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大麻微波辐照脱胶工艺及机理研究

作　者: 韩国军
导　师: 曲丽君
学　校: 青岛大学
专　业: 纺织工程
关键词: 大麻微波辐照提取技术脱胶辐敏剂机理
分类号: TS124.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

大麻纤维是一种韧皮纤维,其单纤维较为细软,大麻纺织品一般能避免其它麻类纺织品的粗硬感和刺痒感,较为柔软合体。大麻纤维具有优异的吸湿透气性,天然的抗菌保健性,卓越的抗紫外辐射等性能。随着近年来人们对绿色环保、低碳经济等能源意识的提高以及返璞归真时尚潮流的兴起,大麻纤维及其纺织品因其优异的性能越来越受到广大消费者的青睐。大麻纤维是未来最有前途的纤维素纤维。大麻纤维在纺织加工和应用之前必须进行脱胶,脱胶是大麻纺织品生产加工过程中及其重要的加工环节,脱胶质量的好坏直接影响着纤维的产量与应用价值。与其它麻类相比,大麻原麻的果胶、半纤维素、木质素等含量高,使得大麻纤维脱胶较为困难。大麻常用的脱胶方法有自然发酵法(天然水沤麻)脱胶、机械法脱胶、化学法脱胶、生物化学联合法脱胶及闪爆、超声波法脱胶等。而这些传统脱胶方法都存在各种各样的问题。针对目前常见脱胶方法所急需解决的各种问题,本文主要研究大麻微波辐照脱胶法提取大麻纤维。大麻微波辐照脱胶是一种利用微波辐照提取技术对大麻进行辐照脱胶的工艺方法。微波辐照脱胶不仅能够有效地去除大麻中含量较高的木质素和其它杂质,本方法同时采用了一种新型的辐敏剂过氧化钡(BaO2)作为催化剂,对脱胶过程进行有效的催化。微波辐照脱胶工艺,具有工艺流程短,加热均匀,节能高效等特点,制成的精干麻残胶率、木质素含量低,适合于纺中高支纱,加工高档服装面料。在微波辐照预处理过程中,主要工艺参数有微波辐照时间、温度、硫酸浓度、浴比,为确定最佳工艺参数,通过回归正交设计分析各影响因素对预处理后各性能指标的影响,得到最优工艺条件。在微波辐照碱氧一浴脱胶过程中,主要工艺参数有微波辐照时间、温度、硫酸浓度、浴比等,为确定最佳工艺参数,通过二次通用旋转组合回归优化设计讨论各工艺因素对精干麻残胶率、残余木质素量、强力和白度的影响,经过优化实验、计算与分析,得到最优工艺参数。通过对大麻微波辐照脱胶工艺参数优化分析,可得到如下的结论：(1)微波辐照预处理最优工艺条件：微波辐照时间18 min、温度50℃、浴比1：18、硫酸浓度0.8 ml·L-1。(2)微波辐照碱氧一浴脱胶最优工艺参数为：微波辐照时间50 min、温度99℃、BaO2浓度0.42 g·L-1、NaOH浓度9.9 g·L-1、H2O2浓度9.5 g·L-1、浴比1：18。

全文目录

摘要  2-3
Abstract  3-8
第一章绪论  8-18
  1.1 大麻  8-11
    1.1.1 大麻简介  8
    1.1.2 大麻纤维  8-9
    1.1.3 大麻常见脱胶方法  9-11
  1.2 微波技术  11-15
    1.2.1 微波技术应用现状  11
    1.2.2 微波辐照提取技术  11-13
    1.2.3 微波辐照技术在纺织领域中的应用  13-15
  1.3 本论文研究的目的和意义  15-16
  1.4 本论文主要研究内容  16-17
  1.5 本论文的创新性  17-18
第二章大麻微波辐照预处理脱胶工艺研究  18-29
  2.1 实验  18-19
    2.1.1 实验原料及设备  18
    2.1.2 工艺流程  18
    2.1.3 工艺参数的选配  18-19
    2.1.4 预处理效果测试指标  19
  2.2 单因素工艺参数对微波辐照预酸处理效果的影响  19-23
    2.2.1 微波辐照预处理时间对预处理效果的影响  19-21
    2.2.2 微波辐照预处理温度对预处理效果的影响  21-22
    2.2.3 硫酸浓度对预处理效果的影响  22
    2.2.4 浴比对预处理效果的影响  22-23
  2.3 微波辐照预处理脱胶工艺参数优化  23-28
    2.3.1 正交实验设计  23-24
    2.3.2 实验方案与测试结果  24
    2.3.3 实验结果分析  24-27
    2.3.4 优化结果验证及结论  27-28
  2.4 本章小结  28-29
第三章大麻微波辐照碱氧一浴脱胶工艺研究  29-40
  3.1 单因素工艺参数对微波辐照碱氧一浴脱胶效果影响  29-35
    3.1.1 微波辐照时间对脱胶效果的影响  29-30
    3.1.2 微波辐照温度对脱胶效果的影响  30-31
    3.1.3 辐敏剂浓度对脱胶效果的影响  31-33
    3.1.4 碱液浓度对脱胶效果的影响  33-34
    3.1.5 H_20_2浓度对脱胶效果的影响  34
    3.1.6 浴比对脱胶效果的影响  34-35
  3.2 微波辐照碱氧一浴脱胶工艺参数优化  35-39
    3.2.1 二次旋转组合实验设计  35-36
    3.2.2 实验方案与测试结果  36-37
    3.2.3 实验结果的统计分析  37-38
    3.2.4 最佳工艺验证  38-39
  3.3 本章小结  39-40
第四章微波辐照脱胶机理探讨  40-50
  4.1 实验仪器及分析方法  40
  4.2 微波辐照预处理机理探讨  40-44
    4.2.1 不同预处理效果比较  40-41
    4.2.2 纤维纵向形态特征分析  41-42
    4.2.3 红外光谱分析  42
    4.2.4 X-射线衍射分析  42-44
  4.3 微波辐照碱氧一浴脱胶机理探讨  44-47
    4.3.1 不同脱胶方法效果比较  44-45
    4.3.2 纤维纵向形态特征分析  45-46
    4.3.3 红外光谱分析  46
    4.3.4 X-射线衍射分析  46-47
  4.4 微波辐照脱胶热效应分析  47-48
  4.5 微波辐照脱胶非热效应研究探讨  48-49
  4.6 本章小结  49-50
第五章结论  50-51
  5.1 结论  50
  5.2 展望  50-51
参考文献  51-54
攻读学位期间的研究成果  54-55
致谢  55-56

大麻微波辐照脱胶工艺及机理研究

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