PMFT藤韧皮半脱胶工艺研究及藤纤维开发

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随着科学技术的发展,矿产及石油资源的日益短缺,化学纤维的发展受到很大制约,天然纤维的发展拥有了广阔的发展空间。天然纤维具有天然独特的性能与特点:透气性、吸湿保暖性能优越、穿着舒适等,除此之外,有些产品具有非常优良的保健效果。纯天然的绿色生态产品日益被广大顾客所青睐。PMFT藤纤维正是其中之一。但在PMFT藤的前期研究开发过程中,仍然存在诸多问题,传统脱胶工艺繁琐复杂,耗时长,耗能多,成本高,并且由于其单纤维长度短,可纺性差,难以达到纺纱织造的要求,因此,半脱胶工艺脱胶成为必然。本课题采用碱氧一浴短流程脱胶工艺,重点对其工艺参数范围进行研究,以达到有效半脱胶效果。同时,研究了在半脱胶工艺参数范围内,不同脱胶工艺所得工艺纤维的性能,为后续系列产品开发提供依据。本文主要研究内容与结论如下:(1)对PMFT藤进行剥皮工艺的改进探索研究:对PMFT藤进行干、湿剥皮处理,同时对干、湿剥皮所得韧皮的化学成分进行定量分析,与其他常见天然纤维原料的化学成分对比分析,确定碱氧一浴短流程脱胶方案。(2)进行PMFT藤韧皮半脱胶工艺研究:根据所定脱胶方案,实施脱胶工艺单因子实验,研究了各单因子对残胶率及残余木质素的影响。在此工艺条件下,确定可纺残胶率指标8.21%±1.00%范围的工艺参数条件:碱浓度7~9g/L,煮练温度80~90℃,煮练时间70~90min,双氧水浓度10~30ml/L,并进行正交实验,探讨比较各因子对脱胶效果的影响程度大小,通过模糊数学数据处理确定接近可纺指标最优工艺为NaOH浓度8g/L,H2O210ml/L,煮练温度85℃,煮练时间90min;残胶率8.28%,残余木质素含量6.42%;较优工艺A为NaOH浓度8g/L,H2O230ml/L,煮练温度80℃,煮练时间80min,残胶率7.97%,残余木质素含量6.09%;较优工艺B为NaOH浓度9g/L,H2O220ml/L,煮练温度80℃,煮练时间90min,残胶率7.78%,残余木质素含量6.18%;较优工艺C为NaOH浓度7g/L,H2O220ml/L,煮练温度85℃,煮练时间80min,残胶率9.06%,残余木质素含量6.33%。(3)进行PMFT藤干剥皮工艺纤维性能研究:在上述正交实验工艺条件参数范围内,研究各影响因素对纤维性能细度、强度的影响,并通过正交实验与模糊数学处理,确定纤维性能测试最优工艺为NaOH浓度7g/L,H2O230ml/L,煮练温度90℃,煮练时间90min,所得工艺纤维细度13.40dtex,强度2.40cN/dtex;较优工艺A为NaOH浓度8g/L,H2O210ml/L,煮练温度85℃,煮练时间90min,所得工艺纤维细度15.18dtex,强度2.65cN/dtex;较优工艺B为NaOH浓度7g/L,H2O210ml/L,煮练温度80℃,煮练时间70min,所得工艺纤维细度17.04dtex,强度2.87cN/dtex;较优工艺C为NaOH浓度7g/L,H2O220ml/L,煮练温度85℃,煮练时间80min,所得工艺纤维细度15.30dtex,强度2.62cN/dtex,与全部测试指标(残胶率、残余木质素含量、细度、强度)最优工艺为NaOH浓度8g/L,H2O210ml/L,煮练温度85℃,煮练时间90min;较优工艺为NaOH浓度7g/L,H2O220ml/L,煮练温度85℃,煮练时间80min;开发低特纤维工艺为NaOH浓度7g/L,H2O230ml/L,煮练温度90℃,煮练时间90min。(4)设计不同残胶率与不同细度工艺纤维工艺条件,开发了PMFT藤半脱胶工艺纤维系列产品,同时结合二煮工艺进行脱胶优化实验,探索既保持残胶率,又能够有效降低残余木质素的优化工艺。并且以PMFT藤韧皮半脱胶碱氧一浴工艺为核心,对预酸,生物酶与超声波等不同预处理方式在PMFT藤韧皮脱胶方面的应用研究做了初步探索。实验结果表明:二煮工艺能有效降低残余木质素含量,超声波能明显改善纤维性能。
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