张 晓 岑, 魏 春 艳

( 大连工业大学 绿色纤维材料应用技术研究所, 辽宁 大连 116034 )

0 引 言

棉秆皮纤维是从棉花秸秆的韧皮中提取出的一种天然纤维素纤维,对其进行开发利用,作为纺纱原料,前景广阔[1-2]。棉秆皮属于韧皮纤维,其中木质素、半纤维素和果胶含量较高,必须先经过脱胶处理才能使用。目前对棉秆皮的脱胶技术主要集中在生物脱胶和化学脱胶两个方向。生物脱胶有对环境污染较小的优点,但其生产周期长,且成本相对较高[3]。化学脱胶方法又分为常温常压脱胶法,高温脱胶法和闪爆脱胶法等,常温常压法脱胶工序复杂,闪爆法脱胶能耗太大,而高温法能较好地在二者中取得一个较好的平衡。作者采用预氧处理和高温脱胶结合的方法[4],通过综合考察高温脱胶法中的氢氧化钠质量分数、处理温度、保温时间和浴比4个因素,采用正交试验与二次正交回归组合设计[5],优化得出最优工艺。

1 试 验

1.1 材料与仪器

试样:山东省曹县的棉秆皮,其中纤维素质量分数约为28.92%,半纤维素质量分数约为26.58%,木质素质量分数约为14.37%。

试剂:氢氧化钠,过氧化氢,硫化钠,蒽醌,硅酸钠,多聚磷酸钠,浓硫酸(98%)。

仪器:TG328A型光电分析天平,电热恒温水浴锅,J&X高温染整机,球形冷凝管,砂芯漏斗,循环水式真空泵,分样筛(120目)。

1.2 试验方法

1.2.1 工艺流程

原料准备→预氧处理→水洗→高温脱胶→热水洗→冷水洗→烘干→分析备用。

1.2.2 工艺条件

(1)预氧处理:浴比1∶15,硅酸钠2 g/L,多聚磷酸钠2 g/L,过氧化氢6 g/L,氢氧化钠10 g/L,温度90 ℃,时间60 min。

(2)高温脱胶:硅酸钠、多聚磷酸钠、硫化钠、蒽醌的质量分数分别为棉秆皮纤维质量的2%、2%、2%和1%,对氢氧化钠的质量分数、温度、浴比、保温时间进行L9(34)多因子正交试验。……