脫膠漂白、烘干成形制成。大麻纖維屬于純天然植物纖維，因其具有優(yōu)良的抗霉抑菌、消臭、除異味、耐熱、耐 曬、耐腐蝕、防輻射、抗靜電、透氣吸濕、綠色環(huán)保等功能而被譽為“天然纖維之王”。大麻纖維的基本性能如下所述(1)抗霉、抑菌、消臭、吸附異味大麻纖維過濾線具有獨特的抗霉殺菌功能，對金黃色葡萄球菌、綠膿桿菌、大腸桿 菌、白色念珠球菌有較強的抑殺效果，大麻植物在生長過程中可自身抵御腐蝕，是典型的綠 色環(huán)保植物纖維，因此大麻纖維過濾線因其優(yōu)良獨特的功能將會為人類健康提供有力的保 證。(2)耐熱、耐曬、耐腐蝕大麻纖維過濾線耐熱性能較好，可耐350°C高溫。耐日曬牢固度好，耐海水腐蝕性 能好，特別適合海水淡化，其上述性能已遠遠超過化纖及棉過濾線性能。(3)吸濕透氣大麻纖維中心有細長的空腔，并且通過毛細管道與中腔連通，形成優(yōu)異的毛細 效應(yīng)，此結(jié)構(gòu)使纖維具有超越的吸濕透氣性能，在一定的溫度、濕度空氣中吸濕速率為 7. 431mg/min，散濕速率為12. 6mg/min，完全達到和超過現(xiàn)有過濾線吸水透氣性能。(4)抗靜電、防輻射大麻纖維分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，分子排列取向度好，產(chǎn)生靜電能力極低，并有較強的防紫外線輻射等功能。(5)強力大，質(zhì)量輕，流量大，過濾精度高因其纖維的獨特性，又經(jīng)過紡線過程中的特殊處理，使其品質(zhì)形成強力大，質(zhì)量 輕，吸濕透氣，因此過濾液體通水迅速流量大，且過濾精度高，納污量大，并可生物降解，是 良好的過濾材料。(6)綠色環(huán)保大麻纖維在其生長期間，因本身有較強的抑菌殺菌能力，沒有人為的使用殺蟲劑 及化肥，因此是純天然綠色環(huán)保纖維。采用大麻纖維制成的過濾線是凈化過濾行業(yè)的一次 重大創(chuàng)新，將會為人類擁有更環(huán)保、更清潔的水源打下良好的基礎(chǔ)。(7)技術(shù)先進，生產(chǎn)可行，易于推廣本發(fā)明利用大麻纖維通過麻紡設(shè)備，紡制成單股或多股纖維線，然后脫膠漂白，加 工成具有一定白度及拉力，有很好的吸溫性和較強的流量和過濾精度的過濾線，同時又保 持了原大麻纖維的基本性能。大麻纖維屬于一年生直立草本?？浦参?，其纖維是各種纖維中最細軟的一種，細 度與棉纖維相當，單纖維長度為15 25毫米，細度15 30微米，比重為1 48，纖維主要 成分為纖維素，并含有一定數(shù)量的半纖維素、木質(zhì)素和膠質(zhì)等，大麻纖維含量較低，而其他 非纖維素含量較高，其中尤以木質(zhì)素較明顯，對許多化學試劑穩(wěn)定性較高，不易被去除，同 時原始纖維含有大量雜質(zhì)且衛(wèi)生條件極差，無法用于水處理的凈化過濾，因此需要通過各 種方式進行脫膠漂白，保留其纖維之優(yōu)點，消除不利因素。硫酸浸泡脫膠和第一次凈洗，能 有效的去除部分膠質(zhì)及雜質(zhì)，使纖維分離，為煮煉提供條件，然后配以助劑，進行堿氧一次 煮煉，以去除膠質(zhì)，轉(zhuǎn)化木質(zhì)纖維，從而達到其纖維清潔衛(wèi)生，柔軟，拉力好，吸濕性強及保 留大麻纖維固有之優(yōu)點，使其具有一定白度，清潔衛(wèi)生，柔軟，拉力好，吸濕性強，過濾精度 高，流量高，納污量大的新一代環(huán)保過濾線。該大麻纖維過濾線的制備方法，主要包括如下步驟(1)紡制紗線通過予整理，分級挑選，原料搭配，按照麻紡要求備好原料。通過麻紡設(shè)備，將予整理的大麻纖維進行紡織，先紡成單股線，然后合股成多股 線，紗線的長度和粗度按使用要求制作。為了便于脫膠漂白，將紡成的紗線制成每把重量為450g左右的絞紗。(2)浸酸脫膠為保證大麻纖維過濾線煮煉漂白，先進行予脫膠處理。將硫酸液稀釋，按硫酸含量為0. 8 2%配比成液體，將紗線放入配好的液體中浸 酸脫膠，浴比為1 9，浸泡時間為12小時，液體溫度保持在30 40°C;將脫膠的紗線用清 水沖洗干凈，測試PH值為中性即可。(3)脫膠漂白為保證大麻纖維過濾線符合凈化過濾要求，就必須進行脫膠漂白，以求較好的去 除纖維中的膠質(zhì)，分解木質(zhì)素及其他雜質(zhì)，并增加纖維的吸水力和白度。脫膠漂白化工材料配比氫氧化鈉12 16g/L、碳酸鈉3 6g/L、硅酸鈉3 6g/ L、過氧化氫10 15g/L、脫漂助劑3 5g/L，紗線與其浴比為1 15。
將大麻纖維過濾線均勻放入常溫煮煉鍋內(nèi)，按浴比1 15注入清水，然后將上述 化工材料溶化后注入煮煉鍋內(nèi)，用泵循環(huán)，使之均勻，測PH值為9. 5 11。嚴格控制升溫，前期可按2 3°C /min的速度升溫，等溫度達到65°C后，再保持 rc /min的速度升溫，直到溫度達到80 95°C，以87°C左右為宜，繼續(xù)保持控溫、保溫90 分鐘左右，即視為脫膠漂白結(jié)束；將殘液放入殘液池中，以備綜合利用。(4)凈洗將脫膠漂白后的大麻過濾線進行凈洗5 6遍，測試酸堿度，以pH值達到中性為 宜，即視為凈洗結(jié)束。(5)脫水、烘干將大麻過濾線放入75 80°C水中浸泡2 5分鐘后，放入脫水機中脫水，待脫水 結(jié)束，取出進行整理以備烘干。將予整理好的大麻纖維過濾線放入烘干機種進行烘干，去除水份，溫度最高限不 得超過85°C，以70 85°C為宜，然后整理以備下工序使用。(6)成品將烘干后的紗線轉(zhuǎn)入成形工序，進行絡(luò)筒成形，得到產(chǎn)品，按每筒1. 5 2kg為宜?？紤]酸堿中和，可將步驟(2)中，稀硫酸的濃度設(shè)置為1 2. 6%，紗線與稀硫酸的 浴比為1 9，浸泡時間為7 8個小時。為減少水質(zhì)污染，可將步驟(3)中漂白劑的成分過氧化氫替換為過碳酰胺。本發(fā)明主要用于各種液體的凈化過濾，用其制成的線繞濾芯，用于石油、化工、電 子、醫(yī)藥、食品及生活用水等行業(yè)液體的精密過濾，因其卓越的性能，完全綠色環(huán)保的品質(zhì)， 將會給水處理產(chǎn)業(yè)帶來新的生機。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。附圖為本發(fā)明的工藝流程示意圖。
具體實施例方式實施例1 大麻過濾線的制備(1)將予整理的大麻纖維紡織成單股線，然后合股成多股紗線，紗線的長度和粗度 按使用要求制作；為了便于脫膠漂白，將紡成的紗線制成每把重量為450g左右的絞紗。(2)將紗線于30 40°C下置于稀硫酸中浸酸脫膠，浴比為1 9，浸泡時間為12 小時，然后用清水沖洗至中性。(3)將紗線均勻放入常溫煮煉鍋中，按浴比1 15注入清水后再加入漂白劑，用泵 循環(huán)，使煮煉鍋中pH為9. 5 11，將煮煉鍋內(nèi)的紗線按2 3°C /min的速度升溫，等溫度 達到65°C后，再保持1°C /min的速度升溫，直到溫度達到80 95°C，持續(xù)保溫脫膠漂白90 分鐘；將殘液放入殘液池中，以備綜合利用。脫膠漂白劑的材料配比為氫氧化鈉12 16g/L、碳酸鈉3 6g/L、硅酸鈉3 6g/L、過氧化氫10 15g/L、脫漂助劑3 5g/L，紗線與其浴比為1 15。(4)將脫膠漂白后的大麻纖維過濾線進行凈洗5 6遍，測試酸堿度，以pH值達到中性為宜，即視為凈洗結(jié)束。(5)將大麻纖維過濾線放入75 80°C水中浸泡2 5分鐘后，放入脫水機中脫水， 待脫水結(jié)束，取出進行整理以備烘干。將予整理好的大麻纖維過濾線放入烘干機種進行烘干，去除水份，溫度最高限不 得超過85°C，以70 85°C為宜，然后整理以備下工序使用。(6)將烘干后的紗線轉(zhuǎn)入成形工序，進行絡(luò)筒成形，得到產(chǎn)品，按每筒1. 5 2kg為且。實施例2 大麻纖維過濾線的性能檢測大麻纖維過濾線檢測依據(jù)，參照脫脂棉過濾線，丙綸過濾線有關(guān)標準進行檢測。(1)范圍本標準用于大麻纖維過濾線(用于各類液體的凈化過濾)。(2)技術(shù)要求①感觀色澤純正，線條均勻，不產(chǎn)生肉眼可見碎生雜物，無毒，無異味。②質(zhì)量每米線的質(zhì)量允差為士 0.05g。③捻度IOcm長度的過濾線，其捻度為7 12捻。④強力每米線負重3kg不斷裂⑤白度本品白度不應(yīng)低于65度。⑥吸水時間應(yīng)于20S內(nèi)沉入液面下。⑦熒光物在紫外光燈光下觀察大麻纖維過濾線不應(yīng)顯示大面積強藍蘭色熒光。⑧水中可溶物在IOOml的供試液中遺留殘渣應(yīng)小于2. 5%。(3)檢驗方法①感觀在自然條件下用肉眼觀察及嗅覺聞其氣味。②質(zhì)量截取長度為5米的樣本各三份，在天平下稱其每份樣本的質(zhì)量，取三次測試平均 值，求每米綫質(zhì)量。③捻度在不破壞過濾線捻度的基礎(chǔ)上，取三份長度為IOcm的樣本，一端固定，取另一端 按其捻度的反方向旋轉(zhuǎn)，按其完全破捻至纖維全部順直，按每旋轉(zhuǎn)360°為一捻，其旋轉(zhuǎn)次 數(shù)即視為其捻度數(shù)，取三次測試平均值。④強力
取本品1米(不允許破壞其捻度)下端負重3kg砝碼，將本品升高10cm，靜止停留 5秒不斷裂。⑤白度用滿足GB/T8424. 2-2001規(guī)定的白度儀，取本品IOOcm放在白度儀上任選五處測 試，讀取白度儀上所顯示數(shù)字的平均值即為該品白度。⑥吸水時間實驗從同批產(chǎn)品三個不同位置，各取5g試樣，取直徑為11 12cm的燒杯，盛滿溫度為 200C的凈水，液面高度不低于10cm，然后取本品壓縮成團，輕置入水，按其沉入液面下的終 止時間計算吸水時間，計算三次測量結(jié)果的平均值，其結(jié)果應(yīng)符合2. 6條規(guī)定。⑦熒光物試驗取大麻纖維過濾線若干，平攤成一定厚度，置365mm的紫外線燈下檢視，允許有紫 色熒光和少量黃色顆粒，不應(yīng)顯示大面積強藍色熒光。⑧水中可溶物取本品12. 5g置燒杯中，加新沸過的蒸餾水400ml加熱煮沸15min，將水浸液移入 500ml的容量瓶中，再用新沸過的蒸餾水洗滌本品，洗液并入容量瓶中放冷，加蒸餾水至刻 度，搖勻過濾，精密量取濾液100ml，于已知質(zhì)量的蒸發(fā)皿中，置水浴鍋上蒸干，在105°C烘 箱中干燥至恒重，稱其質(zhì)量按公式(1)計算，其結(jié)果應(yīng)符合2. 8條的規(guī)定。
(1)式中X =水中可溶物，％Wl-蒸發(fā)皿質(zhì)量，gW2-蒸發(fā)皿+雜質(zhì)質(zhì)量，g12. 5X1/5 12. 5克本品的1/5質(zhì)量，克⑨判定規(guī)則對于型式檢驗，在其全部檢驗項目均符合標準要求時，判定該批產(chǎn)品為合格品，有 一項(或多項)不符合標準要求時，可自同批樣品再次隨機抽樣進行該項目(或多項)復(fù) 檢，在多驗項目均符合標準要求時，判定該批產(chǎn)品為合格品，如仍有一項不符合標準要求， 則判定批產(chǎn)品為不合格品。(4)檢測數(shù)據(jù)①測試結(jié)果 ②按檢測規(guī)則判定大麻纖維過濾線其檢驗指標全部合格。結(jié)論根據(jù)實驗項目結(jié)果判定，大麻纖維過濾線通過檢測各項指標數(shù)據(jù)全部合格，其50%以上數(shù)據(jù)優(yōu)于脫脂棉過濾線及丙綸過濾線標準，特別是纖維本身所固有的七大特性是 其他纖維無法相比的，因此判定用大麻纖維通過紡織加工，脫膠漂白，烘干成型后用于各類 液體的凈化過濾是完全可行的，此發(fā)明為發(fā)展凈化過濾產(chǎn)業(yè)，為人類健康提供了可靠保證。實施例3 大麻纖維過濾線制備過程中的綜合利用脫膠漂白時將產(chǎn)生部分廢水，對環(huán)境污染有一定影響，為此，擬采取以下措施給予 解決，其作法是(1)將第一次浸泡脫膠后的廢酸液(硫酸含量約為原液的50% )排放于殘液池 中。(2)考慮酸堿中和，可擬將第一次浸泡脫膠時硫酸含量增加30%，減少浸泡時間 40%。(3)將脫膠漂白后的殘液回收再用，將未煮煉漂白的大麻過濾線放入此液體中進 行加溫予處理，溫度控制在80 90°C，時間為90min，這樣能大量減少其化工材料含量，此 時殘液含量低于原液的80%以上，同時對最后脫膠漂白有較好的促進作用，又提高了產(chǎn)品質(zhì)量。(4)將循環(huán)使用過的脫膠漂白殘液排放于殘液池中，與殘酸液混合并加以調(diào)配，采 用酸堿中和等措施，能較好的解決殘液中有害物質(zhì)，然后將予處理的廢水統(tǒng)一再進行處理， 使之達到PH值6 7后統(tǒng)一排放。(5)脫膠漂白中采用的H2O2可改成新型漂白劑，將大大減少水質(zhì)污染，該漂白劑 為過碳酰胺，目前該漂白劑是國家大力推廣產(chǎn)品，是新型環(huán)保產(chǎn)品，本人已完全合成過碳酰 胺，并在脫膠漂白試驗中獲得成功。
權(quán)利要求
一種大麻纖維過濾線，其特征在于以大麻纖維為原料，將其通過麻紡設(shè)備紡制成紗線，然后經(jīng)脫膠漂白、烘干成形制成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大麻纖維過濾線的制備方法，其特征在于主要包括如下步驟(1)將予整理的大麻纖維紡織成單股線，然后合股成多股紗線；(2)將紗線于30 40°C下置于稀硫酸中浸酸脫膠，然后用清水沖洗至中性；(3)將紗線均勻放入常溫煮煉鍋中，注入清水后再加入漂白劑，用泵循環(huán)，使煮煉鍋中 pH為9. 5 11，將煮煉鍋內(nèi)的紗線加熱至80 95°C，持續(xù)保溫脫膠漂白；(4)將脫膠漂白后的紗線凈洗至中性；(5)將紗線放入75 80°C水中浸泡2 5分鐘后，放入脫水機中脫水，然后置于70 85°C的烘干機中烘干；(6)將烘干后的紗線轉(zhuǎn)入成形工序，進行絡(luò)筒成形，得到產(chǎn)品。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大麻纖維過濾線的制備方法，其特征在于步驟(2)中，稀硫 酸的濃度為0. 8 2%，紗線與稀硫酸的浴比為1 9，浸泡時間為12小時。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大麻纖維過濾線的制備方法，其特征在于步驟(2)中，稀硫 酸的濃度為1 2. 6%，紗線與稀硫酸的浴比為1 9，浸泡時間為7 8個小時。
5.根據(jù)權(quán)利要求2、3或4所述大麻纖維過濾線的制備方法，其特征在于步驟(3)中， 煮煉鍋內(nèi)紗線的加熱先按2 ;TC /min的速度升溫至65 °C后，再保持1°C /min的速度升溫 至 80 95°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求2、3或4所述的大麻纖維過濾線的制備方法，其特征在于步驟(3) 中，所述漂白劑的主要組成配比為氫氧化鈉12 16g/L、碳酸鈉3 6g/L、硅酸鈉3 6g/ L、過氧化氫10 15g/L、脫漂助劑3 5g/L，紗線與其浴比為1 15。
7.根據(jù)權(quán)利要求2、3或4所述的大麻纖維過濾線的制備方法，其特征在于步驟(3) 中，所述紗線與清水的浴比為1 15。
8.根據(jù)權(quán)利要求2、3或4所述的大麻纖維過濾線的制備方法，其特征在于步驟(3) 中，所述保溫脫膠漂白時間為90min。
9.根據(jù)權(quán)利要求2、3或4所述的大麻纖維過濾線的制備方法，其特征在于步驟(3) 中，所述漂白劑的主要組成配比為氫氧化鈉12 16g/L、碳酸鈉3 6g/L、硅酸鈉3 6g/ L、過碳酰胺10 15g/L、脫漂助劑3 5g/L，紗線與其浴比為1 15。
10.根據(jù)權(quán)利要求2、3或4所述的大麻纖維過濾線的制備方法，其特征在于步驟(1) 中，所述紗線制成每把重量為450g左右的絞紗。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水處理的過濾材料，特別公開了一種大麻纖維過濾線及其制備方法。該大麻纖維過濾線，其特征在于以大麻纖維為原料，將其通過麻紡設(shè)備紡制成紗線，然后經(jīng)脫膠漂白、烘干成形制成。本發(fā)明主要用于各種液體的凈化過濾，用其制成的線繞濾芯，用于石油、化工、電子、醫(yī)藥、食品及生活用水等行業(yè)液體的精密過濾，因其卓越的性能，完全綠色環(huán)保的品質(zhì)，將會給水處理產(chǎn)業(yè)帶來新的生機。
文檔編號B01D39/04GK101884859SQ20101019184
公開日2010年11月17日 申請日期2010年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月4日
發(fā)明者郭淼 申請人:郭淼