亞麻纖維濕紡工藝研究

亞麻纖維濕紡工藝研究

亞麻纖維是優(yōu)良的纖維纖維。它的織物不僅具有良好的滲透性、通風(fēng)性好、滲透性好、駱駝自然、舒適、寒冷等風(fēng)格，深受消費(fèi)者喜愛。目前國內(nèi)麻紡廠仍主要采用濕法紡紗方法,即先將亞麻打成麻通過梳理、針梳、粗紗等工序生產(chǎn)粗紗,然后以粗紗脫膠的方式進(jìn)行煮練加工,并在濕態(tài)進(jìn)行紡紗。濕法紡紗工藝復(fù)雜,流程長,可紡支數(shù)低,對設(shè)備要求高,濕法加工很難進(jìn)行亞麻與其他纖維的混紡,且成紗僵硬,難以開發(fā)高檔次、多品種的紡織產(chǎn)品。為克服上述缺陷,首先要能紡高支紗以提高產(chǎn)品檔次;其次要實(shí)現(xiàn)亞麻純紡或與其他纖維混紡以擴(kuò)大產(chǎn)品范圍,并使其適應(yīng)針織加工。若要做好這2點(diǎn),必須將亞麻纖維進(jìn)行精細(xì)化加工,從改善原料品質(zhì),紡紗工藝流程入手,用干法加工代替濕法加工。本文通過堿氧一浴、BK-100膨松劑浸泡、機(jī)械開松3道工序?qū)喡槔w維進(jìn)行脫膠處理,研究了氫氧化鈉用量、雙氧水用量、煮練溫度、煮練時(shí)間、BK-100膨松劑用量、浸泡時(shí)間、機(jī)械開松對脫膠效果的影響,并擬定出最佳脫膠工藝方案。1試驗(yàn)部分1.1肇融集團(tuán)提供雨露漚麻加工而成的亞麻打成麻,黑龍江肇融集團(tuán)提供。脫膠用化學(xué)試劑:濃硫酸,雙氧水,氫氧化鈉,硅酸鈉,碳酸鈉,尿素,滲透劑JFC,膨松劑BK-100。1.2試驗(yàn)設(shè)備LLY-06E型電子單纖維強(qiáng)力儀;Y171B型切斷器。1.3測試方法1.3.1亞麻纖維的制備傳統(tǒng)亞麻粗紗脫膠工藝流程為:亞麻粗紗→煮練→次氯酸鈉漂白→水洗→雙氧水漂白→水洗→酸洗→水洗,此工藝不僅對設(shè)備要求較高,而且生產(chǎn)過程中污染環(huán)境,對人體有害。利用雙氧水與堿共同對亞麻纖維進(jìn)行作用,并通過雙氧水與木質(zhì)素反應(yīng)形成易溶于堿液的氧化木質(zhì)素即堿氧一浴,就可有效地去除該纖維的木質(zhì)素,使脫膠和漂白在1道工序中實(shí)現(xiàn),不僅能夠節(jié)約水資源,而且能夠提高生產(chǎn)效率;再利用膨松劑的溶脹作用和開松機(jī)械對亞麻纖維進(jìn)行縱向劈裂劈細(xì),可顯著提高纖維細(xì)度,改善纖維品質(zhì)。脫膠工藝流程為:浸酸→水洗→堿氧一浴→打纖→酸洗→水洗→膨松劑BK-100浸泡→水洗→脫水→給油→脫油水→烘干→切斷→機(jī)械開松。1.3.2bk-100浸泡工藝條件浸酸工藝條件為:H2SO4質(zhì)量濃度2g/L,45~50℃,1h,浴比1∶20。酸洗工藝條件為:H2SO4質(zhì)量濃度0.8g/L,室溫,5min,浴比1∶20。試劑用量如表1所示。BK-100浸泡工藝條件為:BK-100質(zhì)量濃度4g/L,室溫,25min,浴比1∶20。機(jī)械開松工藝條件:AS181A梳棉試驗(yàn)機(jī)開松,為降低纖維損傷,可抬高給棉板1~2cm。2結(jié)果與討論2.1最優(yōu)堿氧一浴方案的確定設(shè)計(jì)L9(34)正交試驗(yàn),以得出NaOH用量、H2O2用量、煮練溫度t、煮練時(shí)間h等影響脫膠效果的因素之間的相關(guān)關(guān)系,并進(jìn)一步得出脫膠工藝的最優(yōu)組合。因子水平表見表2,正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)表與結(jié)果分析見表3。當(dāng)正交表所有列都使用時(shí),取離差平方和最小的一項(xiàng)作為誤差項(xiàng),相應(yīng)的方差分析見表4、5。通過表4、5可知:氫氧化鈉用量、雙氧水用量對斷裂強(qiáng)度影響顯著,煮練溫度與煮練時(shí)間不顯著;氫氧化鈉用量、雙氧水用量、煮練溫度對細(xì)度影響顯著,煮練時(shí)間影響不顯著。由表3中斷裂強(qiáng)度、細(xì)度的K值可知:最高斷裂強(qiáng)度對應(yīng)的各因素水平分別為A2、B2、C3、D1;最高細(xì)度對應(yīng)各因素水平分別為A2、B3、C3、D2。表3中方案5正是A2B2C3D1,在該方案下,達(dá)到了斷裂強(qiáng)度最高、細(xì)度次優(yōu)的煮練效果,同時(shí)在B3時(shí),斷裂強(qiáng)度的K值是最低的,以及煮練時(shí)間對斷裂強(qiáng)度、細(xì)度影響均不顯著。故綜合考慮,選擇A2B2C3D1為最優(yōu)堿氧一浴方案。將選定的最優(yōu)方案進(jìn)行驗(yàn)證,得出結(jié)果如表6所示。表6驗(yàn)證了最優(yōu)堿氧一浴方案為A2B2C3D1,即NaOH用量3.5%(o.w.f),H2O2用量4%(o.w.f),煮練溫度90℃,煮練時(shí)間80min。2.2bk-100膨松劑用量對亞麻纖維斷裂強(qiáng)度和細(xì)度的影響在最優(yōu)堿氧一浴方案和機(jī)械開松條件下,選擇BK-100質(zhì)量濃度為2~6g/L對亞麻纖維進(jìn)行浸泡,25min時(shí)測得亞麻纖維斷裂強(qiáng)度、細(xì)度與BK-100質(zhì)量濃度的關(guān)系曲線,如圖1所示。由圖可知,亞麻纖維的斷裂強(qiáng)度隨BK-100用量的上升呈先上升后下降的趨勢,而細(xì)度逐步增加。這說明BK-100膨松劑對亞麻纖維具有較好的溶脹作用,但隨著用量的增加,對纖維具有一定程度的損傷,應(yīng)選擇4g/L為佳。選擇浸泡時(shí)間為0~40min,測得BK-100質(zhì)量濃度為4g/L時(shí)亞麻纖維斷裂強(qiáng)度、細(xì)度與浸泡時(shí)間的關(guān)系曲線,如圖2所示。由圖2可知,亞麻纖維的斷裂強(qiáng)度隨BK-100浸泡時(shí)間的延長呈先上升后下降的趨勢,而細(xì)度逐步上升,從20min后細(xì)度上升趨勢變緩,斷裂強(qiáng)度開始大幅下降,因此應(yīng)選擇20min為宜。2.3亞麻纖維性能對比在最優(yōu)堿氧一浴方案和BK-100質(zhì)量濃度為4g/L、時(shí)間為20min的條件下,將AS181A梳棉試驗(yàn)機(jī)開松前后的亞麻纖維進(jìn)行性能對比,結(jié)果如表7所示。由表7可知,經(jīng)AS181A梳棉試驗(yàn)機(jī)開松后,亞麻纖維的細(xì)度、強(qiáng)度不勻、斷裂伸長率得到顯著改善。原因在于梳理后,纖維縱向劈裂劈細(xì),在提高纖維支數(shù)的同時(shí)去除了纖維中夾雜的并絲、超長纖維等,從而改善了纖維品質(zhì)。2.4結(jié)果表1將最優(yōu)脫膠工藝參數(shù)下得到的亞麻纖維與經(jīng)粗紗煮漂后的纖維進(jìn)行性能對比,結(jié)果如表8所示。由表8可知,脫膠后亞麻纖維的斷裂強(qiáng)度、強(qiáng)度不勻、細(xì)度、斷裂伸長率均明顯優(yōu)于亞麻濕紡粗紗煮漂后的纖維,因此,經(jīng)堿氧一浴、BK-100浸泡、機(jī)械開松3道工序聯(lián)合的脫膠工藝可顯著改善亞麻纖維的品質(zhì)。3bk-100膨松劑浸泡時(shí)間對纖維細(xì)度的影響1)脫膠工藝中堿氧一浴的最佳方案為:NaOH用量3.5%(o.w.f),H2O2用量4%(o.w.f),煮練溫度90℃,煮練時(shí)間80min;BK-100膨松劑浸泡時(shí),質(zhì)量濃度為4g/L,浸泡時(shí)間為20min時(shí)可達(dá)到最佳溶脹效果;機(jī)械開松前后,纖維細(xì)度提高了近3