一、前言
（一）苎麻纤维是一种重要的纺织纤维原料，苎麻纤维在所有天然中单纤维最长强度最大，脱胶后洁白有丝光，抗菌性能强，透气性好，可和棉花、化学纤维、动物绒毛、蚕丝等混纺，也可以纯纺。苎麻纤维制品吸湿、挺括、透气的特征使其备越来越受到消费者的喜爱，是一种优良的纺织原料，被公认为“天然纤维之王”。苎麻的非纤维成分统称为胶质，胶质主要由果胶、半纤维素、木质素、灰分、蜡质层等组成，上述物质通过物理作用和化学作用而互相连接，形成完整韧皮保护茎干的作用，此类物质约占苎麻原麻重量的30%，将胶质脱除后即可使纤维暴露用于纺织。
（二）目前苎麻生产加工企业大多都是采用化学脱胶或生物化学脱胶生产精干麻，虽然技术上已经很成熟，但此类脱胶方法酸、碱等化学物质用量大，能耗高，水体臭味大，水用量大，对河流污染严重，污水处理难达标。在环境保护的压力下，不少苎麻加工企业被关停或限产，即使有些企业在环境治理力度，投入巨资进行污水处理，由于生产成本偏高、生产的精干麻品质不高、利润空间小而倒闭。从而导致苎麻原麻需求减少，原麻价格下跌，严重影响农民种麻的积极性，种麻收入得不到保障，种麻积极性受到打击，最终，整个苎麻行业面临困境。生产一吨精干麻需耗酸约80KG，耗碱约400KG；耗水约600吨，对河流污染严重，COD高达17000mg/L左右。由于使用强酸、强碱，水解胶质的同时纤维不可避免的受到破坏，织物手感粗硬，苎麻纤维杂乱、梳纺加工困难，精干麻制成率偏低，品质不高，不能满足市场对高品质精干麻的需求。所以，苎麻脱胶过程中的节能减排、降低生产成本、提高精干麻品质问题已成为制约苎麻产业可持续发展的重要瓶颈。加快科技进步步伐，加强对新技术、新装备的研发，通过自主创新、技术改造，实现麻纺织行业产业升级和结构调整，提高产品质量、经济效益和劳动生产率，努力减少用工。拟实现“十三五”的规划，到2020年苎麻行业万锭用工达到350人以下，全行业实现单位增加值能耗年均降低5%、水耗年均降低5%的目标。
二、技术工艺方案
（一）主要技术
苎麻的非纤维成分统称为胶质，胶质主要由果胶、半纤维素、木质素、灰分、蜡质层等组成，上述物质通过物理作用和化学作用而互相连接，形成完整韧皮保护茎干的作用，此类物质约占苎麻原麻重量的30%，将胶质脱除后即可使纤维暴露用于纺织。本工艺通过一种负电性大、体积小、极性强的纤维疏软剂配置而成的溶剂，该溶剂在90度温度常压下于装有生物质原料的反应器中与原料产生分子间作用力及氢键反应，并发生氧化反应，从而降低分子质量，影响生物质原料的物理性质，如熔点、沸点、溶解度，使苎麻中的胶质与纤维分离出来，并溶于反应液中，从而得到纯净的纤维素。整个炼制过程在低碱（浓度为现有技术的十分之一）、80-100摄氏度温度和常压条件下炼制，对纤维强度损害小，炼制过程集成有脱胶、漂白和酸碱度平衡，无酸碱等化学残留，成品纤维不容易返黄，每炼制一吨苎麻纤维耗水量仅为60吨左右。
（二）苎麻脱胶步骤：
步骤一，将待处理的苎麻浸入浓度为2%的脱胶助剂溶液中，浴比1：10，浸泡时间为2小时，取出上述苎麻；
图1 样品 图2 浸泡 图3 浸泡效果
步骤二，把步骤一的苎麻加入到水中，浴比1：10，加热到95-100℃，进行脱胶，在搅拌状态下，保持3小时，取出上述苎麻脱水；
图4 煮练过程 图5 煮练样品 图6 煮练水样
步骤三，将步骤二得到的苎麻，加入到含有15％-20%步骤一浸泡液的水溶液中，浴比1：10，加热至95-100℃，在搅拌状态下，保持1.5小时，停止加热，按物料的15%-17%加入双氧水，温度控制80-90℃，在搅拌状态下，保持1小时，取出上述苎麻脱水；
图7 漂煮过程 图8 漂煮样 图9 漂煮水样
步骤四，将步骤三得到的苎麻用双氧水进行漂白，浴比1：10，PH9-10，双氧水用量30%，漂白助剂EDTA用量2‰，在搅拌状态下，漂白时间约1小时，当溶液达到PH8-8.5时加入柠檬酸或草酸，调节PH6-7，加入少量洗涤精在95-100℃进行煮洗，均匀后，对上述苎麻进行脱水即得到苎麻纤维；
图10 漂白过程 图11 苎麻纤维 图12 漂白水样
步骤五，将步骤四得到的苎麻纤维用清水煮洗，浴比1：15，温度95-100℃，在搅拌状态下，煮洗均匀后进行脱水。
步骤六，将步骤五得到的苎麻纤维按传统的后续工段进行抖松、给油、给柔软剂、再脱水、给松、烘干即得苎麻精干麻。
（三）相关说明
1、整个苎麻精干麻生产工艺在低碱常压下进行，碱用量减少至化学脱胶的17.5%，水用量减少至化学脱胶的1.7%，各工序的回收水经水处理后全部回用，实现了清洁型苎麻活性离子脱胶生产高品质精干麻。
2、大大提高精干麻品质，精干麻制成率比常规化学脱胶提高10%，精干麻残胶率小于2%，束纤维断裂强度高于5.26cN/tex，白度达到75度，均超过苎麻精干麻国家标准GB/T20793-2015一级品的指标。
3、由于整个工艺流程是在常压状态下进行，而且不用大量的清水冲洗苎麻，用水量极少。苎麻中的胶质溶于煮练液中，减少了人工打纤的工序，省去了煮炼后过程中需重新扎麻、打纤的步骤，解决了传统化学脱胶无法连续机械化生产的问题，大大降低了人工成本。也为提升装备水平提供也可靠的技术依据。
（三）工艺流程图
精干麻生产线流程：
三、与传统化学脱胶工艺品质指标对比
四、单位消耗及费用对比
五、废水主要污染物及产生量
以上各工序的废水经处理后可全部回用，无外排。水处理产生的污泥销售给有机化肥厂。
论文作者:卢春威
论文发表刊物:《基层建设》2019年第23期
论文发表时间:2019/11/6
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