大麻脫膠及助劑選用
大麻作為紡織原料是紡織行業(yè)的一個(gè)新課題.為了開發(fā)我省大麻資源，我們在1989～1991年對(duì)山西大麻的理化性能進(jìn)行了分析，通過小試、中試及生產(chǎn)性試驗(yàn)，對(duì)大麻脫膠工藝及助劑選用進(jìn)行了探索性研究，實(shí)踐證明脫膠助劑的選擇是較合理的，工藝路線是可行的.
一、大麻的主要理化性能
山西大麻為雌雄異株<SPANlang=EN-US>.雄麻又叫花麻，莖高2一
表1 山西大麻的化學(xué)成份與苧麻對(duì)比
|
品種
| 纖維素
| 半纖維素
| 木質(zhì)素
| 脂蠟質(zhì)
| 水溶物
| 果蚊
|
|
山西陳大麻
| 50.78
| 17.B2
| 5.70
| 1.45
| 8.01
| 16.24
|
|
山酉新大麻
| 59.66
| 19.19
| 6.32
| 1.63
| 7.幻
| 5.80
|
|
苧 麻
| 74.59
| 12.29
| 1.19
| 0.54
| 7.35
| 4.04
|
由表I可知:大麻的主要化學(xué)成分與苧麻相似，所以大麻脫膠工藝可大致仿照苧麻，但大麻的木質(zhì)素和半纖維素含量比苧麻高，故大麻纖維粘結(jié)現(xiàn)象嚴(yán)重，脫膠困難;同時(shí)也不難看出，陳大麻中果膠含量為新麻的三倍以上，纖維素含量卻比新麻低10%左右，說明陳麻比新麻脫膠難度更大，且制成率低。大麻的物理性能與苧麻對(duì)比如表2:
表2大麻的物理性能與苧麻對(duì)比
|
品種
| 單纖平均長度 (mm)
| 單纖細(xì)度 (公支)
| 單纖強(qiáng)力 (N)
|
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大麻
| 15～20
| 4000以上
| 0.108 ～0.147
|
|
苧麻
| 60～20
| 1400～1800
| 0.196～0.294
|
由表2可知:大麻單纖細(xì)度較苧麻高，強(qiáng)力稍低于苧麻，但單纖長度比苧麻短得多，說明大麻單纖維無可紡性，大麻絕不能象苧麻那樣進(jìn)行全脫膠，只能采取"適度"脫膠法，在保證工藝?yán)w維長度和強(qiáng)力的前提下，盡可能提高其細(xì)度。
二．助劑的選用 同苧麻一樣，大麻脫膠的核心是煮練 通常用NaOH使大麻韌皮組織中的非纖維物質(zhì)在煮練過程中溶解、裂構(gòu)、皂化，乳化而去除，但有些雜質(zhì)需在高溫長時(shí)間的煮練過程中脫除，而NaOH的膿度會(huì)隨時(shí)間的延長而降低，不能使脫膠繼續(xù)深入進(jìn)行。為此根據(jù)大麻的理化特性，重點(diǎn)選用以下幾種助劑。 (一)水玻璃(Na2Si03) 水玻璃具有滲透性、乳化性、泡沫性和保護(hù)膠性，易溶于水而水解，水解時(shí)生成的NaOH可補(bǔ)充堿煮過程中堿液的濃度;生成的硅酸在水中能形成膠粒群，吸附練液中的雜質(zhì)、色素和來自煮鍋及麻架上的高價(jià)鐵離子(Fe+++)，防止在纖維上形成污跡和銹斑，使練液澄清，提高了精干麻的白度及纖維毛細(xì)管效應(yīng)。
山酉大麻一般由麻農(nóng)自己在死水池中漚制，污爛現(xiàn)象較嚴(yán)重，在煮練過程中加Na 2SiO3，就顯得尤為重要.
(二)硫化鈉(Na2S)
它極易溶于熱水，其水解反應(yīng)呈可逆性。
大麻的顯著特點(diǎn)是木質(zhì)素含量高，在煮練過程中加入Na2S既具有補(bǔ)充堿液和緩沖作用，同時(shí)水解生成的NaSH中的SH-離子能與木質(zhì)素中的若干基因相結(jié)合而生成硫化木質(zhì)素，在堿
(三)多聚磷酸鈉
多聚磷酸鈉一般指 Na5P3010和Na4P2O7，是多電荷具有膠束結(jié)構(gòu)的電解質(zhì)，對(duì)微細(xì)粒子具有分散、乳化、膠溶作用，能使果膠、木質(zhì)素，半纖維素等膠質(zhì)分散成微小的膠溶粒子而懸浮于堿液中。防止這些膠雜質(zhì)色素等再附在麻纖維上，同時(shí)還能增強(qiáng)練液的表面活性，提高滲透能力。它們對(duì)多價(jià)金屬離子有強(qiáng)的贅合作用，能絡(luò)合鈣、鎂、鐵等多價(jià)金鳳離子，從果膠酸鈣、果膠酸鎂及灰分中置換出來，變成可溶性復(fù)合物懸浮于練液中，而縮短煮練時(shí)間，提高脫膠質(zhì)量，以Na5P3O10絡(luò)合Ca++為例，其絡(luò)合反應(yīng)如下:
Na5P3O10 + Ca++一一Na3[CaP3O10] + Na+
多聚磷酸鈉還具有軟化硬水的作用，可提高精干麻的白度。由于多聚確酸鈉市銷價(jià)較高，有時(shí)也可用磷酸三鈉，六偏磷酸鈉代替，但效果不如前者。
為提高煮練效率，有時(shí)還可以加一些肥皂、拉開粉等表面活性劑以增強(qiáng)練液的滲透能力。為保護(hù)纖維強(qiáng)力也可加一些Na2SO3，等還原劑，總之助劑的選用應(yīng)視原麻質(zhì)量而定。
藥劑的用量應(yīng)根據(jù)原麻的膠質(zhì)含量、化學(xué)成分及藥劑本身的化學(xué)特性而定，不可千篇一律。在小試中采用的方法是先根據(jù)原麻特點(diǎn)確定主輔藥劑的大致用量范圍，再采用0，618法確定最佳工藝用量，計(jì)算通式如下: X1=a+(b-a)style='font-family:"Courier New";mso-ascii-font-family宋體'>×<SPANlang=EN-US>0.618
X2=a+b-X1
式中:X1為第一次試驗(yàn)取藥劑用量;
X2為第二次試驗(yàn)取藥劑用量;
a為藥劑最少用量;
b為藥劑最多用量。
經(jīng)過兩次以上試驗(yàn)后，選出較理想的藥劑用量，進(jìn)行大樣試驗(yàn)，從而確定最佳工藝參數(shù)。
三、脫膠工藝及措施
大麻
選料→打洗<SPANlang=EN-US >→抖松<SPANlang=EN-US style='font-family:"Courier New";mso-ascii-font-family:宋體'>→煮練<SPANlang=EN-US >→水洗<SPANlang=EN-US >→漂白<SPANlang=EN-US style='font-family:"Courier New";mso-ascii-font-family:宋體'>→脫氯<SPANlang=EN-US >→水洗<SPANlang=EN-US >→抖松<SPANlang=EN-US >→增柔<SPANlang=EN-US >→抖松<SPANlang=EN-US >→烘千。
在脫膠過程中主要采取以下幾條措施
(一)掌握脫膠總則
大麻脫膠的總則是在保證纖維強(qiáng)力和長度的前
(二)抓住脫膠難點(diǎn)
大麻脫膠的主攻對(duì)象是半纖維素和木質(zhì)素，但半纖維素分子量低，化學(xué)性質(zhì)很不穩(wěn)定，既易被無機(jī)酸水解，又能在低濃度的熱堿液中溶解，尤其易被氧化劑所氧化，所以脫膠的難點(diǎn)不是半纖維素而是木質(zhì)素。去除木質(zhì)素的有效方法是使其硫化、氧化或氯化，在堿液中溶解，因此，除注意選用Na2S等助劑外，還特別注意采用堿性條件下的宜漂白，使木質(zhì)素含量降低，達(dá)到保證纖維長度、強(qiáng)力和柔軟的目的。
四、結(jié)果
本次試驗(yàn)共投人原麻入84噸，由于存放時(shí)間較長，霉?fàn)€現(xiàn)象嚴(yán)重，選料后只剩2.225噸，凈選率為78.3%，生產(chǎn)出精干麻1.196噸，制成率為42.1%，占凈選麻的53%，經(jīng)省纖檢局測定各項(xiàng)指標(biāo)如表
表3大麻衍干麻質(zhì)量指標(biāo)
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試驗(yàn)
| 纖維支數(shù)
| 纖維長度
| 纖維強(qiáng)度
| 殘膠
| 含雜
|
|
(公支)
| (mm)
| (g/d)
| (%)
| (%)
| |
|
小試
| 990
| 75.90
| 3.92
| 3.31
| <SPAN lang=EN-US>
|
|
中試
| 999
| 78.75
| 3.55
| 2.33
| <SPAN lang=EN-US >
|
|
試生產(chǎn)
| 988
| 84.96
| 6.90
| 2.56
| 0.31
|
由表3可見，試驗(yàn)所得精千麻強(qiáng)力高，長度適中，殘膠少，含雜少，但纖維支數(shù)較低，主要原因是；<SPANlang=EN-US >原麻中含籽麻較多，在客觀上起到降低纖維平均支數(shù)的作用<SPANlang=EN-US>;②由于當(dāng)時(shí)廠內(nèi)資金緊張，有部分助劑沒用上也造成纖維支數(shù)降低，若按要求加配助劑，纖維支數(shù)還可以提高。由此可見，大麻經(jīng)適度脫膠后是可以作為紡織原料的，要提高大麻的適紡性還需在原麻品種及助劑選用上下功夫。
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