胡麻粗纱煮漂工艺研究

第二届中国国际麻类纤维纺织技术与发展会议 暨震泽麻纺产业发展研讨会 Th. Z n d Chin a ln t er n 涌o n a I O 川 f e r e 们 吧 o n B a 蛇日 b 曰a 闻T e Xt ile T 创 出 nol闪y 2 . 兰州理工大， 生*科学与工怪，院， 甘庸兰州 7 3 0 0 5 0 : 3 一 甘甭高新纺级有限公司.甘，武成7 3 3 0 0 0) 摘 . : 胡麻粗纱煮漂工艺是胡麻纺纱的关键，它直接影响成纱的质，。本文根据胡麻纤维的特性，通过生产实 .科学地分析探讨了胡麻粗纱煮漂工艺方法，提出了胡麻粗纱煮漂的工艺流程，给出了工艺参数和实用配 践方 关健诵: 胡麻租 纱: 化学 成分; 聚合度: 煮 漂 胡麻属油纤兼用型亚麻。在我国有很大的种植面积【 1，因它是油纤兼用.对其纤维的开发利用，提高胡麻 纤维的经济 价值是十分有益的。 在未 采用 煮漂工艺以 前， 胡麻纤维只能 纺制 低支 纱 2。 纤维主要用 于生产帆布 和麻袋等 31， 近年来，随着麻纺织新工艺、 新技术和新设备的开发与引进， 特别是胡麻 粗纱经过煮漂后，因 胶 杂 质的去除， 工艺纤维分裂度的 提高。 从而改善了 纤维的纺纱性能 和服用性能 【 4 。所以 麻纤维煮漂工艺的使 用，对于胡麻纤维纺纱来讲，可以称得上是一场大的技术革新。本文将对胡麻纤维湿纺生产工艺中粗纱煮漂工 艺作一探讨。 ，实脸 ， . 1实脸材料 本试验采集甘肃胡麻和亚麻打成麻纤维样品 ( 甘肃省武威亚麻纺织厂提供 ).打成麻为雨尾沤麻加工而 成。 1 . 2实脸仪品及试荆 1 ) 肺纤维化学成分含.洲定 丫 S O Z A 型八篮恒温烘箱、分析天平、柑塌、电炉、马福炉、油脂抽出器等仪器;N a Z S Z O 3 、N a O 伙 H Z S O 4 ，H cl、 C u Z S O 4 、N 日 4 O H 、KI、 C 日 3 C O O 日 、柠梅酸钱、苯、乙醉、甲荃橙指示剂、淀粉指示荆、燕 馏水等。 (2 ) 麻纤维聚合度 铜 氮溶液 法. 主 要仪 器为 奥式粘 度计。 ( 3) 结晶 度与 取向 度 用 X 一 射线衍 射法 测试， 试验仪器为日 本理学 2037型 X 一 射 线衍 射法 仪。 2实脸结.与讨论 2 . 1胡魔纤维化学成分分析 麻纤维的化学成分与纺织加工关系十分密切。一般在麻纤维化学脱胶过程中希望纤维素伴生物中果胶、半 纤维素的含奋越低越好 5 .因为果胶物质中的果胶酸钙、 镁盐、半纤维素中的葡萄甘居聚枪等对碱都有较高的 箱定性。一般纤维中木质素 含t少的纤维光泽好， 柔软并富有弹性， 可纺性和印 染的普色性能均好.在纤维脱 胶过程中虽然也希望尽丝脱除木质素， 但由于木质素在植物细胞壁中 起着支律和粘结纤维豪的作用.客观上不 可能全部脱除， 否则易 使工艺纤维解体。 从而降低纤维可纺织性能。我们采用国家标准G 日 588 9 一 8 6 竺麻化学成 分分析方法。经测定甘肃武威胡麻和亚琳化学成分见表1 。 班1胡魔纤妞 的化学成分 成分凡 亩 黑 石 ， 7 5 半纤维素木质素 碧 6 吕 4 脂蜡质水溶物 器; 蕊 嚣才薰 从表1 可以看出: ( ， ) 胡寐纤维非纤维杂质、脂蜡、果胶、半纤维素、木质素、灰分等含t约占纤维素成分的2 2 一 3 4 %。亚麻 和胡麻纤维的含水率、 脂蜡质、半纤维萦和灰分含t差异不是太大，亚麻纤维的纤维素含t比胡麻略高。 2)胡麻纤维的果胶含，大大高于亚麻纤维.几乎是亚麻纤维的一倍. 果胶质的含t与品种和生长期等因素 有关 6。组成果肢物质的主要成分是果胶酸以及果胶酸的衍生物，果胶酸是多缩枪醛酸，大多为。 一 半乳箱醛酸 的聚合物。在胡麻湿纺工程中，粗纱的煮沮只是部分去除胶质，还有部分果胶和半纤维素留在纤维上，将单纤 维粘接在一起.以便使工艺纤维保持一定的长度.利于纺纱，果胶含t离的粗纱在锹漂过程中，在保持纤维一 定长度的情况下。可以更好的去除木质亲。 (3) 胡麻纤维的木质索含，比亚麻纤维高。影晌纤维木质素含t的主要因紊之一是麻纤维收获期.一般过期 收获的麻纤维木质素含，高，而胡麻是以取籽食油为主的品种，常常是过期收获【 7。木质素是芳香族商分子化 合物，其结构单元为苯核上有三个碳原子侧链的芳香族物质。因为木质素是具有三度空间结构的高分子化合 物，化学性质相当稳定，在麻的脱胶中，对它的洛除比较困难。木质素在板气、二旅化扳、次氮酸、亚组酸、 次氛酸盐、亚氮酸盐等化学介质中会起不同程度的卤化作用.卤化木质录容易港于氮纽化钠、碱性碳酸盐及其 它具有碱性反应的盐类如亚硫酸钠等溶液中。 1 61 第二届中国国际麻类纤维纺织技术与发展会议 暨震泽麻纺产业发展研讨会 The Z n d Chin a ln t e m 涌o n a I Con f e r e n c e o n Ba鱿日 b 曰a nd 介劝Ie T ech n o 吞o g y 处理温度除 N a CIO 采用3 5 外.其余均采用9 6 的温度条件; 处理时间6 O ml n ;浴比， ; 2 0 】 。 表2 太 后 奋 在 各 种化 学介 质 下 的去 除 率 化学介助 的们07加刀翎刀31 加14，从39巧胡拍 楠0 伟 3 0 叭 比J S .3 D 叭 冲J S 氏.3 0 叭 1 翻 J P 氏，3 0 叭 卜 知P ， 氏，3 0 叭 0 铆 伪) .3 0 叭 冲乃0 哪 知叭 恤C ，0 : 有 效 氮生 0 叭I c 玲c o 明调p H 佣为4 5 恤c lo 。 有 效 叙30叭， 卜 知c 伪调PH口为10 冷c 伪， 3 0 昨 1 付刀 伪 . 3 0 9 c 场 c o o H 调PH口 为4 5 肠伪，30叭. 冷匀 51 伪.3 D 幼 J苦 妇 J c 伪调PH佣 为切 薰 1 封刁 伪:3 0 . L ，C 比C Q O H翎州 恤内4 5叭 J 石 2 . 2胡麻纤维的砚合度、结晶度和取向度 通过实验，测定这批胡麻纤维的哭合度、结晶度和取向度见表3 。 表3胡麻纤维的双合度、结晶度和取向度 达 性 胡 脉 蟹合度结晶度从 取向度乃 毛 2 9 8 56 9384 2 从表3 中 可看出， 甘肃武威胡麻的聚合度较高，这可能与麻纤维成熟度、胶质含t和成 分以 及微细结构中结 晶区与非结晶区所占 的相对比例等因素有关1 5。胡麻纤维属于纤维素纤维， 其纤维素含最高的 纤维品质优异， 煮漂 损失和纺 纱损 耗少， 对纺 纱有 利。 纤维素大 分子 是p 一 0 一 葡萄 糖单元借， 4 试键连接起 来的. 在每 个荀 萄 糖 基环 上有三个轻基。 纤维素的 许多 性质都是由狂 基和 醛基的变 化决定的 【 9 。 酸与纤 维素 会发生 水解 作用。 蔺萄 糖基环之间的1 4 试键断裂，大分子截短， 聚合度下降. 完 全水解后则全部转化为葡萄据， 通过聚合度的测定， 可以 看出 纤维素在各种酸作用下的水解情况， 测定数据见表 4 。 班4 翻班纤维翻川乍 用 下簇合度的受 t 翼 HCI 7 9 0 44 5 刀 0翼 粼 淤 哪480275 1洲 击砚浓度为几 1 民 .鸽度为5 了 C 3众留工艺 胡麻纤维中的木质素、果胶质、半纤维紊和麻皮等杂质，需在煮漂时尽可能地除去。对于这些杂质的去 除. 首先要加强煮练工艺.这样才能在漂白时有效地除去。粗纱的漂白必须在煮练的基础土进行.但煮练的浓 度与时间 等参 数. 可不同于 单纯的 粗纱煮练 1 101 。因 此。 粗纱的煮 漂必须先 按工艺要求 进行煮 练后. 减 去锅中 的 压力.在进行完一次热水洗后，即换上漂白溶液， 按工艺处理完后. 根据所用的漂白 剂 ( 如漂白 粉、亚氮酸 钠、双组水等) .再决定不同的后处理工艺。在加工 过程中， 还应保证纤维不受或少受损伤， 保持纤维具有一 定的长度， 考虑以上因 素。 粗纱煮漂采用亚权漂工艺. 这种工艺是先经亚漂后再经级漂。此方法同其它煮漂工 艺相比。具有去除木质素和杂质的效果好、白度高、 纤维长等特点。 粗纱的煮漂是用化学的方法除去部分胶杂质。在保持纤维纺纱所需的一定长度情况下，提高工艺纤维分裂 度、结构均匀度。 改善纤维的纺纱性能和白度. 利于后加工和深加工。并且不致使纤维受到大的损伤。工艺纤 维的长度、细度指标。往往是和纤维上胶质的含量相对应的，完全脱胶后胡麻纤维长度只有1 5 一 Z O m m，纺纱因 难，因 而只能 半脱胶， 而究竟 将胶质脱到 何种含 最合 适要 依纺纱支 数和纤维的 性质而定。 胡麻 纤维煮漂中， 所 用的化工原料，除了对胶质、色素等具有作用外。 对纤维景也具有一定的氧化、水解、醋化等作用。但它们两 者在反应条件和反应速率等方面都存在普一定的差异， 利用这一差异.在适当的工艺条件下， 就可以 做到既能 达到煮漂的目的.又能满意的保护纤维。 1 62 第二届中国国际麻类纤维纺织技术 与发展会议 暨震泽麻纺产业发展研讨会 T 卜 e Z ndC h in a ln t ef n 涌叩a 性 Con t e re n ceo n 日 a 劝日 b 叶a n d T e XtileT eCh n o lo 铆&0 洲el o p m e m a n d s 协 . P o s ju mo n t h e D e ， e l叩m e ntofBa鱿F iber ln d uS甸 in Z h e n z e 胡麻粗 纱 煮 漂 工 艺研 究 3 . ，盆派工艺筑程 胡麻打成麻为雨路沤麻.纤维的木质化程度较高，纤维本身粗硬.色泽不均一。所以.煮漂工艺路线采 用:胡麻粗纱。碱煮、水洗一亚澡、水洗* 氧漂、水洗*煮漂粗纱 3 . 2盆派工艺条件 煮漂工艺条件的制定. 配方中 各种化学药剂的用里。 要依粗纱的理化指标.纺纱支数. 后道工序等条件而 员活掌握。并且还要考 虑粗纱染色时的脱胶作用， 工艺上因长短麻理化指标上的差异， 方法也应有别。 短麻的 煮湮工艺条件应缓和一些，以避免使工艺纤维变得太短，对白度要求较低的产品.生产中可以去掉敏漂工序， 用日 2 5 0 4 酸洗替代进行脱氛.用此工艺.胡麻粗纱白度可达6 0 。生产中胡麻租纱煮漂工艺曲线如图1 所示。 10 . 山 圈1 劫肩 湘妙盆娜 工艺曲线， ( 1 )碱煮 碱煮工艺条件为 N a 0 H : 3 石 g l L ，闪 a Z C o 3 : 2 .o g l L ， N a s p 3 0 1 O :1 5 9 / L ， N a Z S : 0 石 g l L ， N a Z S O 3 : 3 刀 9 儿 ， J F C : 0 旧 g l L ， 处 理温度为 1 0 0 。 时间 3 0 m ln 。 ( 2) 亚漂 亚漂最适宜的 酸 度是 p 日 值在 4 0 一 4 石 之间， 在此 酸度 条件下. 纤维的强度、 脱 胶和除杂 效果最 优， p H 镇高. 纤维损伤大. p H 值低. 在强酸条件下，会使CIO Z 产生速率过快， 造成浪费，环境污染也较严重。生 产中可采用N a C I O Z : 2 0 9 / L ， N a N 0 3 : 3 一 o g l L ， J F C : 0 5 9 / L . C H 3 C O O H 调p H 值为4 5 。 处理温度8 0 .时 间 3 0 m in 。 (3) 氧漂 在氧漂时 就 纤维的强力、白 度、 脱胶、 脱 组效 果、 双氧 水( H Z O 2) 的 利用 率上 来讲， p H 值应 控制 在 9 一 1 0 之间 。生 产中 采用 N a Z S .0 3 : 礴 刀 g l L . H Z O Z : 2 ，o g i L ， J F C : 0 5 9 / L . 闪 a 2 C 0 3 调P H 值为 1 0 。 处 理温度 9 0 .时间Z O m 旧。 (4) 水 洗 热 水和 冷水 各洗 一 次， 每 次， 。 一 1 5 m lno 3 . 3设备及意滚妙理化指标 胡麻粗纱煮滚设备采用一次能煮漂192 只粗纱的中型高压拐，其浴比为， : ， 0 。生产中 对胡麻长麻粗纱煮漂 前后各项理化指标经测定见表5 所示。从表中可明显看出.经煮漂后相纱的纤维素含盆有一定提高. 各种杂质有 所下降，洁净度也有所提高。且粗纱的结构均匀度也有所改善.可降低细纱机断头，为细纱机提速提供了有利 条件。但其加权平均长度有较大的下降.为今后的纺纱带来了一定的困难。 煮澳栩纱8 且 0 Pl l 9 西1 5 006 50 吕 91 9 21 346 57 2 5百 夕 6 5 4结 束语 胡麻纤维是纺织行业的一支新秀，尽管它在徽观结构 如纤维的结晶度、取向度和聚合度等， 及主要化学 成分 ( 如纤维素) 含t等方面与亚麻纤维没有本质和大的区别. 其制品与亚麻一样同 样具有挺括、 凉爽、吸湿 散热快和穿着不贴身的 优点。但胡麻纤维的部分理化指标不及亚麻。 它的 生产加工起步较晚， 其细纱湿纺在我 国也还是近几年的事. 在胡麻纤维纺纱过程中，煮漂工序是极其重要的，生产中应尽，避免胡麻纤维的损伤、 损失，对增强纤维强力有益物质的存留.在保持纤维一定长度的前提下， 纤维分裂度的提高以及粗纱的快速脱 胶、漂白， 还有待 进行进一步的探索与研究。 1 63 第二届中国国际麻类纤维纺织技术与发展会议 暨震泽麻纺产业发展研讨会 们 论Z n d Chin a l n t 州 旧 浦o n a l 伪nf erenteo n B a 鱿日 1 加 纷 a n d T e Xt i le T e d l n o lo g y &D ev日 o p m e n t a n d s v n l 侧 书 lu monthe D 吧 v 创 陌 P m e ” t ofBast日 b erin d u st 四i n Z h e nze 胡麻 粗纱煮漂工艺研究 t 考 文 献 【 1 吴红玲. 蒋少军亚麻纤维的酶处理 J印染助剂， 2 。 。 2 ， 19 ( 6 ) : 18一 2 1 【 2 1朱 小云对 提 高我国 亚麻纺 织工 业技术经济指 标的 建议 【 J纺 织 导报， 1995. 3 ) : 1 16 【 3牡建民关于胡麻纤维化学成份定t分析方法的初探【 JI甘肃轻纺科技， 1 989 ， 2 ) : 4 9 一 5 4 【 4 1 王文辉关于油纤兼用型亚麻粗纱煮漂工艺探讨【 J甘肃轻纺科技. 1 992 ，( 3 ) : 3 3 一 3 5 【 5 蒋少军， 吴 红玲亚麻粗纱染色的工艺研究与生产实践【 J染料与染色， 2 003 ， 4 。( 2 ) : 4 一 6 【 6郑喜群。 刘小兰， 江洁亚麻生物脱胶新方法