苎麻脱胶实验课程设计

《纺织加工化学》课程设计 课程设计题目： 苎麻的初加工工艺设计 姓 名： 班 级： 学 号： 指 导 老 师： 日 期： 2012 年 1 月 目录任务书……………………………………………………………………3一、前言…………………………………………………………………5二、设计原理……………………………………………………………6三、实验设计……………………………………………………………9四、实验结果……………………………………………………………16五、参考文献………………………………………………………… 20六、致谢……………………………………………………………… 21七、附件…………………………………………………………… 22 任务书（一）、目的通过该课程设计周培养学生查阅资料，综合运用所学的纺织加工化学等专业课程知识和进行设计、试验、撰写设计说明书等的能力。

二）、课程设计简介及基本要求课程设计是纺织加工化学教学中极为重要的一个环节，本课程设计拟设1周的时间为培养和提高学生查阅资料，独立、设计、计算和安排试验以及动手操作的能力，要求在老师指导下由学生独立完成由学生自拟题目，对纺织加工化学中的问题独立完成设计并实验，撰写设计说明书课程设计要求： 1.做好设计前预习，巩固和加深纺织加工化学基本理论知识，能综合运用所学知识解决纺织加工化学问题 2.能通过查阅资料，对比分析，根据设计要求进行方案设计，并具有创新性 3.能通过查阅仪器使用说明书和有关资料，正确的使用仪器设备并了解设备使用、测试原理 4.复习和巩固化学实验的知识，能独立正确地完成试剂的配置、用具的洗涤、具体操作等等 5.实验过程中认真观察每一个现象并记录，实验结果记录具有科学性，准确性及时修改自己的设计方案6. 撰写设计说明书要翔实真实地记载设计、实验结果，并加以分析讨论，得出有说服力的结论 (三)、课程设计目的要求 纺织加工化学是纺织工程专业的主干课程之一，需要通过一定的课程设计在纺织化学加工中综合应用基本的化学实验技能通过课程设计及实验是学生巩固和加深纺织加工化学的理论知识，加强学生独立分析问题和解决问题得能力、综合设计能力及创新能力。

培养学生实事求是、严肃认真的科学作风和良好的设计、实验习惯，为今后工作大需按良好的基础四）、课程设计的基本内容苎麻、亚麻、黄麻等麻纤维的化学脱胶设计化学处理工艺、物理化学处理工艺及其碱处理工艺设计五）、时间安排一周分为四个阶段：第一阶段：（时间为半天）由指导老师布置任务、讲解课程设计要求和任务 第二阶段：（时间为1天半）学生查阅相关资料，初步确定课程设计的题目、课程设计多种方案及设计方案交给指导老师检查、审核第三阶段：（时间为2天）在实验室做实验并修正自己的方案（2人一组）第四阶段：（时间为1天）撰写设计说明书并修改和完善六） 、设计说明书的打印要求：14） 中文题目（黑体、加粗、3号字）；中文摘要、关键词、正文；15） 一级标题（黑体、小3号字）；二级标题（黑体、4号字）；三级标题（黑体、小4号字）；目录（小4号字）；图题表题（黑体、5号字）；图表文字（5号宋体）；注释、参考文献（宋体、5号字）3、页眉：5号宋体内容为课程设计说明书题目，居中；页码：右下角；4、行距：1.5倍；5、打印用纸规格为A4七）、课程设计说明书的要求：学生一人撰写一篇设计说明书，设计说明书应包括封面、目录、设计任务书、中文题目、摘要、关键词、正文、参考文献、附件、封底。

字数要求在5000字以上，参考文献应不少于5篇（不包括辞典、手册）八）、成绩评定：根据学生提交的设计设计质量、实验情况、设计说明书书写质量、参考学生出勤情况、工作态度、文明作风等，按优秀、良好、中等、及格和不及格五级计分苎麻脱胶课程设计一、前言5 麻类纺织是21世纪最具发展潜质的功能性纺织“绿色产品”之一它以其天然的本质和独特的功能，在“返镤归真、舒适健康”的潮流中一直备受青睐苎麻为我国的特产，被誉为“中国草”和“纤维之王”苎麻纤维洁白、有光泽、拉力和耐热力强，用它纺织高支轻薄的麻布，是理想的夏秋季衣料我国苎麻产量约占世界总产量的90%，纺织加工能力亦居世界之首而苎麻脱胶是苎麻纺织品生产加工过程中的关键环节脱胶效果的好坏,直接影响纺纱质量目前脱胶方法有酶脱胶和化学脱胶，酶脱胶工艺对比传统的苎麻化学脱胶来说，有许多优点，如不需要大量的化工原料，耗能少，成本低，安全，无公害等所以，做为一种新的脱胶方法，苎麻微生物脱胶愈来愈受到人们的广泛重视但它的脱胶周期长，并且具有选择性利用化学的方法对苎麻进行脱胶有高效、快速、短流程的特点不仅煮练的时间短,而且脱胶效率也较高而常用的化学脱胶工艺需进行浸酸处理和两次浸碱工艺，不仅对纤维素的强度有所损伤，而且工艺长，能源消耗多。

从节约能源、节省化工料消耗和减少煮练废水对环境的污染等方面考虑，应选择能使原麻中纤维与胶质分离呈单根纤维状态的最佳碱煮条件应用现代生物工程技术进行苎麻生物脱胶是可持续发展的必然趋势，既能减轻环境污染，降低生产成本，又能改善精干麻品质，提高纤维适纺性能从这一角度出发，本次纺织加工化学课程设计中，我们本着节约能源、保护环境的原则，设计了一个生物酶脱胶方案和两个化学脱胶方案在最后的实验中我们采用了化学脱胶法化学脱胶的原理是利用植物韧皮中纤维素和胶质对碱、无机酸和氧化剂等稳定性不同而去除丝胶，从而获得可纺麻纤维二、设计原理1、麻纤维简介麻类作物韧皮中含有纤维外，还含有一些杂质，包括果胶物质半纤维素等成分这些胶质包围在纤维的外表，将纤维胶结在一起形成较硬的片状麻束这样的麻束是不能直接用来纺纱的因此，在纺纱的加工之前必须对原麻施以脱胶处理从麻的组成中知道，以苎麻苎麻原麻中含有25%左右的胶质，其它为纤维素就化学性质而言，纤维素与胶质中各种成分对水、无机酸、碱及氧化剂化学药品作用的稳定性是各不相同的例如，半纤维素中的低分子部分和可溶性果胶能深于水中，半纤维素中的高分子部分、不溶性果胶和纤维素等成分均可为酸所水解，而木质素对酸的作用表现出极大的稳定性。

半纤维素，果胶物质和木质素等成分易被高温碱液作用而溶解，纤维素则对碱液表现出较高的稳定性，纤维素和胶质均易被氧化剂所氧化所选用于实验的苎麻原麻的各化学成分的含量如下表：脂肪蜡质水溶物果胶物质半纤维素木质素纤维素灰分0．386.464.2912.451.3175.111.41纤维素结构式2、麻纤维的主要性能2.1长度和线密度麻纤维的单纤维长度分别是：苎麻长50～120mm，亚麻长17～25mm，黄麻长2～4mm，槿麻长2～6mm麻纤维的单纤维线密度为：苎麻约0.91～0.4tex、亚麻为0.29tex左右，黄麻的单纤维宽度约为10～28mmμm亚麻等经初加工后得到的束纤维，再经梳麻，成为适合纺纱要求的工艺纤维工艺纤维的线密度与麻纤维的品种、脱胶程度和梳麻次数等有关 2.2纤维的力学性能 由于伸长率低，断裂功小，加之弹性回复性能差，因此 苎麻织物的折皱回复能力差，织物不耐磨，穿着刺痒 两种精干麻纤维的强度情况如下：项目断裂强力断裂伸长断裂伸长率断裂功初始模量平均值／cNCV％平均值／mmCV％平均值／％CV％平均值／mjCV％平均值／cN·dtexCV％数据57．27314．9291．27216．3954．Z4216．395O．31823．194152．935．8932.3强伸性和弹性 麻纤维是天然纤维中强度最大、伸长最小的纤维，其中苎麻的断裂长度可达40～55km，而苎麻、亚麻、黄麻的断裂分别为2%～4%、3%、3%左右，麻纤维的单性较差，麻织物的服装容易皱褶。

2.4吸湿性 麻纤维的吸湿能力较强，其中以黄麻的吸湿性最大，一般大气条件下回潮率可达14%左右，此外，麻纤维的吸湿、散湿速度快，所以其织品在夏季穿着凉爽舒适2.5耐酸碱性麻纤维与棉一样，较耐碱而不耐酸，在浓硫酸中，苎麻会膨润溶解  2.6其他性质麻纤维的初始模量高，手感粗硬，耐日光和电绝缘性好，但苎麻和亚麻的耐热性不及棉纤维好3、麻纤维的用途 麻类纤维的共同特点是吸水、吸湿和透气性好其纺织品亦具有爽身离汗、卫生抗污和抗静电的优良特性通过对麻类纤维成分的研究，发现麻类纤维不仅普遍含有抗菌性的麻甾醇等有益物质，且不同的麻纤维还含有不同的有助卫生保健的化学成分如亚麻能散发出对细菌的产生有很强抑制作用的香味，对螨类有较强杀伤力苎麻含有丁宁、嘧啶、嘌呤等成分，对金色葡萄球菌、大肠杆菌、绿脓杆菌有很强的抑制作用大麻纤维含有10余种对人体健康有益的微量元素4.麻纤维的脱胶原理 就化学性质而言，纤维素与胶质中各种成分对水、无机酸、见及氧化剂化学药品作用的稳定是各不相同如下图所示：纤维素及各胶质成分在常见化学药剂中的稳定性热水无机酸氢氧化钠氧化剂其他纤维素稳定水解稳定氧化溶于铜氨溶液、童乙二胺溶液半纤维素部分可溶水解溶解氧化／果胶物质部分可溶水解温度较高时间较长是可溶氧化易溶于草酸铵溶液木质素稳定非常稳定高温、长时间可溶氧化易氯化脂蜡质软化水解皂化氧化溶于有机溶剂化学脱胶法就是利用NaOH在高温和一定的压力下对苎麻进行蒸煮来去除苎麻纤维中的胶状物质。

脱胶后的苎麻经拷麻、浸酸、水洗、漂白和烘干等工艺，即加工为精干麻即利用原麻中的纤维素和胶杂质成分对碱、无机盐和氧化剂作用的稳定性的不同在不损伤或尽量少损伤纤维原有机械性质的原则下，去除其中的胶质成分，而保留或制取纤维素 三、实验设计1、实验方案方案一：二煮一漂法原麻初加工—浸酸—水洗—一次碱液煮练—热水洗—二次碱液煮练—水洗—打纤—漂白—酸洗—水洗—脱水—给油—脱水—抖松—干燥得到精干麻第一次碱液煮练前为预处理工艺过程，第一次碱液煮练打二次煮练的工序为碱液煮练工艺过程，第二次碱液煮练后的工序为后处理工艺过程方案二： 二煮一练法 工艺过程：原麻拆包、拣麻、扎把——浸酸——水洗——装笼（或装笼——浸酸——水洗）——一次碱液煮练——热,冷水洗——二次碱液煮练——水洗——打纤——酸洗——水洗——脱水——精练——水洗——脱水——抖松——给油——脱水——抖松——干燥，得到精干麻其工艺过程与工艺参数与二煮一漂法类似方案三：生物酶脱胶 最后根据实验条件选择了方案一进行实验。