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我国是世界上最大的苎麻产区,产量占世界总产量的80~90%。然而,目前苎麻脱胶主要采用传统的两煮法、两煮一漂和两煮一练的化学方法。脱胶时间长,耗水多,操作连续性差,工人的劳动强度大,这制约了苎麻纺织工业的进步。当今国内外苎麻化学脱胶的发展趋势是向短流程、高效、快速和连续化的方向发展。主要的途径有两种:一是研制开发先进的设螽,在这方面,日本有一些成就。二是研究高效的煮练助剂,我国在这方面的研究比较多。虽然也有一定的成果,可是始终不能投入连续化生产。
本课题对苎麻化学脱胶方法进行了研究,包括传统两煮一漂法和一煮快速脱胶法。试验内容包括三部分。第一部分,研究了传统两煮一漂的脱胶法中,每道工序的脱胶效果。重点研究了浸酸工序对苎麻脱胶的影响。结果认为浸酸可以溶解一部分果胶和半纤维素,使得胶质物之间的连接蓬松,为碱煮减轻负担。浸酸时间的延长对胶质的脱除效果不太明显。果胶和半纤维素的去除主要在碱煮工序,一煮去除量比较多,二煮去除量比较少。然后研究了两煮一漂法中脱胶浴比和用量的影响,初步对几种助剂进行了筛选。
第二部分,分析了表面活性剂在脱胶中的作用机理,筛选出了几种脱胶助剂,渗透剂拉开粉、抗再沉积剂 PVA、乳化剂平平加O和鳌合剂聚丙烯酸钠。对其用量进行了单因子试验,采用正交多项式做出了其用量与残胶率的模拟曲线,确定了最佳的助剂用量:拉开粉,6.5%;PVA,4.5%;聚丙烯酸钠,2%;平平加O:4%;尿素,2%。进而确定了一煮法的煮练时间5h、烧碱用量17.5%和浴比1:10。然后在试验室逐级进行大样试验,包括8g,30g,60g,500g,精干麻主要指标残胶率基本稳定在1.5%~2%,单纤维断裂强度在5 cN/dtex以上,其它指标均达到要求。
第三部分,把试验室得到的最优工艺在四川大竹苎麻厂进行了生产性试验,发现精干麻指标达到厂里的生产要求,但是存在成本过高的问题。针对这种情况,又在试验室进行了常压改进试验和高压试验,得到较合适的助剂用量是拉开粉,5.5%;PVA,4.5%。高压煮练时间4 h即可。
本课题的最后得到结论:采用本试验苎麻一煮法脱胶工艺是可行的,脱胶得到的精干麻基本上达到了厂里的生产要求。减少了水洗,缩短了脱胶时间和工艺流程。