PMFT藤韧皮半脱胶工艺研究及藤纤维开发

作     者：蔺超 

作者单位：东华大学 

学位级别：硕士

导师姓名：崔运花

授予年度：2015年

学科分类：0821[工学-纺织科学与工程] 08[工学] 082102[工学-纺织材料与纺织品设计] 

主      题：PMFT藤韧皮 半脱胶 碱氧浴 工艺纤维 性能测试 

摘      要：随着科学技术的发展，矿产及石油资源的日益短缺，化学纤维的发展受到很大制约，天然纤维的发展拥有了广阔的发展空间。天然纤维具有天然独特的性能与特点：透气性、吸湿保暖性能优越、穿着舒适等，除此之外，有些产品具有非常优良的保健效果。纯天然的绿色生态产品日益被广大顾客所青睐。PMFT藤纤维正是其中之一。 但在PMFT藤的前期研究开发过程中，仍然存在诸多问题，传统脱胶工艺繁琐复杂，耗时长，耗能多，成本高，并且由于其单纤维长度短，可纺性差，难以达到纺纱织造的要求，因此，半脱胶工艺脱胶成为必然。本课题采用碱氧一浴短流程脱胶工艺，重点对其工艺参数范围进行研究，以达到有效半脱胶效果。同时，研究了在半脱胶工艺参数范围内，不同脱胶工艺所得工艺纤维的性能，为后续系列产品开发提供依据。 本文主要研究内容与结论如下： （1）对PMFT藤进行剥皮工艺的改进探索研究：对PMFT藤进行干、湿剥皮处理，同时对干、湿剥皮所得韧皮的化学成分进行定量分析，与其他常见天然纤维原料的化学成分对比分析，确定碱氧一浴短流程脱胶方案。 （2）进行PMFT藤韧皮半脱胶工艺研究：根据所定脱胶方案，实施脱胶工艺单因子实验，研究了各单因子对残胶率及残余木质素的影响。在此工艺条件下，确定可纺残胶率指标8.21%±1.00%范围的工艺参数条件：碱浓度7～9g/L，煮练温度80～90℃，煮练时间70～90min，双氧水浓度10～30ml/L，并进行正交实验，探讨比较各因子对脱胶效果的影响程度大小，通过模糊数学数据处理确定接近可纺指标最优工艺为NaOH浓度8g/L，H2O210ml/L，煮练温度85℃，煮练时间90min;残胶率8.28%，残余木质素含量6.42%;较优工艺A为NaOH浓度8g/L，H2O230ml/L，煮练温度80℃，煮练时间80min，残胶率7.97%，残余木质素含量6.09%;较优工艺B为NaOH浓度9g/L，H2O220ml/L，煮练温度80℃，煮练时间90min，残胶率7.78%，残余木质素含量6.18%;较优工艺C为NaOH浓度7g/L，H2O220ml/L，煮练温度85℃，煮练时间80min，残胶率9.06%，残余木质素含量6.33%。 （3）进行PMFT藤干剥皮工艺纤维性能研究：在上述正交实验工艺条件参数范围内，研究各影响因素对纤维性能细度、强度的影响，并通过正交实验与模糊数学处理，确定纤维性能测试最优工艺为NaOH浓度7g/L，H2O230ml/L，煮练温度90℃，煮练时间90min，所得工艺纤维细度13.40dtex，强度2.40cN/dtex;较优工艺A为NaOH浓度8g/L，H2O210ml/L，煮练温度85℃，煮练时间90min，所得工艺纤维细度15.18dtex，强度2.65cN/dtex;较优工艺B为NaOH浓度7g/L，H2O210ml/L，煮练温度80℃，煮练时间70min，所得工艺纤维细度17.04dtex，强度2.87cN/dtex;较优工艺C为NaOH浓度7g/L，H2O220ml/L，煮练温度85℃，煮练时间80min，所得工艺纤维细度15.30dtex，强度2.62cN/dtex，与全部测试指标（残胶率、残余木质素含量、细度、强度）最优工艺为NaOH浓度8g/L，H2O210ml/L，煮练温度85℃，煮练时间90min;较优工艺为NaOH浓度7g/L，H2O220ml/L，煮练温度85℃，煮练时间80min;开发低特纤维工艺为NaOH浓度7g/L，H2O230ml/L，煮练温度90℃，煮练时间90min。 （4）设计不同残胶率与不同细度工艺纤维工艺条件，开发了PMFT藤半脱胶工艺纤维系列产品，同时结合二煮工艺进行脱胶优化实验，探索既保持残胶率，又能够有效降低残余木质素的优化工艺。并且以PMFT藤韧皮半脱胶碱氧一浴工艺为核心，对预酸，生物酶与超声波等不同预处理方式在PMFT藤韧皮脱胶方面的应用研究做了初步探索。实验结果表明：二煮工艺能有效降低残余木质素含量，超声波能明显改善纤维性能。