大麻脱胶及助剂选用

高月琴 (山西省纺织科学研究所 太原030001)

原载 [印染助剂]1992/4p23-25）

摘要 比较了大麻与芝麻的性能;叙述了大麻的适度脱胶工艺及助剂选用·

关键词 麻 脱胶 助剂

大麻作为纺织原料是纺织行业的一个新课题.为了开发我省大麻资源，我们在1989～1991年对山西大麻的理化性能进行了分析，通过小试、中试及生产性试验，对大麻脱胶工艺及助剂选用进行了探索性研究，实践证明脱胶助剂的选择是较合理的，工艺路线是可行的.

一、大麻的主要理化性能

山西大麻为雌雄异株.雄麻又叫花麻，茎高2一3m，不分权，皮薄，纤维细白，以收麻皮为主;雌麻又叫籽麻，茎高1一2m，分权多，皮厚，纤维较粗硬，含胶多，一般以收籽榨油为主.大麻的化学成分与苎麻对比如表l.

表1 山西大麻的化学成份与苎麻对比

品种	纤维素	半纤维素	木质素	脂蜡质	水溶物	果蚊
山西陈大麻	50.78	17.B2	5.70	1.45	8.01	16.24
山酉新大麻	59.66	19.19	6.32	1.63	7.幻	5.80
苎 麻	74.59	12.29	1.19	0.54	7.35	4.04

由表I可知:大麻的主要化学成分与苎麻相似，所以大麻脱胶工艺可大致仿照苎麻，但大麻的木质素和半纤维素含量比苎麻高，故大麻纤维粘结现象严重，脱胶困难;同时也不难看出，陈大麻中果胶含量为新麻的三倍以上，纤维素含量却比新麻低10% 左右，说明陈麻比新麻脱胶难度更大，且制成率低。大麻的物理性能与苎麻对比如表2:

表2 大麻的物理性能与苎麻对比

品种	单纤平均长度 (mm)	单纤细度 (公支)	单纤强力 (N)
大麻	15～20	4000以上	0.108 ～0.147
苎麻	60～20	1400～1800	0.196～0.294

由表2可知:大麻单纤细度较苎麻高，强力稍低于苎麻，但单纤长度比苎麻短得多，说明大麻单纤维无可纺性，大麻绝不能象苎麻那样进行全脱胶，只能采取"适度"脱胶法，在保证工艺纤维长度和强力的前提下，尽可能提高其细度。

二．助剂的选用

同苎麻一样，大麻脱胶的核心是煮练 通常用NaOH使大麻韧皮组织中的非纤维物质在煮练过程中溶解、裂构、皂化，乳化而去除，但有些杂质需在高温长时间的煮练过程中脱除，而NaOH的脓度会随时间的延长而降低，不能使脱胶继续深入进行。为此根据大麻的理化特性，重点选用以下几种助剂。

(一)水玻璃(Na₂Si0₃)

水玻璃具有渗透性、乳化性、泡沫性和保护胶性，易溶于水而水解，水解时生成的NaOH可补充碱煮过程中碱液的浓度;生成的硅酸在水中能形成胶粒群，吸附练液中的杂质、色素和来自煮锅及麻架上的高价铁离子 (Fe+++)，防止在纤维上形成污迹和锈斑，使练液澄清，提高了精干麻的白度及纤维毛细管效应。

山酉大麻一般由麻农自己在死水池中沤制，污烂现象较严重，在煮练过程中加Na ₂SiO₃，就显得尤为重要.

(二)硫化钠(Na₂S)

它极易溶于热水，其水解反应呈可逆性。

大麻的显著特点是木质素含量高，在煮练过程中加入Na₂S既具有补充碱液和缓冲作用，同时水解生成的NaSH中的SH^-离子能与木质素中的若干基因相结合而生成硫化木质素，在碱煮过程中去除，但Na₂S具有腐蚀性和能燃烧性，因此在使用和贮存时应采取相应的措施。

(三)多聚磷酸钠

多聚磷酸钠一般指 Na₅P₃0₁₀和Na₄P₂O₇，是多电荷具有胶束结构的电解质，对微细粒子具有分散、乳化、胶溶作用，能使果胶、木质素，半纤维素等胶质分散成微小的胶溶粒子而悬浮于碱液中。防止这些胶杂质色素等再附在麻纤维上，同时还能增强练液的表面活性，提高渗透能力。它们对多价金属离子有强的赘合作用，能络合钙、镁、铁等多价金凤离子，从果胶酸钙、果胶酸镁及灰分中置换出来，变成可溶性复合物悬浮于练液中，而缩短煮练时间，提高脱胶质量，以Na₅P₃O₁₀络合Ca++为例，其络合反应如下:

Na₅P₃O₁₀ + Ca++一一Na₃ [CaP₃O₁₀] + Na+

多聚磷酸钠还具有软化硬水的作用，可提高精干麻的白度。由于多聚确酸钠市销价较高，有时也可用磷酸三钠，六偏磷酸钠代替，但效果不如前者。

为提高煮练效率，有时还可以加一些肥皂、拉开粉等表面活性剂以增强练液的渗透能力。为保护纤维强力也可加一些Na₂SO₃，等还原剂，总之助剂的选用应视原麻质量而定。

药剂的用量应根据原麻的胶质含量、化学成分及药剂本身的化学特性而定，不可千篇一律。在小试中采用的方法是先根据原麻特点确定主辅药剂的大致用量范围，再采用0，618法确定最佳工艺用量，计算通式如下:

X1=a+(b-a)×0.618

X2=a+b-X1

式中:X1为第一次试验取药剂用量;

X2为第二次试验取药剂用量;

a为药剂最少用量;

b为药剂最多用量。

经过两次以上试验后，选出较理想的药剂用量，进行大样试验，从而确定最佳工艺参数。

三、脱胶工艺及措施

大麻脱胶的目的是生产适合纺织加工的”工艺纤维”，关键是进行"适度"脱胶，为此我们选定了"轻煮重洗、轻打重抖、漂洗交替的化学脱胶与机械分离相结合的工艺路线，主要流程如下:

选料→浸泡→打洗→抖松→煮练→水洗→漂白→脱氯→水洗→抖松→增柔→抖松→烘千。

在脱胶过程中主要采取以下几条措施

(一)掌握脱胶总则

大麻脱胶的总则是在保证纤维强力和长度的前提下，尽量提高细度，因此在脱胶各工序中都必须做到"适度"脱胶，比如溶液浓度不宜过大，煮练压力不宜过高，打洗圈数不宜过多等。为提高纤维分离度还必须进行多抖和细抖。

(二)抓住脱胶难点

大麻脱胶的主攻对象是半纤维素和木质素，但半纤维素分子量低，化学性质很不稳定，既易被无机酸水解，又能在低浓度的热碱液中溶解，尤其易被氧化剂所氧化，所以脱胶的难点不是半纤维素而是木质素。去除木质素的有效方法是使其硫化、氧化或氯化，在碱液中溶解，因此，除注意选用Na₂S等助剂外，还特别注意采用碱性条件下的宜漂白，使木质素含量降低，达到保证纤维长度、强力和柔软的目的。

四、结果

本次试验共投人原麻入84吨，由于存放时间较长，霉烂现象严重，选料后只剩2.225吨，净选率为78.3%，生产出精干麻1.196吨，制成率为42.1%，占净选麻的53%，经省纤检局测定各项指标如表

表3大麻衍干麻质量指标

试验	纤维支数	纤维长度	纤维强度	残胶	含杂
	(公支)	(mm)	(g/d)	(%)	(%)
小试	990	75.90	3.92	3.31
中试	999	78.75	3.55	2.33
试生产	988	84.96	6.90	2.56	0.31

由表3可见，试验所得精千麻强力高，长度适中，残胶少，含杂少，但纤维支数较低，主要原因是；①原麻中含籽麻较多，在客观上起到降低纤维平均支数的作用;②由于当时厂内资金紧张，有部分助剂没用上也造成纤维支数降低，若按要求加配助剂，纤维支数还可以提高。由此可见，大麻经适度脱胶后是可以作为纺织原料的，要提高大麻的适纺性还需在原麻品种及助剂选用上下功夫。

参考文献

[1]许符节著:《苎麻脱胶与纺纱》

[2]刘正超著:《染化药剂》

（本文原载[印染助剂]1992/4p23-25）