离子液体用于罗布麻脱胶的研究

来源 :大连工业大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:rangman
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由于罗布麻纤维柔软,透气性好,所以早在几千年前,人们就已经将其应用于服装领域。但是由于缺乏制麻、脱胶等加工方面的先进技术,不能直接提供工业生产所需的批量原料,因此,罗布麻纤维纺织品并没有得到广泛的应用。罗布麻是一种野生麻类植物,其纤维具有良好的物理性能和服用性能,吸湿性高、有医疗保健和抗菌等作用,其纺织品深受消费者的喜爱。罗布麻脱胶工艺的好坏,对麻产品的质量有着直接的影响。现阶段,我国对罗布麻的脱胶方法主要为化学脱胶,此种方法的工序较为复杂,用水量很大,并且环境污染严重。因此,研究离子液体脱胶这种新型无污染的脱胶方法,对罗布麻纤维的开发应用,及对韧皮类麻纤维脱胶工艺的进步有积极的参考价值,具有广阔的应用前景。论文根据麻纤维的可纺性要求,结合罗布麻纤维自身的结构特点,设计了一种离子液体脱胶方法。通过对罗布麻预处理工艺进行正交试验,得到罗布麻预处理的具体工艺参数;通过单因素实验的方法,探讨了利用1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐和1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐,两种离子液体水溶液制备罗布麻纤维的方法和工艺。对这两种离子液体处理所得麻纤维脱胶效果进行了比较,并对脱胶后的纤维进行漂白处理,对使用过的离子液体进行回收处理,对罗布麻在纺织生产的应用具有十分积极的作用。采用预酸处理方法对罗布麻原麻进行预处理,通过正交试验,探讨了硫酸浓度、处理时间、处理温度和浴比这四个因素对罗布麻预处理效果的影响,通过对残胶率的极差分析,得出罗布麻预酸处理的最优工艺条件为:硫酸浓度3g/L,处理温度60℃,处理时间1h,浴比1:30。分别利用1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐和1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐两种离子液体水溶液对罗布麻进行脱胶处理,分别通过单因素实验,研究了离子液体浓度、处理温度、处理时间和浴比,对罗布麻纤维脱胶效果的影响,以脱胶处理后纤维的残胶率作为评价指标,两种离子液体脱胶处理实验结果表明:1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐脱胶效果更好,且其较优脱胶工艺条件为:离子液体浓度80%;处理温度130℃;处理时间6h;浴比1:20,采用此工艺脱胶处理所得纤维的残胶率为11.89%。采用扫描电镜、红外光谱仪和X射线衍射仪,对不同脱胶处理所得纤维的表面形态、微观结构等进行了表征和分析。对离子液体脱胶处理所得罗布麻纤维进行合理的双氧水漂白处理,可以较好的改善罗布麻纤维的白度,并降低残胶率,漂白具体工艺为:30%的双氧水5g/L,硅酸钠5g/L,处理温度90℃,处理时间40min,浴比1:20,采用此工艺表白处理后纤维白度提高44.1%,残胶率由原先的11.89%降至3.75%。对使用过的离子液体进行减压蒸馏,所回收离子液体可以循环使用,因此可极大地降低生产成本。
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