一种麻纤维精细化处理工艺制造技术

技术编号:12852982 阅读:94 留言:0更新日期:2016-02-11 17:15
本发明专利技术涉及一种麻纤维精细化处理工艺,机械软麻工艺。其工艺流程为:麻纤维-均匀给湿-机械软麻-水煮-烘干。其主要特征在于机械软麻,其中麻纤维是指洋麻、黄麻、大麻中的一种,给湿程度为占纤维干重的5%-25%,软麻过程中加压程度为730-1520N,软麻次数为1-2次,水煮工艺采用60-80℃,煮练时间为10-20min,烘干条件为50-70℃,烘干40-60min。机械软麻后纤维直径为40-130μm,平均直径70-95μm,纤维断裂强度为100-600MPa,平均断裂强度210-300MPa。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纺织材料技术,具体为一种麻纤维精细化处理工艺
技术介绍
麻最早产于我国,具有较高的比强度,比模量,密度小,是我国古代非常重要的纺织原料之一,在中国种植资源丰富,价格低廉。随着科学水平的提高以及对天然纤维研究的不断深入,麻纤维已在服装、家纺、复合材料等领域得到了广泛的应用。然而在麻纤维在实际应用过程中存在着诸多的问题,如麻纤维木质素含量高,纤维粗硬,纺纱过程中易脆易断,在应用于复合材料领域过程中,由于麻纤维自身较高的亲水性和吸湿性,与树脂表面性质完全相反,使得麻纤维增强复合材料缺乏良好的界面黏结性,导致复合材料界面张力增力口、材料多孔和环境降解等问题。对麻纤维进行精细化处理,去除其表面的非纤维素物质,可使纤维柔软,吸湿性降低,使其更好的应用于各个领域。现有的麻纤维精细化处理工艺多采用以碱处理为主的化学方法、酶处理法、蒸汽闪爆法等,这些方法中,化学方法存在着严重的化学污染问题,生物酶方法不仅需要精准的处理工艺,且一般耗时较长,蒸汽闪爆法易对纤维造成损伤,需要进行加压,存在成本问题。
技术实现思路
针对现有技术的不足,本专利技术拟解决的技术问题是,提供一种麻纤维精细化处理工艺,该工艺采用机械软麻技术,可使纤维柔软程度增加,细度减小,增强麻纤维与树脂浸润性能,提高纤维结晶度,有效降低麻纤维表面果胶、木质素等非纤维素物质。具有操作简单,清洁环保,节能高效等特点。本专利技术解决所述技术问题的技术方案是:设计一种麻纤维精细化处理工艺,该工艺采用以下流程:麻纤维——均匀给湿——机械软麻——水煮——烘干;其中:所述的麻纤维是指洋麻、黄麻、大麻中的一种,麻纤维已经过初步怄麻处理;所述的均匀给湿工序是指,按纤维干重的5% -25%对麻纤维进行均匀喷洒给湿,并闷放30_50min ;所述的机械软麻工序是指,将闷放好的麻纤维均匀铺网,喂入软麻机,软麻机各对罗拉加压730-1520N,收集软麻后麻纤维,简单手工开松,软麻1-3次;所述的水煮工序是指,将软麻后的麻纤维放于60_80°c水中进行煮练,煮练时间为10-20min,充分去除软麻后已与纤维主体分离的非纤维素物质;所述的烘干工序是指将水煮后的麻纤维烘干。与现有技术相比,本专利技术麻纤维的精细化处理工艺的有益效果是:可有效减小纤维细度,增加纤维柔软程度,利于纺纱过程进行;麻纤维与树脂浸润性能提高,改善麻纤维与树脂界面性能,提高麻纤维增强复合材料力学性能;精细化处理过程不使用任何化学试剂,不存在环境污染问题;操作流程简单,耗时短,节省劳动力。【具体实施方式】:下面通过结合实施例对本专利技术做进一步详细说明。本专利技术设计的麻纤维精细化处理工艺采用以下工艺流程:麻纤维——均匀给湿——机械软麻——水煮——烘干;其中:所述的麻纤维是指洋麻、黄麻、大麻中的一种,麻纤维已经过初步怄麻处理,洋麻纤维直径50-120 μ m,平均直径85 μ m ;黄麻纤维直径40-150 μ m,平均直径85 μ m ;大麻纤维直径60-170 μ m,纤维平均直径110 μ m ;麻纤维直径不匀率35% -40% ;所述的均匀给湿工序是指,按纤维干重的5% -25%对麻纤维进行均匀喷洒给湿,并闷放30_50min ;所述的机械软麻工序是指,将闷放好的麻纤维均匀铺网,喂入软麻机,软麻机各对罗拉加压730-1520N,罗拉往复回转约50次/分钟,前进长度约188毫米,后退长度约137毫米。软麻机共14对罗拉,从前至后分为前区、中前区、中区、中后区、后区五个区域,前区4对罗拉均为20沟槽,中前区4对罗拉均为22沟槽,中区2对罗拉均为24沟槽,中后区2对罗拉均为25沟槽,后区2对罗拉均为27沟槽。收集软麻后麻纤维,简单手工开松,软麻1-3 次;所述的水煮工序是指,将软麻后的麻纤维放于60_80°C水中进行煮练,煮练时间为10-20min,以充分去除软麻后已与纤维主体分离的非纤维素物质;最后进行烘干工序,将水煮后的麻纤维于50_70°C条件下,烘干40_60min。本专利技术中所述的给湿、水煮、烘干工序与现有纤维处理技术基本相同或类似,但机械软麻工序与现有纤维处理技术不同,是对不同的麻纤维设置不同的处理工序,且是针对现有纤维精细化处理技术存在的弊端而设计的操作工序。本专利技术方法采用机械软麻技术对麻纤维进行精细化处理,针对不同性能的麻纤维设计不同的精细化处理方案,依据纤维基本性能合理设计软麻前给湿程度、软麻加压程度及软麻次数,做到最大程度精细化,最小程度损伤;机械软麻处理可以有效减小麻纤维细度,降低纤维直径不匀率,且麻纤维柔软程度增加,解决麻纤维纺纱过程中易脆易断的问题,利于高效纺纱;软麻处理后纤维与树脂浸润性能有所提高,纤维与树脂表面性质相接近,改善麻纤维与树脂界面性能,可提高麻纤维增强复合材料力学性能;机械软麻精细化处理操作流程简单,只需四个步骤即可完成,耗时较短,可大程度的节省劳动力,且未使用任何化学试剂,不存在环境污染问题。本专利技术方法所得到的麻纤维主要性能参数为:洋麻、黄麻纤维直径均为40-100 μ m,平均直径70 μ m,洋麻纤维断裂强度180_400MPa,黄麻纤维断裂强度100-360MPa ;大麻纤维直径60-130 μ m,平均直径95 μ m,断裂强度120_600MPa ;三种麻纤维直径不匀率为25% -30%。本专利技术未述及之处适用于现有技术。下面给出本专利技术的具体实施例。这些实施例仅用于详细具体说明本专利技术技术方案,并不限制本专利技术权利要求保护的范围。实施例1称取100g洋麻纤维,进行简单开松,取20g水均匀喷洒在洋麻纤维上,为保证喷洒均匀,可将20g水分两次喷洒到洋麻纤维中,喷洒完成后闷置40min,保证纤维均匀吸湿。然后调节软麻机螺线形弹簧,使弹簧处于自由状态,依靠罗拉自身重力对纤维施加压力,因为各对罗拉表面沟槽数目不同,实际施加给洋麻纤维的压力范围为730-750N。将闷置好的洋麻纤维均匀铺网,喂入软麻机,纤维经过软麻机反复碾压,最后输出软麻后的洋麻纤维,将输出的洋麻纤维进行简单开松,再次铺网喂入软麻机,进行第二次软麻,将第二次输出的洋麻纤维置于50°C温水中煮练15min。将煮练后的洋麻纤维于60°C条件下烘干40min,即得到洋麻纤维成品。通过上述实施例可得到的洋麻纤维各项性能如下:纤维直径40-100 μ m,平均直径70 μ m,纤维直径不匀率25.81 %,断裂强度180_480MPa,平均断裂强度284MPa。实施例2称取100g黄麻纤维,进行简单开松,取15g水均匀喷洒在黄麻纤维上,为保证喷洒均匀,可将15g水分两次喷洒到黄麻纤维中,喷洒完成后闷放30min,保证纤维均匀吸湿。然后调节软麻机螺线形弹簧,使弹簧由自由状态调至压缩1cm,依靠罗拉自身重力及弹簧压力对纤维加压,因为各对罗拉表面沟槽数目不同,实际施加给黄麻纤维的压力范围为9800-1000N。将闷放好的黄麻纤维均匀铺网,喂入软麻机,纤维经过软麻机反复碾压,最后输出软麻后的黄麻纤维,将输出的黄麻纤维置于50°C温水中煮练lOmin。将煮练后的黄麻纤维于50°C条件下烘干50min,即得到黄麻纤维成品。通过上述实施例可得到的黄麻纤维各项性能如下:纤维直径40-100 μ m,平均直径70 μ m,纤维直径不匀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种麻纤维精细化方法,该生产方法采用以下工艺:工艺流程:麻纤维——均匀给湿——机械软麻——水煮——烘干;其中:所述的麻纤维是指洋麻、黄麻、大麻中的一种,麻纤维已经过初步沤麻处理;所述的均匀给湿工序是指,按纤维干重的5%‑25%对麻纤维进行均匀喷洒给湿,并闷放30‑50min;所述的机械软麻工序是指,将闷置好的麻纤维均匀铺网,喂入软麻机,软麻机各对罗拉加压730‑1520N,收集软麻后麻纤维,简单手工开松,软麻1‑2次;所述的水煮工序是指,将软麻后的麻纤维放于60‑80℃水中进行煮练,煮练时间为10‑20min,充分去除软麻后已与纤维主体分离的非纤维素物质;所述的烘干工序是指将水煮后的麻纤维于50‑70℃条件下,烘干40‑60min。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王春红白肃跃王瑞
申请(专利权)人:天津工业大学
类型:发明
国别省市:天津;12

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