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脫膠是苧麻紡織行業(yè)中最基礎(chǔ)而又關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，它的好壞直接影響到紡紗工藝能否順利進(jìn)行及紡織品的質(zhì)地與品質(zhì)．目前脫膠方法有酶脫膠和化學(xué)脫膠，酶脫膠工藝雖然簡(jiǎn)單，但脫膠周期長(zhǎng)，并且具有選擇性．而常用的化學(xué)脫膠工藝需進(jìn)行浸酸處理和兩次浸堿工藝，不僅對(duì)纖維素的強(qiáng)度有所損傷，而且工藝長(zhǎng)，能源消耗多．從節(jié)約能源、節(jié)省化工料消耗和減少煮練廢水對(duì)環(huán)境的污染等方面考慮，應(yīng)選擇能使原麻中纖維與膠質(zhì)分離呈單根纖維狀態(tài)的最佳堿煮條件．從這一角度出發(fā)，本文作者使用氫氧化鈉浸泡苧麻代替酸處理，采用堿氧一浴法代替目前工廠常用的兩次燒堿煮練和氧漂三道工序，通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究不同的堿量、助劑量和雙氧水量與殘膠率、纖維白度和斷裂強(qiáng)度之間的關(guān)系，并對(duì)此工藝參數(shù)進(jìn)行了最優(yōu)化處理，探討了苧麻脫膠短流程工藝的可能性．
1實(shí)驗(yàn)材料、儀器和主要工藝
1．1材料
(1)苧麻：湖南益陽(yáng)原苧麻
(2)藥品：氫氧化鈉、雙氧水、助劑(自配)
1．2儀器
水浴鍋；功率可調(diào)電爐；XD一1型纖維細(xì)度儀；XQ一1型纖維強(qiáng)伸度儀；Dataco|or電腦測(cè)配色儀．
1．3主要工藝
(1)用氫氧化鈉浸泡苧麻：浴比1：3O，溫度8O℃，時(shí)間30min，氫氧化鈉用量2g／L．
(2)堿脫膠和漂白：浴比1：3O，時(shí)間70min，溫度100℃，助劑量、氫氧化鈉量、過(guò)氧化
2實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
為研究精干麻殘膠率、白度和斷裂強(qiáng)度隨堿煮練工藝參數(shù)改變而變化的規(guī)律，本文采用了2次通用旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)．因?yàn)闅溲趸c量、助劑量和雙氧水量對(duì)殘膠率和白度影響較大，因此選取以上3個(gè)參數(shù)作為實(shí)驗(yàn)因子，采用三因子二次旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)安排，其因子編碼水平見(jiàn)表1．
3數(shù)據(jù)處理
實(shí)驗(yàn)時(shí)，按照三因子二次旋轉(zhuǎn)通用組合設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)矩陣方案安排實(shí)驗(yàn)，每次實(shí)驗(yàn)重復(fù)5次，獲得原始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．采用Matlab7．0編程處理原始數(shù)據(jù)【6】．
4結(jié)果分析
4．1殘膠率
殘膠率的有效回歸方程為：
y1—2．6279—1．6537x2+0．7189x3+1．92l2x23+1．4112x+1．6888x2
由殘膠率Y()與三因子的回歸方程可知：助劑濃度和雙氧水濃度對(duì)去除苧麻膠質(zhì)較顯著，且助劑濃度對(duì)殘膠率的影響大于雙氧水濃度，二者之間也存在較顯著的交互作用；而堿液濃度同殘膠率為二次關(guān)系，對(duì)殘膠率作用不明顯．利用Matlab分別得到z一0、±1時(shí)殘膠率與助劑和雙氧水濃度三維關(guān)系，如圖1和圖2所示．比較圖1和圖2，在不同的堿液條件下，使用的助劑濃度越高，雙氧水的濃度越低，殘膠率越小，脫膠效果越好．可見(jiàn)，采用氫氧化鈉浸泡苧麻處理后，使用自配助劑對(duì)苧麻脫膠，可以達(dá)到減少雙氧水和燒堿用量，并得到較好脫膠效果的目的．
4．2斷裂強(qiáng)度
斷裂強(qiáng)度的有效回歸方程為：
Y2—4．9649+0．2572x1+0．1771x2—0．3696x3—0．3487x1272+0．3188x1273+0．5662x2273+0．2317z+0．15393：；MatLab下，分別繪制z。一一1、0和1條件下，斷裂強(qiáng)度同雙氧水濃度和堿液濃度關(guān)系如圖3、4和5所示．堿液濃度，助劑濃度和雙氧水的濃度對(duì)斷裂強(qiáng)度的影響都是顯著的；且三者之間都存在著較顯著的交互作用的影響；從圖中可以看出，當(dāng)z。分別為～1，0，+1，雙氧水和堿液濃度都較低或較高
4．3白度
白度有效回歸方程為：Y343．5525+2．9218x1—1．9875x2X3+1．5736x；+1．6620x；圖6是白度與雙氧水和助劑的關(guān)系圖解．堿液濃度對(duì)白度的影響是顯著的，而助劑濃度和雙氧水濃度對(duì)白度的影響不顯著，但助劑濃度和雙氧水濃度的交互作用對(duì)白度有較大的作用．由回歸方程可知，白度同堿液量呈正比例線性關(guān)系，即堿液濃度越大，白度越好．當(dāng)雙氧水濃度較高、助劑濃度低和雙氧水濃度較低、助劑濃度高時(shí)，白度均較好；而二者濃度都較高或都較低時(shí)白度均較差．
5工藝優(yōu)化處理
數(shù)據(jù)的優(yōu)化處理在Matlab上編程]，采用隨機(jī)方向搜索法進(jìn)行求解，為求全域最優(yōu)解，選擇了多個(gè)不同可行初始點(diǎn)進(jìn)行求解，得出如下結(jié)果，見(jiàn)表2，所求結(jié)果與分析相符．
6結(jié)語(yǔ)
采用燒堿浸泡苧麻，通過(guò)對(duì)脫膠和漂白——浴法工藝參數(shù)的分析可得，采用自配助劑對(duì)苧麻脫膠，可以達(dá)到減少雙氧水和燒堿用量的目的，并得到較好的脫膠效果及較佳的纖維斷裂強(qiáng)度和白度．通過(guò)工藝優(yōu)化處理得到最優(yōu)工藝為：堿液濃度：1．2g／L；助劑濃度：7．9g／L；雙氧水濃度：16．0ml／L．
源經(jīng)編.gif)
