一種亞麻纖維及其製備方法

2023-06-20 05:18:01 2

專利名稱：一種亞麻纖維及其製備方法
技術領域：
本發明屬於紡織領域，具體的說，本發明涉及一種亞麻纖維及其製備方法。

背景技術：
隨著人們生活水平的提高，對服裝面料的吸溼透氣性、保健性、挺括性、綠色環保等時尚風格愈為關注，這促使人們加強了對天然纖維資源的再利用與開發。亞麻纖維是優良的紡織原料，其織物具有吸溼散熱好、透氣性佳、紋理自然、光澤柔和、挺括大方等獨特風格，這使得它倍受消費者偏愛。
當前國內麻紡廠主要採用溼法紡紗方法，即先將亞麻打成麻(其細度粗，約200～300公支)通過梳理、針梳、粗紗等工序生產粗紗，然後粗紗再經過煮漂以進一步去除所含的膠質，再在溼態下餵入細紗機進行紡紗。其工藝流程為梳成長麻→加溼養生→配麻→成條→長麻預並(或混條機)→並條→長麻粗紗→粗紗煮漂→溼紡細紗→乾燥→後加工。這種工藝複雜，流程長，可紡支數低，一般成紗細度在15～36公支，對設備要求很高，且工作環境差，同時又是溼法加工，很難進行亞麻與其他纖維的混紡，且溼紡紗比較僵硬，難以針織應用，在高檔次、多品種的紡織產品開發方面有很大的局限性。
專利申請95109371採用了水洗——酸洗——煮練——水洗——氧漂——水洗的方法製備亞麻粗紗，其採用連二亞硫酸鈉、硫化鈉、蒽醌和氫氧化鈉進行煮練，然後再用雙氧水，並加入雙氧水穩定劑和ED-8進行氧漂。其方法將煮練和氧漂分開進行，增加了生產環節。此外，煮練中使用了大量的氫氧化鈉，廢水處理比較麻煩，對環境汙染嚴重；連二亞硫酸鈉毒性大，生產過程中對工人損傷嚴重，且產品中的連二亞硫酸鈉殘留對消費者健康造成威脅。
專利申請88102614則將煮練和漂白合二為一進行，其將亞麻打成麻後預酸，然後煮漂、給油，最後精幹麻。其煮漂時加入氫氧化鉀或氫化鈉，使用的漂白劑為過氧化氫、過氧化鉀或過氧化鈉等過氧化物，以吐溫、斯本或三乙醇胺油酸脂為表面活性劑，此外還加入了二甲碸、二乙碸或苯乙碸等作為促進劑。
專利申請200610031004對亞麻等原料和脫膠液按照1∶10-20的重量比混合，在30～100℃下脫膠1-5小時，然後水洗、上油、乾燥即得可供紡織用的纖維。所述的脫膠劑可以為過氧化氫，並加入磷酸鈉、三聚磷酸鈉等作為螯合劑，以尿素為氫鍵破壞劑，加入水玻璃或羧甲基纖維素為抗沉積劑，以亞硫酸鈉或亞硫酸氫鈉為木質素去除劑。但該方法製備的纖維絲細度低，且纖維強度差，在紡織領域的應用具有很大局限性。
上述方法製備的亞麻纖維細度低，只能應用於昂貴的特殊設備上進行紡紗。為了解決上述問題，可以對亞麻纖維進行精細化處理，使纖維的性能(尤其是細度、柔軟度等)進一步完善，以實現紡紗流程縮短，生產效率提高，成紗質量改善，應用領域拓寬。


發明內容
本發明目的之一在於提供一種亞麻纖維，本發明提供的亞麻纖維具有較高的細度和強度，可以在其它紡紗系統上進行紡紗。
本發明目的之二在於提供這種亞麻纖維的製備方法，本發明提供的製備方法操作簡單，環境汙染小。
為了實現上述發明目的，本發明採用如下技術方案 一種亞麻纖維，所述亞麻纖維強度為3.0～8.0cN/dtex、細度為1500～3500公支；優選為強度4.0～7.0cN/dtex、細度為1500～3000公支；更優選為強度4.5～6.5cN/dtex、細度為1800～2800公支；最優選為強度5.0～6.0cN/dtex、細度為2300～2700公支。
根據前面所述的亞麻纖維，其特徵在於，根據要求，開松後纖維的長度可達到30～80mm。
前面所述的亞麻纖維的製備方法，包括浸酸、水洗、氧化、打纖、給油、脫油水、軟麻、給油加溼、堆倉和機械開松步驟，其特徵在於，所述的氧化步驟為，每千克亞麻纖維用水8～12kg，先在水中加入碳酸鈉或碳酸鉀、矽酸鈉、尿素和滲透劑JFC，加入量為加入後每升水含碳酸鈉或碳酸鉀2～6g、矽酸鈉2～8g、 尿素2～8g和滲透劑JFC1～4g，完全溶解後加入H2O2，H2O2加入量以純H2O2計為加入後每升水含H2O23～12g；優選為每千克亞麻纖維用水10kg，每升水含碳酸鈉或碳酸鉀2～4g、矽酸鈉3～5g、尿素3～5g、滲透劑JFC2g，H2O2加入量以純H2O2計為加入後每升水含H2O23～8g。
根據前面所述的製備方法，所述氧化步驟為將亞麻放入氧化液中，從室溫勻速升溫至70～100℃，升溫時間控制在20～60min，氧化反應時間為2.0～4.0小時；優選為從室溫勻速升溫至70～90℃，升溫時間控制在30～40min，氧化反應時間為1.0～3.0小時。
根據前面所述的製備方法，所述浸酸步驟為酸的濃度為1～3g/L，溫度在35～70℃，浴比為1∶8～1∶12，浸酸時間為30～80min，優選為酸的濃度為1～2g/L，溫度在40～50℃，浴比為1∶10，浸酸時間為40～60min。
根據前面所述的製備方法，所述的給油步驟中油劑為機械油，優選為錠子油或白油；每千克亞麻纖維用機械油10～40g、用NaOH 1～8g、洗滌劑2～10g，與8～12kg水攪拌調製成乳化液，將亞麻纖維浸漬其中，在60～100℃的環境下保溫0.5～3h；優選為每千克亞麻纖維用機械油10～20g、用NaOH 3～6g、洗滌劑2～8g，與10kg水攪拌調製成乳化液，將亞麻纖維浸漬其中，在80℃的環境下保溫1h。
根據前面所述的製備方法，所述的給油加溼步驟中採用植物油，優選為茶油或菜油；將植物油、NaOH、洗滌劑與水攪拌調製成乳化液，在軟麻機麻條輸出端均勻地將乳化液噴灑在亞麻纖維上，所述洗滌劑為常用洗滌劑；每千克亞麻纖維用植物油5～40g、用NaOH 1～10g、洗滌劑1～12g，水50～200g，優選為每千克亞麻纖維用植物油10～20g、用NaOH3～6g、洗滌劑2～8g，水70～150g。
根據前面所述的製備方法，所述的堆倉為溫度20～60℃，時間15～60小時；優選為溫度25～40℃，時間24～48小時。
根據前面所述的製備方法，所述的機械開松步驟中刺輥與給棉板隔距採用0.10～7.50mm，優選為0.12～5.50mm。
根據前面所述的製備方法，所述的機械開松步驟中梳棉機的給棉板要抬高1～5cm，優選為2～3cm。
下面對本發明詳細闡述 本發明提供的亞麻纖維強度為3.0～8.0cN/dtex、細度為1500～3500公支；優選為強度4.0～7.0cN/dtex、細度為1500～3000公支；更優選為強度4.5～6.5cN/dtex、細度為1800～2800公支；最優選為強度5.0～6.0cN/dtex、細度為2300～2700公支。
本發明提供的亞麻纖維細度高，可以採用現有技術中比傳統的亞麻溼紡更簡單的棉紡、毛紡或薴麻紡設備進行幹紡加工，紡制60公支以上的亞麻純紡或混紡紗，克服了溼法亞麻紗一般只能紡24～36公支左右的粗支紗的缺陷，可以用來製作高檔織物，使得亞麻纖維的應用更加廣泛。
本發明製備精細化亞麻纖維的工藝流程如下 亞麻打成麻→浸酸→水洗→氧化→打纖→給油→脫油水→軟麻→給油加溼→堆倉→機械開松。
所述的氧化步驟為通過雙氧水與木質素反應形成易溶於稀鹼液的氧化木質素，同時雙氧水氧化纖維之間的膠質，使纖維之間的膠質膨鬆，降低纖維間的聯繫力，從而使纖維在經過機械作用後能分開。脫膠液的配製及氧化過程每千克亞麻纖維用水8～12kg，即浴比為1∶8～1∶12。先在水中加入碳酸鈉或碳酸鉀、矽酸鈉、尿素和滲透劑JFC(脂肪醇聚氧乙烯醚類化合物)等助劑，碳酸鈉或碳酸鉀溶液為弱鹼，其鹼性較柔和，加入適量碳酸鈉或碳酸鉀可以保證鹼量足夠去除膠質的情況下減輕鹼對纖維的損傷，矽酸鈉為雙氧水穩定劑，尿素對纖維具有一定的蓬鬆作用，滲透劑可以增加化學藥品對纖維的滲透作用，加入量為加入後每升水含碳酸鈉2～6g、矽酸鈉2～8g、尿素2～8g和滲透劑JFC1～4g，完全溶解後加入H2O2，H2O2加入量以純H2O2計為加入後每升水含H2O23～12g。
其中可進一步優選每千克亞麻纖維用水10kg，每升水含碳酸鈉或碳酸鉀2～4g、矽酸鈉3～5g、尿素3～5g、滲透劑JFC2g，H2O2加入量以純H2O2計為加入後每升水含H2O23～8g。
此外，所述的氧化步驟操作可以進一步優選為將亞麻放入氧化液中，從室溫勻速升溫至50～100℃，升溫時間控制在20～60min，氧化反應時間為2.0～4.0小時；再優選為從室溫勻速升溫至70～90℃，升溫時間控制在30～40min，氧化反應時間為1.0～3.0小時。
所述的浸酸作用是初步去除亞麻打成麻纖維表皮的果膠，並去除亞麻纖維中的金屬離子，金屬離子會對氧化反應起到催化作用導致雙氧水反應過快，從而對纖維過度氧化。酸的濃度、溫度過高會造成纖維素的過度水解，酸的濃度、溫度過低也不能達到去除果膠和纖維中金屬離子的作用，本發明中浸酸過程可以參考現有技術的浸酸，然而為了進一步提高產品質量，優選浸酸過程中酸的濃度控制在1～3g/L，溫度在35～70℃，浴比為1∶8～1∶12(即1公斤亞麻纖維加8～12公斤水)，浸酸時間為30～80min；更優選為酸的濃度為1～2g/L，溫度在40～50℃，浴比為1∶10，浸酸時間為40～60min。
所述的酸為現有技術浸酸中可採用的任何酸，譬如有機類酸和無機類酸。其中可以優選的是鹽酸、硫酸或草酸。
其中水洗也可參考現有技術中任何水洗操作，本發明中優選為清水洗去亞麻纖維上殘留的酸等雜質，使亞麻纖維的pH值在7左右，保持亞麻纖維的潔淨。
所述打纖也為現有技術任何打纖過程，通過打擊，去除已從亞麻纖維中脫離，但仍粘附在亞麻纖維表面的雜質，一般打擊2～5次。打擊後進行水洗，其目的是洗去亞纖維上殘留的氧化劑和膠質等，再次保持亞麻纖維的潔淨並使亞麻纖維的pH值保持在7左右，水洗後脫水，利用工業離心脫水機將水洗後亞麻纖維上的大部分水分去除，其可以為現有技術任何水洗操作。
所述給油目的是防止殘留在亞麻纖維表面的膠質經烘乾後又將亞麻纖維粘結在一起；油劑的配製及給油過程油劑為機械油，本領域技術人員通常知道亞麻纖維給油過程中應採用何種機械油，本領域技術人員對此無需作出創造性勞動，且本發明目的的實現也不被機械油種類所限。然而可以優選為錠子油或白油，機械油有很強的潤滑作用，可以較有效地防止纖維重新粘結。給油操作可參考現有薴麻的給油過程，本發明優選油的用量每千克亞麻纖維用機械油10～40g、用NaOH 1～8g、洗滌劑2～10g，與8～12kg水攪拌調製成乳化液，將亞麻纖維浸漬其中，在60～100℃的環境下保溫0.5～3h。
所述給油還可進一步優選為每千克亞麻纖維用機械油10～20g、用NaOH 3～6g、洗滌劑2～8g，與10kg水攪拌調製成乳化液，將亞麻纖維浸漬其中，在80℃的環境下保溫1h。
所述脫油水為利用工業離心脫水機將給油後亞麻纖維上的大部分水分和浮油去除，然後烘乾，本領域技術人員通常知曉這種脫油水的操作，無需再付出創造性勞動。
所述軟麻為將烘乾後的亞麻纖維經過多對羅拉的反覆搓揉，使纖維柔軟、鬆散，利於後道加工，其可參考現有薴麻的軟麻操作。
由於烘乾後纖維的水分太少，纖維毛糙且僵硬，為增加亞麻纖維表面的潤滑性和柔軟性，減少機械開松等後道加工中對亞麻纖維的損傷，要給亞麻添加一些油和水，即所述的給油加溼步驟。
給油加溼亦可參考現有的亞麻給油加溼操作，即本領域技術人員通常知曉所述的給油加溼所採用的油的種類，且本發明目的是實現不受油種類所限。然而為進一步提高亞麻纖維質量，本發明優選為油一般採用植物油，因其具有一定的粘性，可以適當提高纖維之間的抱合力。油的用量每千克亞麻纖維用植物油5～40g、用NaOH 1～10g、洗滌劑1～12g，與50～200g(視回潮率的需要)的水攪拌調製成乳化液，在軟麻工序上均勻地將乳化液噴灑在亞麻纖維上(同現有的薴麻軟麻操作一樣)。
所述給油加溼亦可再優選為每千克亞麻纖維用植物油10～20g、用NaOH3～6g、洗滌劑2～8g，水70～150g。
所述堆倉是為了使所加的油、水能均勻地滲透到亞麻纖維內部，其可以為現有技術任何堆倉操作，本發明優選為溫度20～60℃，時間15～60小時；更優選為溫度25～40℃，時間24～48小時。
所述機械開松是將堆倉後的亞麻纖維餵入開松機械，使亞麻纖維經過初步的鬆散分解後，再將其餵入梳棉機進行細緻的開松、分劈。具體操作可參考現有技術任何機械開松的操作，本發明為了進一步減少開松梳理時對亞麻纖維的損傷，保證纖維長度，優選刺輥與給棉板隔距採用0.10～7.50mm，更優選為0.12～5.50mm。
此外，梳棉機的給棉板還可進一步抬高1～5cm以增加分梳工藝長度，優選為抬高2～3cm。這種梳棉機可參見現有技術的梳棉機，本發明中僅僅是將給棉板抬高。也就是說，本領域技術人員均知道這種具有給棉板的梳棉機的結構，本領域技術人員僅需要將所述的給棉板太高1～5cm。
本發明公開製備的精細化亞麻纖維，能利用現有的毛紡、薴麻紡和棉紡的紡紗工藝設備完成幹紡加工，紡制60公支以上的亞麻純紡或混紡紗，不僅大大縮短了傳統亞麻溼法紡紗的工序，還克服了溼紡亞麻紗只能紡粗支(主要在24～36公支)紗，且紗僵硬，難以針織應用的缺陷。本方法加工出的亞麻及其混紡紗，可用作針織面料、高檔服裝和裝飾用織物，使亞麻纖維的應用更為廣泛。
與現有技術相比，本發明的優點如下 1、本發明公開的化學處理過程中主要使用的藥品為雙氧水，鹼用量較少，僅起輔助作用，所以處理後的廢水pH值在7～8，環境汙染大大減少； 2、本發明公開製備的精細化亞麻纖維，大大改善了亞麻纖維的可紡性(長度和細度等)，使其能利用現有的棉紡或毛紡設備完成幹紡加工，其棉紡流程為開清→梳棉→預並→精梳→並條→粗紗→細紗→後加工；其毛紡或薴麻紡的流程是梳理→並條→精梳→針梳→粗紗→細紗→後加工。它們與常規的亞麻溼紡工序相比，大大縮短了紡紗流程，並能紡制60公支以上的亞麻純紡或混紡紗，克服了傳統溼法亞 麻紗只能紡粗支(主要在24-36公支)紗，且紗僵硬，難以針織應用的缺陷，滿足了紡高支紗和製成高檔的服裝和裝飾用織物的需求。
3、本發明所製備的亞麻纖維細度、強度高，進一步擴大了亞麻纖維的使用領域。

具體實施例方式 下面的實施例將對本發明作更具體的解釋，但本發明並不僅僅局限於這些實施例，同樣這些實施例也不以任何方式限制本發明。
實施例1 將亞麻打成麻放入浸酸池中，每公斤亞麻用水10公斤(浴比1∶10)，加入硫酸，使硫酸濃度為1g/L。將溶液溫度升至40℃，保溫40min後取出用清水對亞麻纖維進行清洗，使亞麻纖維的pH值達到7左右；將清洗後的亞麻纖維放入氧化液中，浴比採用1∶10，氧化液中雙氧水(按純按純H2O2算)含量為3g/L，矽酸鈉含量3g/L，碳酸鉀含量2g/L，尿素含量3g/L，JFC含量2g/L。將氧化液的溫度由常溫勻速升至70℃，升溫時間控制在30min，溫度到達後讓氧化液保溫2h；用木槌對氧化後的亞麻纖維進行敲打，打擊2次；用清水對敲打後的亞麻纖維進行清洗，洗去殘留在纖維表面的藥品和雜質。利用離心脫水機將亞麻纖維脫水，脫水後將亞麻纖維浸泡的乳化油中，每公斤亞麻纖維用錠子油10g，NaOH3g、洗滌劑2g，與10kg水攪拌形成乳化液，將亞麻纖維浸漬其中，在80℃的環境下保溫1h。將給油後的纖維脫水，經烘乾機烘乾。烘乾後的亞麻纖維經過軟麻機加工，並噴上乳化液，其成分為(每公斤亞麻)茶油10g，NaOH3g、洗滌劑2g，150g的水攪拌調製成乳化液，然後放入溫度為27℃的倉中24h。利用帶有針齒的開松機械對堆倉後的亞麻纖維進行初步開松後，再將其餵入梳棉機中進行進一步的開松、分劈，梳棉機給棉板抬高2cm，刺輥與給棉板隔距採用5.5mm。
採用以上工藝製備的精細化亞麻纖維的主要性能指標如下 表1、實施例1製備的亞麻纖維主要性能指標 實施例2 將亞麻打成麻放入浸酸池中，每公斤亞麻用水10公斤(浴比1∶10)，加入硫酸，使硫酸濃度為2g/L。將溶液溫度升至50℃，保溫45min後取出用清水對亞麻纖維進行清洗，使亞麻纖維的pH值達到7左右；將清洗後的亞麻纖維放入氧化液中，浴比採用1∶10，氧化液中雙氧水(按純按純H2O2算)含量為4g/L，矽酸鈉含量4g/L，碳酸鈉含量3g/L，尿素含量4g/L，JFC含量2g/L。將氧化液的溫度由常溫勻速升至80℃，升溫時間控制在32min，溫度到達後讓氧化液保溫2.2h；用木槌對氧化後的亞麻纖維進行敲打，打擊2次；用清水對敲打後的亞麻纖維進行清洗，洗去殘留在纖維表面的藥品和雜質。利用離心脫水機將亞麻纖維脫水，脫水後將亞麻纖維浸泡的乳化油中，每公斤亞麻纖維用錠子油12g，NaOH4g、洗滌劑3g，與水10kg攪拌形成乳化液，將亞麻纖維浸漬其中，在80℃的環境下保溫1h。將給油後的纖維脫水，經烘乾機烘乾。烘乾後的亞麻纖維經過軟麻機加工，並噴上乳化液，其成分為(每公斤亞麻)菜油12g，NaOH3.5g、洗滌劑8g，120g的水攪拌調製成乳化液，然後放入溫度為25℃的倉中30h。利用帶有針齒的開松機械對堆倉後的亞麻纖維進行初步開松後，再將其餵入梳棉機中進行進一步的開松、分劈，梳棉機給棉板抬高2.5cm，刺輥與給棉板隔距採用0.12mm。
採用以上工藝製備的精細化亞麻纖維的主要性能指標如下 表2、實施例2製備的亞麻纖維主要性能指標 實施例3 將亞麻打成麻放入浸酸池中，每公斤亞麻用水10公斤(浴比1∶10)，加入硫酸，使硫酸濃度為1.5g/L。將溶液溫度升至42℃，保溫50min後取出用清水對亞麻纖維進行清洗，使亞麻纖維的pH值達到7左右；將清洗後的亞麻纖維放入氧化液中，浴比採用1∶10，氧化液中雙氧水(按純按純H2O2算)含量為5g/L，碳酸鈉含量4g/L，矽酸鈉含量5g/L，尿素含量5g/L，JFC含量2g/L。將氧化液的溫度由常溫勻速升至90℃，升溫時間控制在34min，溫度到達後讓氧化液保溫2.4h；用木槌對氧化後的亞麻纖維進行敲打，打擊5次；用清水對敲打後的亞麻纖維進行清洗，洗去殘留在纖維表面的藥品和雜質。利用離心脫水機將亞麻纖維脫水，脫水後將亞麻纖維浸泡的乳化油中，每公斤亞麻纖維用錠子油15g，NaOH5g、洗滌劑4g，與水10kg攪拌形成乳化液，將亞麻纖維浸漬其中，在80℃的環境下保溫1h。將給油後的纖維脫水，再脫去油水，經烘乾機烘乾。烘乾後的亞麻纖維經過軟麻機加工，並噴上乳化液，其成分為(每公斤亞麻)菜油14g，NaOH4g、洗滌劑7g，100g的水攪拌調製成乳化液，然後放入溫度為38℃的倉中43h；利用帶針齒的開松機械對堆倉後的亞麻纖維進行初步開松，再將開松後的纖維餵入梳棉機中進一步細緻的開松、分劈，梳棉機給棉板抬高3cm，刺輥與給棉板隔距採用4.4mm。
採用以上工藝製備的精細化亞麻纖維的主要性能指標如下 表3、實施例3製備的亞麻纖維主要性能指標 實施例4 將亞麻打成麻放入浸酸池中，每公斤亞麻用水10公斤(浴比1∶10)，加入硫酸，使硫酸濃度為1.2g/L。將溶液溫度升至45℃，保溫55min後取出用清水對亞麻纖維進行清洗，使亞麻纖維的pH值達到7左右；將清洗後的亞麻纖維放入氧化液中，浴比採用1∶10，氧化液中雙氧水(按純按純H2O2算)含量為6g/L，矽酸鈉含量3.5g/L，碳酸鉀含量2g/L，尿素含量3.5g/L，JFC含量2g/L。將氧化液的溫度由常溫勻速升至75℃，升溫時間控制在35min，溫度到達後讓氧化液保溫2.6h；用木槌對氧化後的亞麻纖維進行敲打，打擊5次；用清水對敲打後的亞麻纖維進行清洗，洗去殘留在纖維表面的藥品和雜質。利用離心脫水機將亞麻纖維脫水，脫水後將亞麻纖維浸泡的乳化油中，每公斤亞麻纖維用錠子油17g，NaOH3.5g、洗滌劑5g，與水10kg攪拌形成乳化液，將亞麻纖維浸漬其中，在80℃的環境下保溫1h。將給油後的纖維脫水，經烘乾機烘乾。烘乾後的亞麻纖維經過軟麻機加工，並噴上乳化液，其成分為(每公斤亞麻)茶油16g，NaOH4.5g、洗滌劑6g，70g的水攪拌調製成乳化液，然後放入溫度為35℃的倉中48h。利用帶有針齒的開松機械對堆倉後的亞麻纖維進行初步開松後，再將其餵入梳棉機中進行進一步的開松、分劈，梳棉機給棉板抬高2.2cm，刺輥與給棉板隔距採用3.5mm。
採用以上工藝製備的精細化亞麻纖維的主要性能指標如下 表4、實施例4製備的亞麻纖維主要性能指標 實施例5 將亞麻打成麻放入浸酸池中，每公斤亞麻用水10公斤(浴比1∶10)，加入鹽酸，鹽酸濃度為1.8g/L。將溶液溫度升至48℃，保溫58min後取出用清水對亞麻纖維進行清洗，使亞麻纖維的pH值達到7左右；將清洗後的亞麻纖維放入氧化液中，浴比採用1∶10，氧化液中雙氧水(按純按純H2O2算)含量為7g/L，矽酸鈉含量4.5g/L，碳酸鉀含量3g/L，尿素含量4.5g/L，JFC含量2g/L。將氧化液的溫度由常溫勻速升至85℃，升溫時間控制在37min，溫度到達後讓氧化液保溫2.8h；用木槌對氧化後的亞麻纖維進行敲打，打擊5次；用清水對敲打後的亞麻纖維進行清洗，洗去殘留在纖維表面的藥品和雜質。利用離心脫水機將亞麻纖維脫水，脫水後將亞麻纖維浸泡的乳化油中，每公斤亞麻纖維用錠子油19g，NaOH4.5g、洗滌劑6g，與水10kg攪拌形成乳化液，將亞麻纖維浸漬其中，在80℃的環境下保溫1h。將給油後的纖維脫水，經烘乾機烘乾。烘乾後的亞麻纖維經過軟麻機加工，並噴上乳化液，其成分為(每公斤亞麻)菜油18g，NaOH5g、洗滌劑5g，80g的水攪拌調製成乳化液，然後放入溫度為40℃的倉中38h。利用帶有針齒的開松機械對堆倉後的亞麻纖維進行初步開松後，再將其餵入梳棉機中進行進一步的開松、分劈，梳棉機給棉板抬高2.7cm，刺輥與給棉板隔距採用2.7mm。
採用以上工藝製備的精細化亞麻纖維的主要性能指標如下 表5、實施例5製備的亞麻纖維主要性能指標 實施例6 將亞麻打成麻放入浸酸池中，每公斤亞麻用水10公斤(浴比1∶10)，加入鹽酸，鹽酸濃度為2.1g/L。將溶液溫度升至38℃，保溫60min後取出用清水對亞麻纖維進行清洗，使亞麻纖維的pH值達到7左右；將清洗後的亞麻纖維放入氧化液中，浴比採用1∶10，氧化液中雙氧水(按純按純H2O2算)含量為8g/L，矽酸鈉含量5.0g/L，碳酸鉀含量4g/L，尿素含量5.0g/L，JFC含量2g/L。將氧化液的溫度由常溫勻速升至90℃，升溫時間控制在40min，溫度到達後讓氧化液保溫3h；用木槌對氧化後的亞麻纖維進行敲打，打擊5次；用清水對敲打後的亞麻纖維進行清洗，洗去殘留在纖維表面的藥品和雜質。利用離心脫水機將亞麻纖維脫水，脫水後將亞麻纖維浸泡的乳化油中，每公斤亞麻纖維用錠子油20g，NaOH6g、洗滌劑8g，與水10kg攪拌形成乳化液，將亞麻纖維浸漬其中，在80℃的環境下保溫1h。將給油後的纖維脫水，經烘乾機烘乾。烘乾後的亞麻纖維經過軟麻機加工，並噴上乳化液，其成分為(每公斤亞麻)茶油20g，NaOH6g、洗滌劑4g，90g的水攪拌調製成乳化液，然後放入溫度為33℃的倉中34h。利用帶有針齒的開松機械對堆倉後的亞麻纖維進行初步開松後，再將其餵入梳棉機中進行進一步的開松、分劈，梳棉機給棉板抬高2.9cm，刺輥與給棉板隔距採用1.5mm。
採用以上工藝製備的精細化亞麻纖維的主要性能指標如下 表6、實施例6製備的亞麻纖維主要性能指標 實施例7 將亞麻打成麻放入浸酸池中，每公斤亞麻用水8公斤(浴比1∶8)，加入硫酸，硫酸濃度為2.3g/L。將溶液溫度升至35℃，保溫30min後取出用清水對亞麻纖維進行清洗，使亞麻纖維的pH值達到7左右；將清洗後的亞麻纖維放入氧化液中，浴比採用1∶8，氧化液中雙氧水(按純按純H2O2算)含量為9g/L，矽酸鈉含量2g/L，碳酸鈉含量5g/L，尿素含量6g/L，JFC含量1g/L。將氧化液的溫度由常溫勻速升至93℃，升溫時間控制在20min，溫度到達後讓氧化液保溫3.2h；用木槌對氧化後的亞麻纖維進行敲打，打擊5次；用清水對敲打後的亞麻纖維進行清洗，洗去殘留在纖維表面的藥品和雜質。利用離心脫水機將亞麻纖維脫水，脫水後將亞麻纖維浸泡的乳化油中，每公斤亞麻纖維用白油23g，NaOH1g、洗滌劑9g，與水8kg攪拌形成乳化液，將亞麻纖維浸漬其中，在60℃的環境下保溫3h。將給油後的纖維脫水，經烘乾機烘乾。烘乾後的亞麻纖維經過軟麻機加工，並噴上乳化液，其成分為(每公斤亞麻)植物油5g，NaOH1g、洗滌劑1g，50g的水攪拌調製成乳化液，然後放入溫度為20℃的倉中60h。利用帶有針齒的開松機械對堆倉後的亞麻纖維進行初步開松後，再將其餵入梳棉機中進行進一步的開松、分劈，梳棉機給棉板抬高1.0cm，刺輥與給棉板隔距採用7.0mm。
採用以上工藝製備的精細化亞麻纖維的主要性能指標如下 表7、實施例7製備的亞麻纖維主要性能指標 實施例8 將亞麻打成麻放入浸酸池中，每公斤亞麻用水9公斤(浴比1∶9)，加入草酸，草酸濃度為2.4g/L。將溶液溫度升至70℃，保溫70min後取出用清水對亞麻纖維進行清洗，使亞麻纖維的pH值達到7左右；將清洗後的亞麻纖維放入氧化液中，浴比採用1∶9，氧化液中雙氧水(按純按純H2O2算)含量為10g/L，矽酸鈉含量6g/L，碳酸鈉含量6g/L，尿素含量7g/L，JFC含量3g/L。將氧化液的溫度由常溫勻速升至95℃，升溫時間控制在45min，溫度到達後讓氧化液保溫3.5h；用木槌對氧化後的亞麻纖維進行敲打，打擊5次；用清水對敲打後的亞麻纖維進行清洗，洗去殘留在纖維表面的藥品和雜質。利用離心脫水機將亞麻纖維脫水，脫水後將亞麻纖維浸泡的乳化油中，每公斤亞麻纖維用白油27g，NaOH2g、洗滌劑9.5g，與水9kg攪拌形成乳化液，將亞麻纖維浸漬其中，在70℃的環境下保溫2h。將給油後的纖維脫水，經烘乾機烘乾。烘乾後的亞麻纖維經過軟麻機加工，並噴上乳化液，其成分為(每公斤亞麻)植物油8g，NaOH2g、洗滌劑9g，200g的水攪拌調製成乳化液，然後放入溫度為60℃的倉中52h。利用帶有針齒的開松機械對堆倉後的亞麻纖維進行初步開松後，再將其餵入梳棉機中進行進一步的開松、分劈，梳棉機給棉板抬高5.0cm，刺輥與給棉板隔距採用7.5mm。
採用以上工藝製備的精細化亞麻纖維的主要性能指標如下 表8、實施例8製備的亞麻纖維主要性能指標 實施例9 將亞麻打成麻放入浸酸池中，每公斤亞麻用水11公斤(浴比1∶11)，加入硫酸，硫酸濃度為3.0g/L。將溶液溫度升至60℃，保溫50min後取出用清水對亞麻纖維進行清洗，使亞麻纖維的pH值達到7左右；將清洗後的亞麻纖維放入氧化液中，浴比採用1∶11，氧化液中雙氧水(按純按純H2O2算)含量為11g/L，矽酸鈉含量7g/L，碳酸鉀含量5g/L，尿素含量8g/L，JFC含量4g/L。將氧化液的溫度由常溫勻速升至97℃，升溫時間控制在50min，溫度到達後讓氧化液保溫3.8h；用木槌對氧化後的亞麻纖維進行敲打，打擊5次；用清水對敲打後的亞麻纖維進行清洗，洗去殘留在纖維表面的藥品和雜質。利用離心脫水機將亞麻纖維脫水，脫水後將亞麻纖維浸泡的乳化油中，每公斤亞麻纖維用白油35g，NaOH7g、洗滌劑9.0g，與水11kg攪拌形成乳化液，將亞麻纖維浸漬其中，在90℃的環境下保溫2.5h。將給油後的纖維脫水，經烘乾機烘乾。烘乾後的亞麻纖維經過軟麻機加工，並噴上乳化液，其成分為(每公斤亞麻)植物油30g，NaOH7g、洗滌劑11g，180g的水攪拌調製成乳化液，然後放入溫度為55℃的倉中15h。利用帶有針齒的開松機械對堆倉後的亞麻纖維進行初步開松後，再將其餵入梳棉機中進行進一步的開松、分劈，梳棉機給棉板抬高4.0cm，刺輥與給棉板隔距採用6.5mm。
採用以上工藝製備的精細化亞麻纖維的主要性能指標如下 表9、實施例9製備的亞麻纖維主要性能指標 實施例10 將亞麻打成麻放入浸酸池中，每公斤亞麻用水12公斤(浴比1∶12)，加入草酸，草酸濃度為2.8g/L。將溶液溫度升至65℃，保溫80min後取出用清水對亞麻纖維進行清洗，使亞麻纖維的pH值達到7左右；將清洗後的亞麻纖維放入氧化液中，浴比採用1∶12，氧化液中雙氧水(按純按純H2O2算)含量為12g/L，矽酸鈉含量8g/L，碳酸鉀含量6g/L，尿素含量6.5g/L，JFC含量4g/L。將氧化液的溫度由常溫勻速升至100℃，升溫時間控制在60min，溫度到達後讓氧化液保溫4.0h；用木槌對氧化後的亞麻纖維進行敲打，打擊5次；用清水對敲打後的亞麻纖維進行清洗，洗去殘留在纖維表面的藥品和雜質。利用離心脫水機將亞麻纖維脫水，脫水後將亞麻纖維浸泡的乳化油中，每公斤亞麻纖維用白油40g，NaOH8g、洗滌劑10.0g，與水12kg攪拌形成乳化液，將亞麻纖維浸漬其中，在100℃的環境下保溫0.5h。將給油後的纖維脫水，經烘乾機烘乾。烘乾後的亞麻纖維經過軟麻機加工，並噴上乳化液，其成分為(每公斤亞麻)植物油40g，NaOH10g、洗滌劑12g，60g的水攪拌調製成乳化液，然後放入溫度為50℃的倉中20h。利用帶有針齒的開松機械對堆倉後的亞麻纖維進行初步開松後，再將其餵入梳棉機中進行進一步的開松、分劈，梳棉機給棉板抬高4.5cm，刺輥與給棉板隔距採用0.1mm。
採用以上工藝製備的精細化亞麻纖維的主要性能指標如下 表10、實施例10製備的亞麻纖維主要性能指標 將上述經過精細化處理的亞麻纖維進行紡紗加工。
實施例11 所製取的亞麻纖維通過如下紡紗流程紡制高支亞麻纖維純紡和混紡紗 純紡開清→梳棉→(預並→精梳)→並條→粗紗→細紗→後加工。

註上述流程中，預並→精梳工序在紡高支紗(純紡50公支以上，混紡60公支以上)時採用；紡60公支以下的麻/棉紗時，棉可以不精梳；化纖都不經過精梳。
精細化亞麻纖維純紡紗其主要質量指標如下 表11、實施例11製備的亞麻純紡紗主要性能指標 精細化亞麻纖維混紡紗其主要質量指標如下 表12、實施例11製備的亞麻混紡紗主要性能指標 實施例12 所製取的亞麻纖維通過薴麻紡紗工藝流程紡制亞麻/薴麻混紡紗
表13、實施例12製備的36公支的亞麻50/薴麻50純混紡紗主要性能指標 本發明還提供若干比較例，以說明本發明所述的製備方法具有優勢 比較例1 表14、不同方法製備的亞麻纖維主要性能指標 其中1為按照專利申請88102614實施例1方法製備； 其中2為按照專利申請200610031004實施例1方法製備； 其中3為按照專利申請200610031004實施例2方法製備； 其中4為按照本發明實施例4方法製備。
比較例2 本比較例說明採取不同氧化參數對產品質量的影響，本比較例是按照實施例1方法，並對具體參數進行調整。當考察一個參數時，其它參數固定不變。譬如當考察碳酸鈉用量的影響時，其它參數如矽酸鈉、尿素等均採用已經確定的本發明方案中的某個固定值。
表15、不同氧化參數對亞麻纖維細度的影響(Nm) 以上數據說明，當採用本發明製備方法，能夠製備細度高的亞麻纖維，且優選方案得到的亞麻纖維具有更高的細度。
表16、不同氧化參數對亞麻纖維斷裂強度的影響(cN/tex) 以上數據說明，當採用本發明製備方法，能夠製備高強度的亞麻纖維，且優選方案得到的亞麻纖維具有更高的強度。
此外，本發明所述技術方案的各項參數的範圍都一一分別進行組合實驗，無論參數如何組合進行，得到的纖維強度、細度均可符合上述的規律，即本發明技術方案所述的參數範圍無論如何組合，得到的亞麻纖維性能均優於範圍之外的參數，而優選的參數範圍得到的亞麻纖維性能又可得以進一步提升。由於篇幅所限，本發明對於其他組合的實驗數據不再一一列舉。
權利要求
1.一種亞麻纖維，其特徵在於，所述亞麻纖維強度為3.0～8.0cN/dtex、細度為1500～3500公支；優選為強度4.0～7.0cN/dtex、細度為1500～3000公支；更優選為強度4.5～6.5cN/dtex、細度為1800～2800公支；最優選為強度5.0～6.0cN/dtex、細度為2300～2700公支。
2.根據權利要求1所述的亞麻纖維，其特徵在於，亞麻纖維的長度為20～100mm，優選為30～80mm，最優選為40～60mm。
3.權利要求1或2所述的亞麻纖維的製備方法，包括浸酸、水洗、氧化、打纖、給油、脫油水、軟麻、給油加溼、堆倉和機械開松步驟，其特徵在於，所述的氧化步驟為，每千克亞麻纖維用水8～12kg，先在水中加入碳酸鈉或碳酸鉀、矽酸鈉、尿素和滲透劑JFC，加入量為加入後每升水含碳酸鈉或碳酸鉀2～6g、矽酸鈉2～8g、尿素2～8g和滲透劑JFC 1～4g，完全溶解後加入H2O2，H2O2加入量以純H2O2計為加入後每升水含H2O23～12g；優選為每千克亞麻纖維用水10kg，每升水含碳酸鈉或碳酸鉀2～4g、矽酸鈉3～5g、尿素3～5g、滲透劑JFC2g，H2O2加入量以純H2O2計為加入後每升水含H2O23～8g。
4.根據權利要求3所述的製備方法，其特徵在於，所述氧化步驟為將亞麻放入氧化液中，從室溫勻速升溫至70～100℃，升溫時間控制在20～60min，氧化反應時間為2.0～4.0小時；優選為從室溫勻速升溫至70～90℃，升溫時間控制在30～40min，氧化反應時間為2.0～3.0小時。
5.根據權利要求3所述的製備方法，其特徵在於，所述浸酸步驟中酸的濃度為1～3g/L，溫度在35～70℃，浴比為1∶8～1∶12，浸酸時間為30～80min，優選為酸的濃度為1～2g/L，溫度在40～50℃，浴比為1∶10，浸酸時間為40～60min。
6.根據權利要求3所述的製備方法，其特徵在於，所述的給油步驟中油劑為機械油，優選為錠子油或白油，最優選為錠子油；每千克亞麻纖維用機械油10～40g、用NaOH 1～8g、洗滌劑2～10g，與8～12kg水攪拌調製成乳化液，將亞麻纖維浸漬其中，在60～100℃的環境下保溫0.5～3h；優選為每千克亞麻纖維用機械油10～20g、用NaOH 3～6g、洗滌劑2～8g，與10kg水攪拌調製成乳化液，將亞麻纖維浸漬其中，在80℃的環境下保溫1h。
7.根據權利要求3所述的製備方法，其特徵在於，所述的給油加溼步驟中採用植物油，優選為茶油或菜油；將植物油、NaOH、洗滌劑與水攪拌調製成乳化液，在軟麻機的輸出端均勻地將乳化液噴灑在所輸出的亞麻纖維上；每千克亞麻纖維用植物油5～40g、用NaOH 1～10g、洗滌劑1～12g，水50～200g，優選為每千克亞麻纖維用植物油10～20g、用NaOH3～6g、洗滌劑2～8g，水70～150g。
8.根據權利要求3所述的製備方法，其特徵在於，所述的堆倉為溫度20～60℃，時間15～60小時；優選為溫度25～40℃，時間24～48小時。
9.根據權利要求3所述的製備方法，其特徵在於，所述的機械開松步驟中刺輥與給棉板隔距採用0.10～7.50mm，優選為0.12～5.50mm。
10.根據權利要求9所述的製備方法，其特徵在於，所述的機械開松步驟中梳棉機的給棉板要比機框抬高1～5cm，優選為2～3cm。
全文摘要
本發明涉及一種亞麻纖維，所述亞麻纖維強度為3.0～8.0cN/dtex、細度為1500～3500公支；優選為強度4.0～7.0cN/dtex、細度為1500～3000公支；更優選為強度4.5～6.5cN/dtex、細度為1800～2800公支；最優選為強度5.0～6.0cN/dtex、細度為2300～2700公支。本發明還涉及所述的亞麻纖維的製備方法，包括浸酸、水洗、氧化、打纖、給油、脫油水、軟麻、給油加溼、堆倉和機械開松步驟。本發明提供的亞麻纖維強度、細度高，製備方法工序短，汙染小。
文檔編號D01G15/02GK101818379SQ20091000928
公開日2010年9月1日 申請日期2009年2月27日 優先權日2009年2月27日
發明者張毅, 鬱崇文, 吳蘇明 申請人:江西東亞芭纖股份有限公司