亞麻纖維是主要的髙級麻紡原料,因其天然的紡錘形結構和獨特的果膠質斜邊孔,賦予了其優良的透氣性、吸濕排汗性及清爽性。但目前我國亞麻紡織纖維短缺的矛盾突出,缺口為我國亞麻紡織使用量的60%以上。2010年我國麻類纖維進口約67.65萬噸,其中亞麻纖維資源進口達14.22萬噸,解決纖維資源短缺問題迫在眉睫。亞麻短纖維為亞麻短麻或櫛梳機落麻所得,纖維粗硬,雜質含量高,纖維之間的各項指標性能離散性能很大,可紡性較差;且其本身結晶度、取向度較高,加之纖維含有的木質素、半纖維素等雜質含量較高,常規漂白難度較大且效果不佳。通過對亞麻短纖一系列處理工藝,改善其可紡性,使其能夠干紡,從而成為麻纖維資源中的一員則具有現實意義,而尋找一種高活性、高效率漂白體系尤為重要。過氧化尿素是H202和尿素的一種晶體加合物,又稱過碳酸銨,是一種新的精細化工產品,英文名稱:UreaPeroxide,簡寫為UP。其具備尿素的增溶性,水溶液呈中性,在適宜條件下緩慢放出氧氣,作用時間長,溶液性質溫和。UP中尿素成分是H202漂白的保護劑和活化劑,尿素中的酰胺基團能在較低溫度和pH值條件下活化H202產生纖維漂白所需的過羥基離子,使H202在較低溫度和PH值下實現纖維的快速漂白,減少能源消耗和藥品消耗。美國、日本、西歐等國家UP已得到廣泛應用,但這種精細化工產品在國內仍處于研究開發階段,推廣應用更處于空白。
1實驗部分
實驗材料
亞麻短纖維、雙氧水(30%)、尿素、檸檬酸、硫酸、高錳酸鉀、焦磷酸鈉、碳酸鈉、滲透劑JFCo1.2實驗儀器HH-SII6數顯恒溫水浴鍋、SHZ-D循環水式真空泵、RE-52AA旋轉蒸發器、XP-201電子顯微鏡、78-1磁力加熱攪拌器、Y802K快速八籃烘箱、FA1004精密電子分析天平、YQZ~48A白度儀、Y171A.Y171D纖維切斷器。
2結果與討論
UP漂白亞麻短纖維正交實驗
T選取合適的UP<
從上述數據可知,總體來說,UP漂白亞麻短纖維白度在原有基礎上得到了很大程度的提高,說明UP漂白亞麻短纖維效果理想。與此同時,亞麻短纖維的斷裂強度、分裂度均可達到紡紗要求,而且UP漂白之后的短纖維柔軟性在一定程度上得到改善。
正交實驗數值分析(見表2)
由表2可以看出,亞麻短纖維白度和的差別最大為39.03,說明pH值是影響短纖維白度的主要影響因素,控制PH值8~9,白度最佳;亞麻短纖維斷裂強度和的差別最大為0.71,其次為0.69,最小0.43,說明漂液中pH值和溫度對亞麻短纖維斷裂強度影響較大,其次為UP濃度。綜合考慮,初步選取pH值8.5、溫度80T;對殘氧量比較極差,得出影響漂白后殘氧量的因素為pH值、時間、UP濃度和溫度,考慮到漂白成本及有效氧利用率,取PH值8.5、時間40min、UP濃度8g/L、溫度80T,使UP得到了充分利用;時間和UP濃度不是影響白度、強度和殘氧量的主要因素,時間40min、UP濃度8g/L,亞麻短纖維各指標較好。
通過鹺分析并結合赫短纖維性能和干紡的要求,得出UP漂白的優化工藝為:UP濃度8g/L、UP穩定劑3g/L、溫度80T、時間40min、pH值8*5、浴比1:20。
3結語
(1)UP漂白亞麻短纖維工藝可行,通過試驗得出最佳工藝條件:過氧化尿素濃度8g/L,穩定劑3g/L,溫度80$,時間40min,pH值8.5,浴比1:20。漂后亞麻短纖維性能指標:白度71.55%,斷裂強度1.45CcN.tex-1),伸長率3.16%,平均長度48.90mm,分裂度1783Nm,可滿足紡紗工藝要求。
(2)相比H202漂白,UP漂白系統持續時間長,漂白均勻。漂白液不需要加堿,僅靠穩定劑
參考文獻:(略)