本發明屬于麻材料的脫膠方法領域，特別涉及一種高效低排低溫過氧化麻脫膠方法。

背景技術：

我國是世界大麻、苧麻、亞麻生產大國，其勞動生產率位居世界前列。2011年我國亞麻、苧麻、漢麻單位產量分別為3856、1700、2629千克/公頃，遠高于世界平均值。截至2012年，我國共有規模以上麻紡織企業282家，完成工業總產值430.74億元。

麻纖維生產工藝中最耗時、耗資源、污染最大的步驟是脫膠，該步驟已經開始制約麻纖維的使用與發展。最常用的脫膠方法為化學脫膠，又稱二煮法，該方法流程十分繁瑣，耗水大、耗時長，約6小時(浸酸2h，一煮1.5h，二煮2.5h)。五鈉、表面活性劑、非酸浸制劑等新型助劑的發展提高了麻的脫膠效率，耗時90～150min，但仍需用化學制劑高溫高壓煮練，對麻纖維的質量損失大，且會產生大量COD含量高、色度高的堿性廢水，造成環境污染。以苧麻為例，每生產一噸精干麻產生約60m³廢水，年排放的脫膠廢水量達300萬噸左右，COD排放量約7500噸。隨著科學技術的發展，近年來研究工作者嘗試將酶與微生物等引入麻脫膠工藝，并取得一定進展。其中化學、酶聯合脫膠法可減少煮練次數，省去耗時(約三小時：1h化學脫膠，2h酶脫膠)耗力的打麻工序，降低麻纖維的損害程度，但由于現用的脫膠酶類作用單一，而麻中膠質成分結構復雜，殘膠率不達標，生產條件要求高，生產工藝難以掌握且設備投入大，生產成本高，目前也無法在工業條件下廣泛使用，故難以推廣。另外，化學、生物聯合脫膠法，微生物處理時間長(24h微生物脫膠，2h化學脫膠)，雖具有一定可行性，但其脫膠后纖維品質較差。因此，亟待開發一種高效率、低污染、低成本、纖維品質高的新型麻脫膠技術。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是提供一種高效低排低溫過氧化麻脫膠方法，該方法提高脫膠步驟的效率，減少脫膠步驟的排污。

本發明所述脫膠方法效率高、工藝簡單，處理液可循環使用、能耗水耗小、生產成本低、污水排放量少，脫膠副產物收集及時，可促進麻紡工業向低碳環保型工業轉型。

本發明的一種高效低排低溫過氧化麻脫膠方法，包括：

(1)將堿金屬過氧化物，酰胺類物質和水混合，得到脫膠處理液；其中，脫膠處理液中堿金屬過氧化物含量為0.5wt.％～20.0wt.％，酰胺類物質含量為0.5wt.％～20.0wt.％，余量為水；

(2)將待脫膠麻材料經過步驟(1)中的脫膠處理液進行脫膠處理；其中，處理的方式為浸潤、浸軋或噴淋，處理的條件為：在5～-80℃的條件下處理1～10道，每道10s～30min；

(3)使用步驟(1)中得到的處理液在5～-20℃環境下對步驟(2)中脫膠處理得到的材料進行初道清洗，然后清洗(水洗或弱酸配合水洗)至中性，干燥，得到經過高效低排低溫過氧化脫膠的麻材料。

所述步驟(1)中堿金屬過氧化物為過氧化鉀、過氧化鋰和過氧化鈉中的至少一種。

所述步驟(1)中酰胺類物質為尿素、硫脲、乙酰胺、己內酰胺和四乙基氯化銨中的至少一種。

所述步驟(2)中待脫膠麻材料為苧麻、漢麻、亞麻、劍麻、黃麻或羅布麻的原麻、麻纖維束或經過初步脫膠處理的麻纖維。

所述步驟(2)中浸潤的處理方式為：將待脫膠麻材料浸入達到處理溫度的脫膠處理液中，同時配合機械作用處理，處理結束后經過軋輥脫去處理液。

所述步驟(2)中浸軋的處理方式為：將待脫膠麻材料經過脫膠處理液，在處理條件下進行浸軋，浸軋后配合輕微機械作用處理。

所述步驟(2)中噴淋的處理方式為：將脫膠處理液噴淋于待脫膠麻材料上，在處理條件下進行脫膠，處理過程中配合輕微機械作用處理。

所述機械作用為機械敲打、機械振蕩或機械軋壓。

所述步驟(2)中干燥的條件為：10～105℃常壓或真空環境下干燥。

所述處理液的回收與再生：使用過的處理液經升溫至10～50℃，沉淀并過濾移除析出的溶解成分，回收處理液可再次循環使用。

本發明中待脫膠麻材料經過堿金屬過氧化物和酰胺類物質的水溶液處理液中低溫處理后，材料中部分果膠、半纖維素、木質素、蠟質以及部分分子量較小的纖維素(分子量低于30×10⁴)被處理液高效溶解而脫離，分子量較大的纖維素纖維部分保留下來，其部分結晶區結構轉換為非結晶區，從而使得最終獲得的纖維白度、柔軟性和可染性提高。溶解出來的膠、半纖維素、木質素、蠟質以及部分分子量較小的纖維素在處理液溫度升高后析出，經過過濾可被收集以作他用，凈化后的處理液可繼續使用。

有益效果

(1)本發明中的脫膠處理液體系具有選擇溶解性，對于結晶度和分子量較低的成分具有高效溶解能力，但是對結晶度和分子量較高的纖維素成分的溶解性較弱，因此可在避免給予纖維主體損傷的條件下，通過調節處理條件，對脫膠主要成分進行可控移除；

(2)本發明中的低溫處理原理避免了水解反應，而是直接溶解，不僅工藝的處理時間較短，從而縮短脫膠工藝時間，節省生產成本；同時，被溶解物質可以在處理液溫度提升后析出而被收集，從而具有大分子結構的被溶解物質可以進一步用于其它應用；

(3)本發明通過低溫堿金屬過氧化物與酰胺類物質水溶液體系的氧化作用，加速脫膠，同時還可以對纖維漂白并賦予其一定抑菌性；

(4)本發明中的處理可以一定程度上打開纖維素體系的結晶區，將結晶區轉換為非晶區，從而提高纖維的柔軟性和可染性能；

(6)本發明中的處理液可以通過升溫過濾工序得到凈化，可以再次循環使用，因此大幅降低成本，還可以減少廢水排放，確保工藝的環保性。

附圖說明

圖1本發明脫膠處理流程圖；

圖2實施例1中苧麻處理前后的形態：A為脫膠處理前苧麻原麻，B為脫膠處理后苧麻纖維；圖3為脫膠處理流程圖及纖維處理前后形態對比。

具體實施方式

下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。

實施例1

將過氧化鈉/尿素/水以質量比10％/9％/81％的比例配制成處理液并預冷至-10℃，將苧麻原麻清洗凈后，鋪于處理網上，并浸沒于預冷處理液中1min，同時施加輕微機械拍打，處理后將纖維用-10℃處理液清洗，處理液回收。纖維使用25℃水洗至中性后在室溫下自然干燥。脫膠處理前的苧麻原麻和脫膠處理后的苧麻纖維如圖2A和2B所示。脫膠纖維的初始模量相對傳統工藝的19.9±5.9GPa降低到8.1±3.2GP，結晶度由傳統工藝獲得纖維的81.78％降低至50.02％，回潮率由8.83％提高到11.07％。染色性能顯著性提高，染色深度K/S值提高近33.46％。

實施例2

將過氧化鋰/硫脲/水質量比為10％/12％/78％的比例配制成脫膠處理液，將亞麻原麻洗凈后，鋪陳于處理網上，噴淋處理液，將被處理液潤濕的原麻放置于-5℃冷凍處理5min，同時配合機械拍打，隨后將纖維用-5℃處理液清洗，洗滌后處理液回收，纖維再使用20℃水洗至中性，而后在50℃快速烘干處理。通過對比低溫處理前后纖維的染色性能，得到處理后的亞麻纖維的染色深度K/S值提高了101.4％。處理后的亞麻纖維初始模量降低了40.4％，說明低溫處理可提高亞麻纖維的柔軟度。

實施例3

將過氧化鉀/尿素/水質量比為9％/12％/79％的比例配制成脫膠處理液并放入浸軋槽中，漢麻纖維束通過浸軋槽施加處理液，而后纖維束置于-25℃冷凍處理30s，重復浸軋冷凍過程2道，浸軋后配合機械拍打，處理使用-5℃處理液對纖維束進行清洗，處理液回收，而后纖維經過20℃水洗至中性，并在室溫下自然干燥。通過對比低溫處理前后纖維的染色性能，得到處理后的漢麻纖維的染色深度K/S值提高了66.1％，說明處理后漢麻纖維的染色性能得到提升。處理后的漢麻纖維初始模量降低了24.1％，說明低溫處理可提高亞麻纖維的柔軟度。