《纺织加工化学》课程设计课程设计题目： 苎麻的初加工工艺设计姓 名：班 级：学 号：指 导 老 师：日 期： 2 0 0 9 年 1 2 月目录一、任务书 (1)二、前言 (3)三、设计原理 (6)四、实验 (9)五、结论 (14)六、参考文献 (17)七、致谢（心得） (18)八、附件 (18)一、任务书（一）目的通过该课程设计周培养学生查阅资料，综合要运用所学的纺织加工化学等专业课程知识进行设计、实验、撰写设计说明书等的能力。

（二）课程设计简介及基本要求课程设计是纺织加工化学教学中极为重要的一个环节，本课程设计为一周时间。

为培养学生查阅资料能力、独立设计、计算和安排实验以及动手操作的能力，要求在老师的指导下由学生独立完成。

课程设计要求：1.做好设计前预习，巩固和加深纺织加工化学基本理论知识，能综合运用所学知识解决纺织加工化学问题。

2.能通过查阅资料，对比分析，根据设计要求进行实验方案设计，并具有创新性。

3.能通过查阅仪器使用说明书和有关资料，正确的使用仪器设备并了解设备的使用、测试原理。

4.复习和巩固化学实验的知识，能独立正确的完成试剂的配置、用具的洗涤、具体操作等等。

5.实验过程中认真观察每一个现象并记录，实验结果记录具有科学性、准确性，及时修改自己的设计方案。

6.撰写设计说明书要真实的记载设计、实验结果，并加以分析讨论，得出有说服力的结论。

（三）课程设计目的要求纺织加工化学是纺织工程专业的主干课程之一，需要通过一定的课程设计在纺织化学加工中综合应用基本的化学实验技能。

通过课程设计及实验使学生巩固和加深纺织加工化学的理论知识，加强学生独立分析问题和解决问题的能力、综合设计能力及创新能力。

培养学生实事求是、严肃粉针的科学作风和良好的设计、实验习惯。

（四）课程设计的基本内容1.麻纤维的化学脱胶设计化学处理工艺、物理化学处理工艺及其碱处理工艺设计。

2.羊毛的洗涤及炭化设计洗毛工艺设计、炭化方法设计、散毛炭化工艺设计。

3.绢纺原料精炼设计绢纺原料微生物精炼的工艺设计、酶制剂精炼、微生物精炼设计绢纺原料化学精炼的工艺设计、工艺流程设计、工艺参数设计、绢纺原料除油等设计。

（五）时间安排一周分为四个阶段：第一阶段：（时间为半天）由指导老师布置任务、讲解课程设计要求和任务第二阶段：（时间为1天半）学生查阅相关资料，初步确定课程设计的题目、课程设计多种方案及设计方案。

交给指导老师检查、审核。

第三阶段：（时间为2天）在实验室做实验并修正自己的方案（2人一组）。

第四阶段：（时间为1天）撰写设计说明书并修改和完善。

（六）设计说明书的打印要求：1、中文题目（黑体、加粗、3号字）；中文摘要、关键词、正文；2、一级标题（黑体、小3号字）；二级标题（黑体、4号字）；三级标题（黑体、小4号字）；目录（小4号字）；图题表题（黑体、5号字）；图表文字（5号宋体）；注释、参考文献（宋体、5号字）。

3、页眉：5号宋体内容为课程设计说明书题目，居中；页码：右下角；4、行距：1.5倍；5、打印用纸规格为A4。

（七）、课程设计说明书的要求：学生一人撰写一篇设计说明书，设计说明书应包括封面、目录、设计任务书、中文题目、摘要、关键词、正文、参考文献、附件、封底。

字数要求在8000字以上，参考文献应不少于10篇（不包括辞典、手册）。

要求手写。

（八）、成绩评定：根据学生提交的设计设计质量、实验情况、设计说明书书写质量、参考学生出勤情况、工作态度、文明作风等，按优秀、良好、中等、及格和不及格五级计分。

二、前言（一）、羊毛的洗涤炭化洗涤可以分为干洗和湿洗两大类型，原毛洗涤系湿加工。

在湿洗过程中除使用大量热水外，还需一定数量的洗涤剂和助洗剂。

最早的洗毛方法是在肥皂和纯碱溶液中进行的，这就是通常所说的皂碱洗毛法，但自从合成洗涤剂问世后，就逐渐用于洗毛工业，目前在国内外洗毛工业中均普遍使用了各种合成洗涤剂，有利于保护羊毛纤维的优良品质和提高洗净毛的质量。

洗毛工程用剂主要指洗涤剂和助洗剂。

我国的洗毛工业中目前仍以采用阴离子型洗涤剂为主，如烷基磺酸钠、烷基苯磺酸钠等。

国外目前采用非离子型洗涤剂较多。

此外，在洗毛过程中还用些助洗剂。

这些助洗剂大多为电解质。

在羊毛中常常黏附着各种草杂，其品种和数量随产地与饲养管理方法的不同而不同。

由于草杂种类的不同，它与羊毛联系状态亦有区别，有的易于分离，经开毛‘洗毛等加工之后，基本上可以去除，有的与羊毛紧密纠结在一起，不但开毛不能将它去除，就是梳毛时也不能除尽[4]。

若羊毛中的草杂去除不干净，会对后道加工带来困难。

为此，必须在羊毛初步加工过程中设法将草杂除去。

去草有机械和化学两种方法，在粗疏毛纺的原料初加工中一般采用化学的去草方法，又称炭化，这种方法去除草杂比较彻底，但易造成羊毛纤维的化学损伤，进而影响后续加工的进行和产品质量。

炭化加工是化学加工，最理想的炭化用剂应当是只对草杂发生作用，而又无损于羊毛纤维，但是至今还未发现有这样的化学药品。

现行炭化加工是利用硫酸处理含有植物性草杂的羊毛，使酸于草杂发生作用而最后将其除去，但这也将给羊毛纤维带来一定程度的损伤，只是在加工过程中严格控制炭化工艺条件，以尽量减少羊毛纤维的损伤程度。

（二）．绢纺原料精炼绢纺原料通过精炼要把多余的丝胶从茧丝上脱下，使纤维上保持均匀一致的残胶，是一项很重要的工作。

因为脱胶的多少，其残胶是否均匀，直接影响到绢丝的质量和制成率。

由于各厂对脱胶的认识不一致，因此，各厂的产质量制成率及成本有时相差很大。

绢纺原料的脱胶主要靠水，其次才是化学助剂。

因为单靠水已可以脱去胶质，化学助剂在脱胶中仅起辅助作用，即起到促进或缩短脱胶时间的作用。

精炼方法：根据精炼时加入的药剂的不同，绢纺原料的精炼可分为碱精炼法和酸精炼法两种。

碱精炼法又可分为纯碱精炼法和皂碱精炼法两种。

由于丝胶蛋白质偏酸性，其等电点在ph=3.8-4.5，在碱性溶液中溶解较好，故目前普遍采用的是纯碱筒式精炼法[10]绢丝原料的除油问题，一直是精炼中的难题。

在现有的除油方法中，为降低成本，主要使用廉价的纯碱和肥皂。

但这两种助剂的除油效果均不理想。

为发挥纯碱的作用，就必须使油脂完善的水解成脂肪酸。

可采用在纯碱溶液中低温长期浸泡和微生物处理的方法，是油脂水解。

再经纯碱液复练，使水解出的脂肪酸与纯碱反应而去除[5]。

在除油过程中能否充分发挥纯碱的作用，其中控制精炼的温度，是精炼中保胶除油的关键。

肥皂在除油中其到乳化除油和洗涤除油的作用。

[3]（三）．苎麻的脱胶中国是世界上麻类资源最丰富的国家之一，主要的麻纤维包括苎麻、亚麻、黄麻、大麻等。

苎麻是我国独有的特色资源，号称“中国萆”，主要分布在湖北、湖南、江西、四川等省，总产量约占世界的90%，我国常年种植面积约在10万-20万公顷之间，纤维总产能达到12万-25万吨。

[1]麻类作物韧皮中除含有纤维素外，还含有一些胶杂质，包括果胶物质、半纤维素和木质素等成分。

韧皮组织中的纤维处于胶质的包围之中，胶质将各单纤维粘结成片状。

不能直接用来纺纱。

[2]此外，在植物生长过程中，由于风灾和病虫害的侵袭而形成的风斑、虫斑等疵点，以及由于收获、剥制等操作不良而使一些麻壳、皮屑留在原麻中，同样不利于纺织加工。

所以梳纺工程前必须进行脱胶工程处理，脱去原麻中的胶质，制取出其中的苎麻纤维。

[3]麻纤维的脱胶过程严格说就是精致纤维素的过程。

脱胶过程的组织和工艺参数的选择必须注意掌握两点原则，脱去原麻中的胶质，使制取出的纤维满足纺纱工程和产品质量的要求，为其一，其二是对纤维的损伤要尽量少[6]。

因此，麻纤维的化学脱胶工艺过程不能采用以无机酸为主的工艺，也不能采用以氧化剂为主的工艺，只能采用以碱液煮炼为中心的工艺过程。

麻纤维的化学脱胶过程基于此理组织的。

概括地说，就是利用原麻中的纤维素和胶杂质成分对碱、无机酸和氧化剂作用的稳定性的不同，在不损伤纤维原有机械性质的原则下，去除其中的胶质成分，而保留或制取纤维素的化学加工过程为了弥补化学药剂作用的不足，在脱胶工艺中还必须辅以一定的机械物理的、化学的和物理化学的作用[7]。

为提高碱液的煮炼效果，提高脱胶麻的质量，在碱液煮炼前后分别加以预处理和后处理两大工艺过程。

因此，麻纤维的化学脱胶工艺从大的方面来说包括三个主要工艺过程，即预处理工艺、碱液煮炼工艺和后处理工艺。

从原麻的化学成分及纺织工业对麻纤维的品质要求中知道，原麻中的果胶物质、半纤维素、木质素等胶质成分都是妨碍合理利用麻纤维的杂质。

利用微生物的生命活动脱去原麻中的胶质的方法成为微生物脱胶法，是麻纤维脱胶的方法之一。

微生物脱胶的基本原理就是利用某些微生物以这些胶质为其碳素营养来源的特性，将果胶物质、半纤维素以及木质素等物质分解转换为简单的低分子物质，从中得到本身生命活动所需的营养物质和热能，从而完成麻纤维的脱胶过程[8]。

因此，对脱胶用的微生物来说，要求它的碳素营养来源的专性要特别强，即要求脱胶用微生物只能从分解果胶物质、半纤维素和木质素物质中作为自己唯一的碳素营养来源。

否则，可能破坏纤维素的结构而恶化麻纤维的品质。

苎麻的氧化脱胶法：苎麻氧化脱胶法，是利用氧化的方法把竺麻纤维中半纤维素，果胶，木质素的大分子切断，降解成小分子。

双氧水在酸性介质中很稳定，分解速率非常低，而在碱性介质中可以被活化，因此需要加人适量的氢氧化钠，为双氧水提供一个碱性环境[9]。

苎麻氧化脱胶的优点是精干麻制成率提高，脱胶的同时完成漂白工艺，流程简单，时间缩短，能耗大大减少，而且药品的量比脱胶、漂白二步法要少，相应的排污量也减少，有利于环境保护。

在氧化脱胶过程中，所涉及的主要工艺参数有H2O2用量，Na0H用量，煮练温度和煮练时间[10]。

为了找出最佳工艺参数，进行本实验并通过对工艺参数的方差分析，得出最优工艺参数。

该方法突破苎麻用老工艺所制成的支数，提高了原麻的经济效益和纤维的等级，为开发高档或细薄苎麻织物提供了原料基础，推动我国苎麻高档产品开发研究。

对开发国内外潜在市场和提高单位产品的换汇率有积极影响。

扶持苎麻纺织行业走出低谷，促进发挥我国兰麻栽培、加工及出口优势，推动农、工、贸经济发展。

工艺流程：苎麻-氧化煮练-水洗-亚硫酸钠洗-水洗-给油-脱油、脱水-烘干。

三、设计原理所选实验内容：苎麻的化学脱胶方案一：二煮一漂法工艺过程：原麻拆包、拣麻、扎把——浸酸▲——水洗——装笼▲（或装笼——浸酸——水洗）——一次碱液煮练▲——热水洗——二次碱液煮练▲——打纤▲（水冲洗）——漂白▲——酸洗▲——水洗——脱水——给油▲——脱水——抖松——干燥，得到精干麻。

▲：为重点工序。

预处理工艺过程：一次碱液煮练之前的工艺。

碱液煮练工艺过程：一次碱液煮练到二次碱液煮练的工序。

后处理工艺过程：二次碱液煮练之后的工序。