[发明专利]一种离子液体‑化学联合脱胶的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种麻类韧皮纤维离子液体-化学联合脱胶的方法，属于纺织加工领域。

背景技术

随着现代社会的发展与进步，环境污染问题越来越引起人们的重视，尤其对于纺织染整行业的环境要求更加的严格，因此，纺织企业越来越重视绿色无污染的生产工艺。由于麻纤维具有很多优点，从古至今一直是纺织生产中的重要原料，麻纤维的脱胶，是其开发利用的基础，麻纤维优异性能的体现与其脱胶效果的好坏有着直接的联系。麻纤维的脱胶效果对纤维的理化性能、纺纱工艺、成纱质量及产品的服用性能等有重要的影响。

目前，纺织行业对于麻脱胶的工艺手段有天然水沤麻、人工接种微生物脱胶(生物脱胶)、酶法脱胶、化学脱胶和生物化学联合脱胶等。虽然人工接种微生物脱胶和酶法脱胶工艺具有无污染、快速高效、工艺简单易行，精干麻质量好等优点，但目前生物脱胶后原麻还含有较多的胶质，纤维还无法直接应用于纺织工业生产；而酶法脱胶，由于产酶菌种或酶制剂活力低、价格高，导致脱胶成本过高；天然水沤麻法需要大量的水，且脱胶时间长，会对农村水域造成严重污染，脱胶纤维质量还要受到季节、气候等影响，因此纤维质量不稳定。化学脱胶是目前麻纤维生产中最主要的脱胶工艺。然而化学脱胶法，无论是在其脱胶预处理阶段，还是在碱煮工艺中，均需使用大量的酸、碱化学试剂，因此容易造成较重的环境污染。尽管近年来化学脱胶有了一些突破性进展，如出现了生物-化学联合脱胶法等，但在麻脱胶预处理阶段一般仍需采用预酸、预碱或预氧化、预氯化等化学处理，因此麻脱胶预处理工艺是造成环境污染的一个重要原因。离子液体具有强极性、不挥发、高热稳定性、可调控的对极性及非极性物质的良好定向溶解性，且易合成和易回收等特点，它能够替代传统有机溶剂介质进行化学反应，从而实现反应过程的绿色化。本发明，即是先利用一种离子液体的水溶液对原麻进行预处理，然后再进行碱煮化学脱胶，最终完成麻纤维的脱胶。该工艺可大幅度降低麻纤维化学脱胶处理中的化学试剂使用量，并保证精干麻的质量，对麻韧皮纤维化学脱胶工艺的进步有重大意义，具有广阔的应用前景。

发明内容

为解决现有技术中麻脱胶工艺对环境存在污染大，脱胶工艺耗时长，及预处理效果差导致的后续脱胶效果不理想等问题，本发明提供一种离子液体-化学联合脱胶的方法，工艺简单、生产成本低、污染小。

本发明的技术问题通过以下技术方案实现：

一种离子液体-化学联合脱胶的方法，包括如下步骤：

①按照原麻与水的浴比为1:10～1:30，将原麻与水混合进行水煮2h～4h；干燥；

②按照离子液体与水的质量比为1:1～10:1配制离子液体水溶液，将步骤①中干燥后的原麻与离子液体水溶液按照浴比为1:10～1:30混合，于40℃～120℃搅拌处理2h～4h，过滤分离，所得固体用清水清洗，烘干；

③将所得固体进行化学脱胶处理；

所述离子液体具有A⁺B^-的结构，其中阳离子A⁺具有通式Ⅰ的结构，通式Ⅰ中R₁和R₂分别独立地选自C1～C5的烷烃或烯烃；阴离子B^-为醋酸根；

进一步地，所述离子液体选自1-丁基-3-甲基-咪唑醋酸盐。

进一步地，所述化学脱胶处理的具体方法为：以碱液对所得固体进行两次处理；进一步地，所述碱液为NaOH和Na₅P₃O₁₀的混合溶液；所述化学脱胶处理的具体步骤为：

第一步、以8g/L的NaOH，质量分数为2.5％的Na₅P₃O₁₀的混合溶液，按浴比为1:20加入步骤②所得固体，95℃处理1.5h，清洗；

第二步、再以12g/L的NaOH，质量分数为2％的Na₅P₃O₁₀的混合溶液，按照浴比为1:20加入第一步处理的固体，95℃再处理2.5h。

进一步地，所述预处理方法还包括将过滤分离后所得滤液加入5～8倍体积的水，静置，过滤，再将滤液经蒸馏脱除水分后回收循环使用的步骤。

进一步地，所述原麻选自苎麻、亚麻、罗布麻和大麻中的一种。所述原麻的长度为10cm以上，预处理前对其进行扎把。在预处理过程中需进行充分的机械搅拌，使得处理后的麻类植物韧皮纤维应具有一定的分散性，一定的长度、细度及强力，适应纺织加工的要求。