基于大麻纤维化学生物改性的煮漂工艺的制作方法

本发明涉及麻纤维纺纱
技术领域：
，特别涉及一种基于大麻纤维化学生物改性的煮漂工艺。
背景技术：
：大麻是世界最早裁培利用的纤维之一，中国大麻有早熟，晚熟二类.早熟种纤维的品质优良，如线麻属于这一种，晚熟种纤维粗硬，如奎麻和抗州大麻属于这一种。由于大麻纤维中含有大量胶质，必须经过脱胶把其中部分果胶和木质素等胶质物去除，提高麻纤维的分裂度,保证在细纱牵伸时纤维间有必要的滑移，以提高亚麻细纱质量。大麻纤维的脱胶过程其实是精致纤维素的过程，主要有两方面的要求，一方面脱去原麻中的胶质，使其符合纺织工程的质量要求，另一方面要求尽量减少对大麻纤维的损伤，目前行业内的脱胶工序多采用普通的化学方法，这种方法不但加工成本较高，而且对麻纤维的损伤较大，而微生物脱胶法，虽然能生产出质量较高的产品，可是由于加工周期长，成本较高，不适宜大批量生产使用。随着绿色纺织理念的提出，生物酶逐渐应用于亚麻粗纱煮练中，亚麻粗纱酶煮练具有作用温和、环保节能、处理过程纤维损伤小等优点。脱胶是亚麻加工中的关键环节，脱胶效果直接影响最终细纱的成纱质量。目前，国内对于纯亚麻纱主要是通过湿纺工艺进行纺纱，在湿纺细纱之前都要通过粗纱煮漂进行脱胶，来获得较高成纱质量的细纱。传统的工艺是直接对粗纱进行煮漂脱胶处理，也就是先对粗纱进行煮漂处理，然后再纺细纱。专利cn105862141a，一种苎麻的常温煮漂工艺的具体步骤如下：拆包扎把-浸酸-煮漂-水洗-再煮-敲麻-酸洗-精炼-给油、脱水、烘干，通过特有的工艺方法，减少了对苎麻纤维的损伤，实现了高质量的产品，满足了高端消费者的需要，同时本发明生产成本较低，周期短，易于操作。专利cn107700202a，公开了一种棉织物丝光处理过程中的浴法煮漂工艺，1)将棉织物纱线置于煮漂釜内的浴液之中，在煮漂釜内部温度达到50至60℃时，向煮漂釜内浴液之中加入双氧水、双氧水稳定剂、精炼剂以及透芯油；2)待步骤1)中双氧水、双氧水稳定剂、精炼剂以及透芯油添加完成后，使得煮漂釜内部温度逐渐升温至105至125℃，并使得棉织物纱线在煮漂釜内保温110至130min；3)待步骤2)中的保温处理结束，将煮漂釜内浴液排出，并采用75至95℃的热水对于煮漂釜内棉织物纱线进行热水洗涤处理，洗涤时间为20至35min；4)待步骤3)中热水洗涤处理完成，采用15至30℃的冷水对于棉织物纱线进行冷水洗涤处理，洗涤时间为10至15min；冷水洗涤处理完成后即可取出棉织物纱线。专利cn109403013a，公开了一种用于亚麻粗纱酶处理和亚氧漂相结合的煮漂工艺，1)亚麻粗纱酶处理(2)酸洗(3)亚漂(4)水洗(5)氧漂6)水洗。从上述专利可看出，首先，其均是先粗纱，然后煮漂，最后细纱，这种“先漂后纺”的路线。也就是说，是对粗纱进行煮漂脱胶。煮漂工艺控制的好坏是最终细纱的成纱质量中的关键，因为亚麻纱纺成粗纱后，在煮漂的过程中如果煮漂过轻，则杂质去除不完全，麻结量大，而且隐藏在粗纱内，如果煮漂程度重，麻纤维果胶量去除严重，则会直接影响粗纱的强力，进而导致最终细纱强力降低。而且由于粗纱本身纤维粗细不均匀，在煮漂后会变得更加不均匀，导致细纱也出现不可逆转的不均匀，并且在纺细纱时会出现频繁的断头，直接影响最终麻类织物的手感以及强力。然后，传统粗纱煮漂工艺往往需要4-6个小时的处理时间，需要大量的水进行酸洗、中和，不但工艺持续时间长，而且药剂与用水量非常大，成本较高，生产效率受到制约，同时会增加污水的排放，不利于环境保护。技术实现要素：针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是，提供一种煮漂工序简单，能够减少细纱的毛羽，对大麻纤维的强力损伤小，有效降低纺纱断头率问题，纱线更加柔软、松散，节水节能，大大节约煮漂成本的基于大麻纤维化学生物改性的煮漂工艺。本发明为实现上述目的采用的技术方案是：一种基于大麻纤维化学生物改性的煮漂工艺，包括以下步骤：(一)、酸洗中和：(1)先将洗净素加入煮锅中，升温运行5-10分钟后，再将代用酸、脱胶剂加入煮锅中，搅拌均匀，运转水洗机，升温至50-80℃，保温20min，不排液；(2)然后将称好的代用碱加入煮锅中，将ph值调节至8-9，50-80℃保温20min后保留残液，控制浴比为1:8-1:15，排液；(二)、生物化学改性：(1)向辅缸中加入化好的脱胶复合酶、生物酶、洗净素、脱胶剂，混合均匀后打入煮锅中60℃保温运转30min后，加入活化剂，改性剂继续保温60℃运行30min排液，控制浴比为1:8-1:15；(三)、一次氧漂：(1)将氧漂助剂，纯碱，前处理助剂，和脱胶催化剂在辅缸中混合均匀后打入煮锅中，开始升温运转；(2)向煮锅中加入1/2工艺量的片碱，副缸加入质量分数为27.5％的双氧水；(3)当煮锅温度升到90℃时，再打入余下的片碱，控制浴比为1:8，继续保温90℃运行60min后，排液；(四)、二次氧漂：(1)片碱1-2g/l，纯碱，洗净素2-4g/l，和脱胶剂2-4g/l在辅缸中混合均匀后打入煮锅中，开始升温运转；70℃时向副缸加入质量分数为27.5％的双氧水；(3)煮锅温度升到90℃保温40分钟，控制浴比为1:8-1:15，排液；(五)、水洗中和：(1)将大麻纤维放置于水洗机中，80℃水洗一次，控制浴比为1:8-1:15；(2)将脱氧酶加入水洗机中，50℃脱氧水洗一次，控制浴比为1:8-1:15；(六)、过润滑剂：向水洗机中加入润滑剂，控制温度为40℃，处理15min后排液，控制浴比为1:8-1:15。上述的基于大麻纤维化学生物改性的煮漂工艺，所述步骤(一)中洗净素加入量为1-2g/l，所述代用酸加入量为5-15g/l，所述脱胶剂加入量为2-5g/l，所述代用碱的加入量为3-6g/l。上述的基于大麻纤维化学生物改性的煮漂工艺，所述步骤(二)中脱胶复合酶加入量为1.5-3g/l，所述生物酶加入量为0.5-1g/l，所述洗净素加入量为2-5g/l，所述脱胶剂加入量为1-3g/l，所述活化剂加入量为3-5g/l，所述改性剂加入量为3-5g/l。上述的基于大麻纤维化学生物改性的煮漂工艺，所述步骤(三)中氧漂助剂加入量为3-10g/l，所述纯碱加入量为2-5g/l，前处理助剂加入量为1-3g/l，脱胶催化剂加入量为2-5g/l，所述片碱加入量为3-5g/l。上述的基于大麻纤维化学生物改性的煮漂工艺，所述步骤(四)中片碱加入量为1-2g/l，所述纯碱加入量为2-5g/l，所述洗净素加入量为2-4g/l，所述脱胶剂加入量为2-4g/l，所述双氧水的加入量为8-12g/l，所述步骤(五)中脱氧酶的加入量为0.2g/l，所述步骤(六)中润滑剂的加入量为0.2g/l。上述的基于大麻纤维化学生物改性的煮漂工艺，所述的脱胶复合酶由如下重量百分比的组分制备而成：木聚糖酶：6％-9％；纤维素酶：2％-5％；果胶酶：20％-25％；螯合分散剂：35％-44％；抑制剂：16％-34％；非离子高分子表面活性剂：1％-3％。上述的基于大麻纤维化学生物改性的煮漂工艺，所述脱胶复合酶的具体组分重量百分比为：木聚糖酶：7％；纤维素酶：4％；果胶酶：22％；螯合分散剂：39％；抑制剂：26％；非离子高分子表面活性剂：2％。上述的基于大麻纤维化学生物改性的煮漂工艺，所述的螯合分散剂为马来酸丙烯酸共聚物，所述的抑制剂为硫酸锌、单宁、羧甲基纤维素中的一种或几种，所述的非离子高分子表面活性剂为壳聚糖、海藻酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或几种。上述的基于大麻纤维化学生物改性的煮漂工艺，所述洗净素为无泡枧油、还原清洗剂中的一种或两种，所述生物酶为脂肪酶、蛋白酶、过氧化氢酶中的一种或几种，所述活化剂为硫酸铵、硫酸亚铁、氢氧化铵中的一种或几种，所述改性剂为聚丙烯酸钠、脂肪酸纳中的一中或两种，所述脱胶剂为碳酸氢钠、草酸钠、醋酸钠中的一中或几种，所述的前处理助剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、聚丙烯酸、聚羟基丙烯酸混合物中的一种或几种。上述的基于大麻纤维化学生物改性的煮漂工艺，所述氧漂助剂为马丙共聚物，所述脱胶催化剂为五水偏硅酸钠、阴离子表面活性剂中的一种或两种。本发明基于大麻纤维化学生物改性的煮漂工艺的有益效果是：一是，本发明采用“先纺后漂”的新理念，即对细纱进行煮漂的工艺。对细纱进行双氧漂，由于细纱经过加捻，已经成纱，粗纱未进行煮漂，果胶未被破坏，所以确保了粗纱纺成细纱后仍然具有一定强力，而且粗纱中束纤维长度没有被破坏，这样就保证了细纱最终经终漂后不但更加均匀，而且强力得到保证，成纱质量好，断头率大大降低，并且获得的亚麻细纱纤维间更加蓬松，具有间隙，手感更加柔软。二是，本发明采用代用酸、代用碱、脱胶剂、生物酶等低碱温和助剂，减少了对纤维素的损伤，利用生物酶的专一性，保护了原麻的天然色素，实现了生物原液着色，改善细纱条干，改善细纱的长片短不匀和短片段不匀，减少麻结的数量，提高了制成率；同时采用无亚氯氧漂工艺，排放污水中不含aox,磷，氮，apeo,npeo等污染物，有利于环境保护。三是，通过加入脱胶复合酶以及生物酶，两者的合理利用，减少了纱线的毛羽，为纺高支纱创造条件，纺出来的细纱柔软有光泽。四是，采用生物和化学方法结合的煮漂工艺，整个工艺时间比传统工艺节约时间1-1.5小时，节约3-5缸水洗，省水40％，节能30％。本发明通过对细纱进行煮漂，保证了亚麻细纱较高的成纱率和成纱质量，能够减少纱线的毛羽，对麻纤维的强力损伤小，提高了纱线的上染率，牢度好，色泽鲜艳饱满，可纺性能较高。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明；实施例一：(一)、酸洗中和：(1)先将加入量为1g/l的无泡枧油加入煮锅中，升温运行5分钟后，再将加入量为5g/l的代用酸、2g/l的碳酸氢钠加入煮锅中，搅拌均匀，运转水洗机，升温至50℃，保温20min，不排液；(2)然后将称好加入量为3g/l的代用碱加入煮锅中，将ph值调节至8，50℃保温20min后保留残液，控制浴比为1:8，排液；(二)、生物化学改性：(1)向辅缸中加入化好的加入量为1.5g/l的脱胶复合酶、0.5g/l的脂肪酶、2g/l的无泡枧油、1g/l的碳酸氢钠，混合均匀后打入煮锅中60℃保温运转30min后，加入量为3g/l的硫酸铵，加入量为3g/l的聚丙烯酸钠继续保温60℃运行30min排液，控制浴比为1:8；(三)、一次氧漂：(1)将加入量为3g/l的马丙共聚物，加入量为2g/l的纯碱，加入量为1g/l的脂肪醇聚氧乙烯醚，和加入量为2g/l的五水偏硅酸钠在辅缸中混合均匀后打入煮锅中，开始升温运转；(2)向煮锅中加入1/2工艺量的片碱，副缸加入质量分数为27.5％的双氧水；(3)当煮锅温度升到90℃时，再打入余下的片碱，控制浴比为1:8，继续保温90℃运行60min后，排液，其中片碱加入量为3g/l；(四)、二次氧漂：(1)将加入量为1g/l的片碱，加入量为2g/l的纯碱，加入量为2g/l的无泡枧油，和加入量为2g/l的碳酸氢钠在辅缸中混合均匀后打入煮锅中，开始升温运转；70℃时向副缸加入质量分数为27.5％的双氧水，其中双氧水的加入量为8g/l；(3)煮锅温度升到90℃保温40分钟，控制浴比为1:8，排液；(五)、水洗中和：(1)将大麻纤维放置于水洗机中，80℃水洗一次，控制浴比为1:8；(2)将加入量为0.2g/l的脱氧酶加入水洗机中，50℃脱氧水洗一次，控制浴比为1:8；(六)、过润滑剂：向水洗机中加入量为0.2g/l的润滑剂，控制温度为40℃，处理15min后排液，控制浴比为1:8。其中，脱胶复合酶由如下重量百分比的组分制备而成：木聚糖酶：6％；纤维素酶：2％；果胶酶：20％；螯合分散剂；44％；抑制剂：27％；非离子高分子表面活性剂：1％。实施例二：(一)、酸洗中和：(1)先将加入量为1.5g/l的还原清洗剂加入煮锅中，升温运行7分钟后，再将加入量为10g/l的代用酸、3.5g/l的草酸钠加入煮锅中，搅拌均匀，运转水洗机，升温至65℃，保温20min，不排液；(2)然后将称好加入量为4.5g/l的代用碱加入煮锅中，将ph值调节至8.5，65℃保温20min后保留残液，控制浴比为1:11，排液；(二)、生物化学改性：(1)向辅缸中加入化好的加入量为2.3g/l的脱胶复合酶、0.8g/l的过氧化氢酶、3.5g/l的还原清洗剂、2g/l的草酸钠，混合均匀后打入煮锅中60℃保温运转30min后，加入量为4g/l的硫酸亚铁，加入量为4g/l的脂肪酸纳继续保温60℃运行30min排液，控制浴比为1:11；(三)、一次氧漂：(1)将加入量为6.5g/l的马丙共聚物，加入量为3.5g/l的纯碱，加入量为2g/l的聚丙烯酸，加入量为1.4g/l的阴离子表面活性剂和2.1g/l的五水偏硅酸钠在辅缸中混合均匀后打入煮锅中，开始升温运转；(2)向煮锅中加入1/2工艺量的片碱，副缸加入质量分数为27.5％的双氧水；(3)当煮锅温度升到90℃时，再打入余下的片碱，控制浴比为1:8，继续保温90℃运行60min后，排液，其中片碱加入量为4g/l；(四)、二次氧漂：(1)将加入量为1.5g/l的片碱，加入量为3.5g/l的纯碱，加入量为3g/l的还原清洗剂，和加入量为3g/l的草酸钠在辅缸中混合均匀后打入煮锅中，开始升温运转；70℃时向副缸加入质量分数为27.5％的双氧水，其中双氧水的加入量为10g/l；(3)煮锅温度升到90℃保温40分钟，控制浴比为1:11，排液；(五)、水洗中和：(1)将大麻纤维放置于水洗机中，80℃水洗一次，控制浴比为1:11；(2)将加入量为0.2g/l的脱氧酶加入水洗机中，50℃脱氧水洗一次，控制浴比为1:11；(六)、过润滑剂：向水洗机中加入量为0.2g/l的润滑剂，控制温度为40℃，处理15min后排液，控制浴比为1:11。其中，脱胶复合酶由如下重量百分比的组分制备而成：木聚糖酶：7％；纤维素酶：4％；果胶酶：22％；螯合分散剂：39％；抑制剂：26％；非离子高分子表面活性剂：2％。实施例三：(一)、酸洗中和：(1)先将加入量为2g/l的无泡枧油加入煮锅中，升温运行10分钟后，再将加入量为15g/l的代用酸、5g/l的醋酸钠加入煮锅中，搅拌均匀，运转水洗机，升温至80℃，保温20min，不排液；(2)然后将称好加入量为6g/l的代用碱加入煮锅中，将ph值调节至9，80℃保温20min后保留残液，控制浴比为1:15，排液；(二)、生物化学改性：(1)向辅缸中加入化好的加入量为3g/l的脱胶复合酶、1g/l的蛋白酶、5g/l的无泡枧油、3g/l的醋酸钠，混合均匀后打入煮锅中60℃保温运转30min后，加入量为5g/l的氢氧化铵，加入量为5g/l的聚丙烯酸钠继续保温60℃运行30min排液，控制浴比为1:15；(三)、一次氧漂：(1)将加入量为10g/l的马丙共聚物，加入量为5g/l的纯碱，加入量为3g/l的聚羟基丙烯酸混合物，和加入量为5g/l的五水偏硅酸钠在辅缸中混合均匀后打入煮锅中，开始升温运转；(2)向煮锅中加入1/2工艺量的片碱，副缸加入质量分数为27.5％的双氧水；(3)当煮锅温度升到90℃时，再打入余下的片碱，控制浴比为1:8，继续保温90℃运行60min后，排液，其中片碱加入量为5g/l；(四)、二次氧漂：(1)将加入量为2g/l的片碱，加入量为5g/l的纯碱，加入量为4g/l的无泡枧油，和加入量为4g/l的醋酸钠在辅缸中混合均匀后打入煮锅中，开始升温运转；70℃时向副缸加入质量分数为27.5％的双氧水，其中双氧水的加入量为12g/l；(3)煮锅温度升到90℃保温40分钟，控制浴比为1:15，排液；(五)、水洗中和：(1)将大麻纤维放置于水洗机中，80℃水洗一次，控制浴比为1:15；(2)将加入量为0.2g/l的脱氧酶加入水洗机中，50℃脱氧水洗一次，控制浴比为1:15；(六)、过润滑剂：向水洗机中加入量为0.2g/l的润滑剂，控制温度为40℃，处理15min后排液，控制浴比为1:15。其中，脱胶复合酶由如下重量百分比的组分制备而成：木聚糖酶：9％；纤维素酶：5％；果胶酶：25％；螯合分散剂：35％；抑制剂：23％；非离子高分子表面活性剂：3％。上述实施例中的润滑剂由如下重量百分比的组分制备而成：四酯基季铵盐3％-6％、聚氧乙烯醚88092％-3％、硅蜡6％-9％、硅烷偶联剂kn-5503％-6％、催化剂t-502-3％，d4八甲基环四硅氧烷15％-20％、冰醋酸0.5％-1.5％、余量为去离子水。本发明采用低温氧漂，降低了对麻纤维的损伤，减少了麻纤维损失，减轻对弱结的伤害，改善细纱条干，改善细纱的长片短不匀和短片段不匀，减少麻结的数量；经济合理的升温曲线，节能节时,双向水洗，减少粗纱之间的层差，粗纱润滑剂的使用，使细纱机牵伸区的力更趋于均匀，提高了最小强力，降低了强力cv值，纺后细纱蓬松柔软，提高络筒效率。对后续细纱染色没有影响，降低织造过程中的断头率。整个工艺时间比传统工艺节约时间1-1.5小时。本发明煮漂工艺排液次数少，从而可节约3-5缸水洗，省水40％，节能30％；合理的工艺路线设计，利用有机酸代替了硫酸，硫酸对纤维的伤害巨大，而且是危险品，工艺操作存在安全问题，有机酸不仅减少酸对纤维的伤害，而且提高了细纱的制成率。本发明的煮漂工艺可使亚麻纤维的上染率高，牢度好，色泽鲜艳饱满，可纺性能和成纱率较高，节水节能。本发明根据亚麻纤维化学成分的组成，纤维素、果胶、半纤维素、木质素、脂蜡质、含氮物质以及色素等，来设计处理工艺，从而降低纤维的聚合度、结晶度和取向度，使处理后的大麻纤维、果胶、木质素的残留量在一个比较适合染整的范围，半纤维素尽量保留完整，从而有个好的上染率，较好的牢度，色泽鲜艳饱满；细纱的可纺性能，成纱率较高。残留果胶的测试如下表：项目吸光度(a)透射比(％)外层纱线1.632.03中层纱线1.492.93内层纱线1.431.41上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本
发明内容的实质所做出的等效的变化或修，都应涵盖在本发明的保护范围内。当前第1页1 2 3 

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