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亚麻纤维
亚麻纤维

亚麻是古老的天然纤维的来源,人类利用亚麻已经有几千年的历史了,是我国几种重要的经济作物之一,在纺织工业原料中仅次于棉花纤维,居第二位。

亚麻是植物的表皮层纤维,它的结构近似于人的皮肤,具有保护肌体,调节温度等天然性能。亚麻纤维粗细长短与棉纤维相近,亚麻纤维胞壁中纤维素大分子的取向度比棉纤维大,结晶度也好。因此麻纤维的强度比棉纤维高,可达6.5克/旦伸长率小,只有棉纤维的一半约3.5%,比棉纤维脆。亚麻纤维表面平滑,较易吸收水分,水分向大气中散发速度快,纤维较为挺直,不易变形,高强低伸型。亚麻服装比其他衣料的服装更能吸取人体的汗液,吸水速度比棉布快几倍,与皮肤接触即形成毛细现象,是皮肤的延伸。亚麻纤维这种天然的透气性、吸湿性、清爽型、排汗型,使其成为自由呼吸的纺织纤维,被成为“天然空调”,有“纤维皇后”的美誉。在国外,美国农业部将亚麻短纤维指定为100%生物优先产品。

另外,亚麻纤维还具有抗菌、吸收紫外线等天然功能,起到对人体的保健作用,受到广大消费者的青睐。亚麻纤维性能优良、特色鲜明,是欧美国家的传统高档纺织产品的重要原料。

中国是麻纺织大国,麻纺加工量为世界的12%,苎麻、亚麻纺织生产和贸易居世界首位。国内外纺织市场对亚麻纺织产品的需求日趋增长,同时受到资源利用技术的限制,亚麻纺织工业受到原料短缺的制约,我国不得不每年进口大量的亚麻原料。因此,亚麻下脚料(二粗)的综合利用,提高资源利用率成为行业关注的焦点。随着国内棉花种植面积的减少及涨价因素,开发利用非棉天然纤维尤为迫切;同时,多组分纤维面料的不断研发与应用,对纤维材料以及差别化纤维的应用空间起到极大的拓展。

亚麻原茎经沤制和机械加工(打麻)等初级加工工序后,其中长麻部分(茎干麻亦称打成麻)用湿法纺制成各种规格的麻纱,而相当大的下脚料(一粗、二粗)一部分经清弹后勉强与棉及其他纤维混纺被制成相对低廉的产品,得不偿失。一部分便弃之,造成资源浪费。

亚麻一粗、二粗是未经过脱胶除杂,大量的纤维共生物和麻皮、麻屑等杂质的下脚原料。对其用生物加工技术进行棉型精细化纤维(麻绒)研究开发,可显著提高亚麻资源的利用率,缓解麻纺工业原料的短缺。棉型精细化亚麻纤维(亚麻绒),可直接和各种高档纤维(如彩棉、羊毛、羊绒、真丝、天丝等)混纺,可提高产品档次,提升产品的附加值,广泛用于服装面料、床上用品,扩大了亚麻制品应用领域。

国内外现状和发展趋势-亚麻下脚(二粗)生物技术处理实践与论证中国苎麻和亚麻的种植居世界首位,亚麻占世界种植面积的28%以上。但随着亚麻纺织产品出口量增大,国内纺织市场需求的增长,亚麻纤维纺织原料短缺尤为突出。充分利用亚麻资源,对亚麻下脚的开发利用成为行业中的热点。目前,传统的亚麻初加工脱胶工艺落后,造成污染严重,纤维质量偏低。为此。开展生物脱胶技术及配套设备的研究,降低麻类加工过程的环境污染,提高纤维的制成率和品质,已成为制麻行业的发展趋势。

在国内采用生物技术处理麻纤维的研究,不但少而且工艺有待研究,形成规模化生产尚需时日。在“十一•五”的行业规划中,就明确提出“非棉纤维”的综合利用,支持天然纤维的多元化。一方面弥补棉花资源的短缺,另一方面利用差别化纤维纺织技术来提高面料的服用性能。而对亚麻二粗的生物化、精细化处理正适应该发展的方向,况且我国的亚麻占世界种植面积的28%以上,是国内棉花产量的15%以上。如果亚麻纤维的利用率在90%以上,可有效地缓解棉花资源短缺的现状。

在国外以意大利、英国、法国、比利时等国为例,亚麻纤维的利用处领先地位,其产品档次较高。但是,对下脚料的利用却不被重视,特别是上世纪90年代后因环境污染问题,他们对亚麻下脚(一粗、二粗)经简单的清弹处理后,出售给发展中国家。我国也是主要进口国之一。

根据近几年的调研,可充分证明:我们研究利用生物技术对亚麻下脚的精细化处理,在国内外处领先地位。

天然纤维的共生物是植物生长过程中的保护层,虽然起到非常重要的保护作用,但也成为纺织品加工过程中的障碍。传统工艺中人们使用碱性极高的化学品如NaOH等大量的化工助剂,帮助去除共生物,但同时对纤维素造成极大的破坏,使纤维的许多特性和优点丧失,其优良的工艺性能和物理性能大大的降低,而且高耗能高排放,造成环境污染,影响人类的生存环境。

恰恰相反,生物技术是源于自然本身,对环境友好的技术,利用生物酶的专一性、针对性对亚麻纤维的共生物(果胶木质素等)进行有效地分解,最大程度地赋予麻纤维优秀品质和可纺织性能,使其成为精细化纤维(麻绒),与很多新型高档纤维混纺,如羊毛、羊绒、绢丝、彩棉等,有效地提高了产品的附加值。

生物技术处理亚麻一粗、二粗,可实现“三低”、“两高”。

三低:

1、低耗。低浴比(<1:8),可节水50%以上,短流程,可节电50%以上;低温,≤55℃,常温堆置,节汽80%。

2、低压。生物技术在常温常压下进行,即保证生产安全又保证纤维“安全”,废品率低,失重率低。

3、低排放。基本无废气废水排放,每处理100Kg麻纤维,用水<1吨,是原来的1/4,工作液PH值7-8,增设水处理设备一套,废水回用90%以上,可基本实现零排放。固沉物均是有机物,回收后可做有机肥料,还田。

水处理流程:

回收—中和—沉淀—过滤—回用
        |--收集释水—固体块状有机肥

可实现绿色低碳环保生产线。

两高:

1、高品质。保证纤维强力,不受损;分裂度明显提高;提高可纺织工艺性;使后染整工艺简便。

2、高效率。制成率高达90%,纺制成率85%,失重率<10%;低温常压,短流程,省时高效。

小试阶段工艺流程(在筒纱染色设备上):
1、酶煮炼(50-55℃)—热洗萃取—柔软—烘干—开松—包装
工艺特点:用酶量少,但用时较长,综合成本较低。
2、(酶精炼—氧漂同浴)—热洗萃取—柔软—烘干—开松—包装
工艺特点:使用过氧化氢酶精炼,可实现煮炼氧漂同浴,省时节能。
常规工艺纤维与生物技术纤维实测结果对比

项目名
平均长度mm
短绒率%
修正强力g
超倍长%
分裂度
细度公支
备注
国标亚麻棉
30-40(>40)
≤30(25)
 
≤10(3.0)
≥750(650)
6000
GB/T18888-2002棉型(中长型)
229级棉
29
<10
4
 
 
 
 
亚麻绒
32
<12
4.8
4.97
1600-1800
 
纤维强力大,长短绒低
传统工艺亚麻纤维
21
>20
2.0
4.5
≥1800
 
纤维短,强力低,短绒高

综上:用生物技术处理亚麻下脚料经过精细化加工,使其成为高品质精细化纤维(亚麻绒)。可行,可靠,可广泛应用于各种棉纺工艺,实现经济效益、社会效益双赢,适应于国内外市场需求。

亚麻绒的纺织品应用及前景

亚麻绒的物理指标已接近棉纤维的水平,因此应用范围广泛,具有优良性能,此麻纤维与高档纤维混纺可获得高附加值,可生产出服用性能优良的功能性布料。

成分
可纺支数
纤维特点
服用特征
特点
纯亚麻绒
40s(普梳)
刚性强,挺括
高档休闲装
尽显华贵高雅
麻/棉50/50
60s(精梳)
光洁,滑爽
衬衣、夏装
透气,透湿
麻/粘50/50
60s(精梳)
柔软,湿透
内衣、针织品
柔软,贴护
毛/麻50/50
40s(精梳)
抗皱,光洁,弹性好
西装、正装
挺括,正式
麻/绢丝40/60
30s(普梳)
刚柔相济,手感爽
女服类
飘逸
涤/麻/棉20/40/40
40s(普梳)
强力高,耐磨,抗皱
军服、职业装
高雅,实用

另外可加入氨纶丝,制成弹力纱线及面料;加入导电丝可制成特殊行业抗静电工装、制服;亦可做防火,阻燃面料等等,均可发挥麻纤的优越。精梳落物可采用汽流纺混纺制成粗支纱,供牛仔布类使用。该技术的开发不但充分利用亚麻资源,而且显著地拓展高档纺织品的种类。

我们使用的技术符合环境友好、资源节约、集约高效、社会效益显著、经济效益增长快的原则,处于行业先进水平。

1、技术路线:亚麻下脚原料准备—生物加工技术—棉型纤维精细化处理—成品

关键技术:生物酶处理技术,纤维精细化处理技术

2、主要工艺流程

本色纤维:酶煮炼—热洗萃取—柔软处理—烘干—开松、除杂精细化—包装

漂白纤维:(酶精炼—氧漂同浴)—热洗萃取—柔软处理—开松、除杂精细化—包装

技术质量指标(根据GB/T18888-2002标准)


类别 \ 项目 平均长度mm 短绒率% 修正强力g 超倍长% 分裂度 排放
废气 废水
亚麻二粗 25-35 <12 4.8 5 1600-1800 0 BOD COD达标
(茎干麻)打成麻 30 <10 5 0 ≥1800

注:1该指标接近棉229级品质。
2 经过中试研究中改进,分裂度可在2000以上。