基于离子液体的麻脱胶预处理方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410494029.X

申请日:

2014.09.24

公开号:

CN104313703A

公开日:

2015.01.28

当前法律状态:

驳回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):D01C 1/02申请公布日:20150128|||实质审查的生效IPC(主分类):D01C 1/02申请日:20140924|||公开

IPC分类号:

D01C1/02

主分类号:

D01C1/02

申请人:

大连工业大学

发明人:

赵玉萍; 杨锋锐; 马英冲; 郑来久; 侯箫箫; 杜冰; 叶方; 刘禹霖; 苏翔

地址:

116034 辽宁省大连市甘井子区轻工苑1号

优先权:

专利代理机构:

大连东方专利代理有限责任公司 21212

代理人:

赵淑梅;李馨

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内容摘要

一种基于离子液体的麻脱胶预处理方法,包括如下步骤:将原麻与水先进行混合水煮,干燥后再将原麻与离子液体水溶液混合,于40℃~120℃搅拌处理2h~4h;过滤分离,所得固体用清水清洗,烘干;所述离子液体具有A+B-的结构,其中阳离子A+具有通式Ⅰ的结构,通式Ⅰ中R1和R2分别独立地选自C1~C5的烷烃或烯烃;阴离子B-为醋酸根;本发明使用的离子液体不挥发,无环境污染,腐蚀性低,性能稳定,热稳定性好,且可回收利用;麻脱胶预处理效果好,可有效降低原麻的胶质含量,预处理之后,麻中胶质可减少20%左右,有利于麻纤维的后序脱胶处理。

权利要求书

1.  基于离子液体的麻脱胶预处理方法,包括如下步骤:
①按照原麻与水的浴比为1:10~1:30,将原麻与水混合进行水煮2h~4h;干燥;
②按照离子液体与水的质量比为1:1~10:1配制离子液体水溶液,将步骤①中干燥后的原麻与离子液体水溶液按照浴比为1:10~1:30混合,于40℃~120℃搅拌处理2h~4h,过滤分离,所得固体用清水清洗,烘干;
所述离子液体具有A+B-的结构,其中阳离子A+具有通式Ⅰ的结构,通式Ⅰ中R1和R2分别独立地选自C1~C5的烷烃或烯烃;阴离子B-为醋酸根;


2.
  根据权利要求1所述的基于离子液体的麻脱胶预处理方法,其特征在于:所述离子液体为1-丁基-3-甲基-咪唑醋酸盐。

3.
  根据权利要求1所述的基于离子液体的麻脱胶预处理方法,其特征在于:还包括将过滤分离后所得滤液加入5~8倍体积的水,静置,过滤,再将滤液经蒸馏脱除水分后回收循环使用的步骤。

4.
  根据权利要求1所述的基于离子液体的麻脱胶预处理方法,其特征在于:所述原麻选自苎麻、亚麻、罗布麻和大麻中的一种。

5.
  根据权利要求1所述的基于离子液体的麻脱胶预处理方法,其特征在于:过滤分离后所得固体用清水清洗不少于5次,每次揉搓处理不少于5min。

6.
  根据权利要求1所述的基于离子液体的麻脱胶预处理方法,其特征在于:所述原麻的长度为10cm以上,预处理前对其进行扎把。

说明书

基于离子液体的麻脱胶预处理方法
技术领域
本发明涉及一种利用离子液体对麻类韧皮纤维进行脱胶的预处理工艺,属于纺织领域。
背景技术
随着现代社会的发展与进步,环境污染问题越来越引起人们的重视,尤其对于纺织染整行业的环境要求更加的严格,因此,纺织企业越来越重视绿色无污染的生产工艺。由于麻纤维具有很多优点,从古至今一直是纺织生产中的重要原料。麻纤维的脱胶,是其开发利用的基础,麻纤维优异性能的体现与其脱胶效果的好坏有着直接的联系。麻纤维的脱胶效果对纤维的理化性能、纺纱工艺、成纱质量及产品的服用性能等有重要的影响。
目前,纺织行业对于麻脱胶的工艺手段有天然水沤麻、人工接种微生物脱胶(生物脱胶)、酶法脱胶、化学脱胶和生物化学联合脱胶等。虽然人工接种微生物脱胶和酶法脱胶工艺具有无污染、快速高效、工艺简单易行,精干麻质量好等优点,但目前生物脱胶后原麻还含有较多的胶质,纤维还无法直接应用于纺织工业生产;而酶法脱胶,由于产酶菌种或酶制剂活力低、价格高,导致脱胶成本过高;因此目前生产中广泛采用的是天然水沤麻法和化学脱胶工艺。天然水沤麻法需要大量的水,且脱胶时间长,会对农村水域造成严重污染,脱胶纤维质量还要受到季节、气候等影响,因此纤维质量不稳定。但化学脱胶法,无论是在其脱胶预处理阶段,还是在碱煮工艺中,均需使用大量的酸、碱化学试剂,因此容易造成较重的环境污染。尽管近年来化学脱胶有了一些突破性进展,如出现了生物-化学联合脱胶法等,但在麻脱胶预处理阶段一般仍需采用预酸、预碱或预氧化、预氯化等化学处理,因此麻脱胶预处理工艺是造成环境污染的一个重要原因。离子液体具有强极性、不挥发、高热稳定性、可调控的对极性及非极性物质的良好定向溶解性,且易合成和易回收等特点,它能够替代传统有机溶剂介质进行化学反应,从而实现反应过程的绿色化。本发明,即是利用一种离子液体的水溶液,开发的一种绿色无污染的麻脱胶预处理方法,是在源头上消除麻脱胶所造成环境污染问题的一种方法,对麻韧皮纤维脱胶工艺 的进步有重大意义,具有广阔的应用前景。
发明内容
为解决现有技术中麻脱胶预处理工艺对环境存在污染大,脱胶工艺耗时长,及预处理效果差导致的后续脱胶效果不理想等问题,本发明提供一种基于离子液体的麻脱胶预处理方法,工艺简单、生产成本低、无污染。
本发明的技术问题通过以下技术方案实现:
基于离子液体的麻脱胶预处理方法,包括如下步骤:
①按照原麻与水的浴比为1:10~1:30,将原麻与水混合进行水煮2h~4h;干燥;
②按照离子液体与水的质量比为1:1~10:1配制离子液体水溶液,将步骤①中干燥后的原麻与离子液体水溶液按照浴比为1:10~1:30混合,于40℃~120℃搅拌处理2h~4h,过滤分离,所得固体用清水清洗,烘干;
所述离子液体具有A+B-的结构,其中阳离子A+具有通式Ⅰ的结构,通式Ⅰ中R1和R2分别独立地选自C1~C5的烷烃或烯烃;阴离子B-为醋酸根;

进一步地,所述离子液体选自1-丁基-3-甲基-咪唑醋酸盐。
进一步地,所述预处理方法还包括将过滤分离后所得滤液加入5~8倍体积的水,静置,过滤,再将滤液经蒸馏脱除水分后回收循环使用的步骤。
进一步地,所述原麻选自苎麻、亚麻、罗布麻和大麻中的一种。所述原麻的长度为10cm以上,预处理前对其进行扎把。在预处理过程中需进行充分的机械搅拌,使得处理后的麻类植物韧皮纤维应具有一定的分散性,一定的长度、细度及强力,适应纺织加工的要求。
进一步地,过滤分离后所得固体用清水清洗不少于5次,每次揉搓处理不少于5min。
本发明与现有技术相比较具有如下特点:
(1)本发明使用的离子液体不挥发,无环境污染,腐蚀性低,性能稳定,热稳定性好;
(2)麻脱胶预处理效果好,可有效降低原麻的胶质含量,预处理之后,麻中胶质可减少20%左右,有利于麻纤维的后序脱胶处理;
(3)离子液体溶剂回收容易,可循环使用,生产成本低,具有很好的应用前景;
(4)生产工艺简单,生产成本低,无废水、废气等环境污染问题;
(5)本发明的离子液体预处理方法对原麻的腐蚀性低,比起传统的预酸、预碱等前处理方法能降低对原麻的损伤程度。
具体实施方式
下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明,但不以任何方式限制本发明。
实施例1~5
实施例1~5所采用的原料、实施条件及实验结果见表1,具体操作如下:
首先将一定量的原麻和水按照表1中的浴比混合,进行水煮2h~4h;水煮干燥后的原麻按照表1中原麻与离子液体的浴比加入到1-丁基-3-甲基-咪唑醋酸盐([Bmim][OAc])离子液体水溶液中,离子液体的浓度见表1,进行机械搅拌,控制温度,反应一定时间后,降至室温,过滤反应后的混合物,再经过洗涤和干燥。离子液体水溶液预处理前后麻纤维的胶质含量变化见表1。
在室温下加入5倍体积的80℃的热水到滤液中并搅拌10min,稀释后的离子液体可经蒸馏脱除水分后回收循环使用。
表1.实施例1~5的实施条件及实验结果


有文献显示:含胶率为41.91%的大麻经过预酸处理后,其残胶率为33.1%;含胶率为55.26%的罗布麻经过预碱处理后,其残胶率为42.13%。因此,采用本发明的方法对原麻进行预处理的结果可以看出:本发明比现有的预处理方法处理效果更好,有显著的进步;且本发明的离子液体腐蚀性低,有效减少胶质的同时,比起传统的预酸、预碱等前处理方法,对原麻的损伤小。

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资源描述

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1、10申请公布号CN104313703A43申请公布日20150128CN104313703A21申请号201410494029X22申请日20140924D01C1/0220060171申请人大连工业大学地址116034辽宁省大连市甘井子区轻工苑1号72发明人赵玉萍杨锋锐马英冲郑来久侯箫箫杜冰叶方刘禹霖苏翔74专利代理机构大连东方专利代理有限责任公司21212代理人赵淑梅李馨54发明名称基于离子液体的麻脱胶预处理方法57摘要一种基于离子液体的麻脱胶预处理方法,包括如下步骤将原麻与水先进行混合水煮,干燥后再将原麻与离子液体水溶液混合,于40120搅拌处理2H4H;过滤分离,所得固体用清水清洗,烘。

2、干;所述离子液体具有AB的结构,其中阳离子A具有通式的结构,通式中R1和R2分别独立地选自C1C5的烷烃或烯烃;阴离子B为醋酸根;本发明使用的离子液体不挥发,无环境污染,腐蚀性低,性能稳定,热稳定性好,且可回收利用;麻脱胶预处理效果好,可有效降低原麻的胶质含量,预处理之后,麻中胶质可减少20左右,有利于麻纤维的后序脱胶处理。51INTCL权利要求书1页说明书3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页10申请公布号CN104313703ACN104313703A1/1页21基于离子液体的麻脱胶预处理方法,包括如下步骤按照原麻与水的浴比为110130,将原麻与水混。

3、合进行水煮2H4H;干燥;按照离子液体与水的质量比为11101配制离子液体水溶液,将步骤中干燥后的原麻与离子液体水溶液按照浴比为110130混合,于40120搅拌处理2H4H,过滤分离,所得固体用清水清洗,烘干;所述离子液体具有AB的结构,其中阳离子A具有通式的结构,通式中R1和R2分别独立地选自C1C5的烷烃或烯烃;阴离子B为醋酸根;2根据权利要求1所述的基于离子液体的麻脱胶预处理方法,其特征在于所述离子液体为1丁基3甲基咪唑醋酸盐。3根据权利要求1所述的基于离子液体的麻脱胶预处理方法,其特征在于还包括将过滤分离后所得滤液加入58倍体积的水,静置,过滤,再将滤液经蒸馏脱除水分后回收循环使用的。

4、步骤。4根据权利要求1所述的基于离子液体的麻脱胶预处理方法,其特征在于所述原麻选自苎麻、亚麻、罗布麻和大麻中的一种。5根据权利要求1所述的基于离子液体的麻脱胶预处理方法,其特征在于过滤分离后所得固体用清水清洗不少于5次,每次揉搓处理不少于5MIN。6根据权利要求1所述的基于离子液体的麻脱胶预处理方法,其特征在于所述原麻的长度为10CM以上,预处理前对其进行扎把。权利要求书CN104313703A1/3页3基于离子液体的麻脱胶预处理方法技术领域0001本发明涉及一种利用离子液体对麻类韧皮纤维进行脱胶的预处理工艺,属于纺织领域。背景技术0002随着现代社会的发展与进步,环境污染问题越来越引起人们的。

5、重视,尤其对于纺织染整行业的环境要求更加的严格,因此,纺织企业越来越重视绿色无污染的生产工艺。由于麻纤维具有很多优点,从古至今一直是纺织生产中的重要原料。麻纤维的脱胶,是其开发利用的基础,麻纤维优异性能的体现与其脱胶效果的好坏有着直接的联系。麻纤维的脱胶效果对纤维的理化性能、纺纱工艺、成纱质量及产品的服用性能等有重要的影响。0003目前,纺织行业对于麻脱胶的工艺手段有天然水沤麻、人工接种微生物脱胶生物脱胶、酶法脱胶、化学脱胶和生物化学联合脱胶等。虽然人工接种微生物脱胶和酶法脱胶工艺具有无污染、快速高效、工艺简单易行,精干麻质量好等优点,但目前生物脱胶后原麻还含有较多的胶质,纤维还无法直接应用于。

6、纺织工业生产;而酶法脱胶,由于产酶菌种或酶制剂活力低、价格高,导致脱胶成本过高;因此目前生产中广泛采用的是天然水沤麻法和化学脱胶工艺。天然水沤麻法需要大量的水,且脱胶时间长,会对农村水域造成严重污染,脱胶纤维质量还要受到季节、气候等影响,因此纤维质量不稳定。但化学脱胶法,无论是在其脱胶预处理阶段,还是在碱煮工艺中,均需使用大量的酸、碱化学试剂,因此容易造成较重的环境污染。尽管近年来化学脱胶有了一些突破性进展,如出现了生物化学联合脱胶法等,但在麻脱胶预处理阶段一般仍需采用预酸、预碱或预氧化、预氯化等化学处理,因此麻脱胶预处理工艺是造成环境污染的一个重要原因。离子液体具有强极性、不挥发、高热稳定性。

7、、可调控的对极性及非极性物质的良好定向溶解性,且易合成和易回收等特点,它能够替代传统有机溶剂介质进行化学反应,从而实现反应过程的绿色化。本发明,即是利用一种离子液体的水溶液,开发的一种绿色无污染的麻脱胶预处理方法,是在源头上消除麻脱胶所造成环境污染问题的一种方法,对麻韧皮纤维脱胶工艺的进步有重大意义,具有广阔的应用前景。发明内容0004为解决现有技术中麻脱胶预处理工艺对环境存在污染大,脱胶工艺耗时长,及预处理效果差导致的后续脱胶效果不理想等问题,本发明提供一种基于离子液体的麻脱胶预处理方法,工艺简单、生产成本低、无污染。0005本发明的技术问题通过以下技术方案实现0006基于离子液体的麻脱胶预。

8、处理方法,包括如下步骤0007按照原麻与水的浴比为110130,将原麻与水混合进行水煮2H4H;干燥;0008按照离子液体与水的质量比为11101配制离子液体水溶液,将步骤中干燥后的原麻与离子液体水溶液按照浴比为110130混合,于40120搅拌处理说明书CN104313703A2/3页42H4H,过滤分离,所得固体用清水清洗,烘干;0009所述离子液体具有AB的结构,其中阳离子A具有通式的结构,通式中R1和R2分别独立地选自C1C5的烷烃或烯烃;阴离子B为醋酸根;00100011进一步地,所述离子液体选自1丁基3甲基咪唑醋酸盐。0012进一步地,所述预处理方法还包括将过滤分离后所得滤液加入5。

9、8倍体积的水,静置,过滤,再将滤液经蒸馏脱除水分后回收循环使用的步骤。0013进一步地,所述原麻选自苎麻、亚麻、罗布麻和大麻中的一种。所述原麻的长度为10CM以上,预处理前对其进行扎把。在预处理过程中需进行充分的机械搅拌,使得处理后的麻类植物韧皮纤维应具有一定的分散性,一定的长度、细度及强力,适应纺织加工的要求。0014进一步地,过滤分离后所得固体用清水清洗不少于5次,每次揉搓处理不少于5MIN。0015本发明与现有技术相比较具有如下特点00161本发明使用的离子液体不挥发,无环境污染,腐蚀性低,性能稳定,热稳定性好;00172麻脱胶预处理效果好,可有效降低原麻的胶质含量,预处理之后,麻中胶质。

10、可减少20左右,有利于麻纤维的后序脱胶处理;00183离子液体溶剂回收容易,可循环使用,生产成本低,具有很好的应用前景;00194生产工艺简单,生产成本低,无废水、废气等环境污染问题;00205本发明的离子液体预处理方法对原麻的腐蚀性低,比起传统的预酸、预碱等前处理方法能降低对原麻的损伤程度。具体实施方式0021下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明,但不以任何方式限制本发明。0022实施例150023实施例15所采用的原料、实施条件及实验结果见表1,具体操作如下0024首先将一定量的原麻和水按照表1中的浴比混合,进行水煮2H4H;水煮干燥后的原麻按照表1中原麻与离子液。

11、体的浴比加入到1丁基3甲基咪唑醋酸盐BMIMOAC离子液体水溶液中,离子液体的浓度见表1,进行机械搅拌,控制温度,反应一定时间后,降至室温,过滤反应后的混合物,再经过洗涤和干燥。离子液体水溶液预处理前后麻纤维的胶质含量变化见表1。0025在室温下加入5倍体积的80的热水到滤液中并搅拌10MIN,稀释后的离子液体可经蒸馏脱除水分后回收循环使用。说明书CN104313703A3/3页50026表1实施例15的实施条件及实验结果002700280029有文献显示含胶率为4191的大麻经过预酸处理后,其残胶率为331;含胶率为5526的罗布麻经过预碱处理后,其残胶率为4213。因此,采用本发明的方法对原麻进行预处理的结果可以看出本发明比现有的预处理方法处理效果更好,有显著的进步;且本发明的离子液体腐蚀性低,有效减少胶质的同时,比起传统的预酸、预碱等前处理方法,对原麻的损伤小。说明书CN104313703A。

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