JPH07310221A - Bum fiber gum removal - Google Patents
Bum fiber gum removalInfo
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- JPH07310221A JPH07310221A JP11560795A JP11560795A JPH07310221A JP H07310221 A JPH07310221 A JP H07310221A JP 11560795 A JP11560795 A JP 11560795A JP 11560795 A JP11560795 A JP 11560795A JP H07310221 A JPH07310221 A JP H07310221A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ラミー、亜麻、大麻、
マニラアサ、ジュート、ケナフ、サイザルアサ等のよう
な脱樹皮靭皮繊維の化学的ゴム除去の改良方法、および
この方法により得られる改良された引裂強さおよび改良
された膨潤特性を有する靭皮繊維に関する。The present invention relates to ramie, flax, cannabis,
It relates to an improved method for the chemical degumming of debarked bast fibers such as Manila hemp, jute, kenaf, sisal and the like, and to bast fibers with improved tear strength and improved swelling properties obtained by this method.
【0002】[0002]
【従来の技術】周知のように、ラミー植物から得られる
セルロース繊維は数千年にわたって西アジアでは使用さ
れていて、19世紀半ば頃ヨーロッパにもたらされた。
他の繊維と比較すれば、驚くべき引張強さ、小さい伸
び、高い湿潤強度および腐朽に対する高い耐性により特
に区別される。BACKGROUND OF THE INVENTION As is well known, cellulosic fibers obtained from ramie plants have been used in West Asia for thousands of years and were introduced to Europe around the mid-19th century.
It is especially distinguished by its surprising tensile strength, low elongation, high wet strength and high resistance to decay when compared to other fibers.
【0003】従って、ラミー繊維を、ロープ、シール等
の製造に卓越して適している。とりわけ、工業材料(例
えば、工業ベルト用強化材、建築資材用強化材)、製
紙、家庭用織物および衣服に使用し、滑らかさ、風合
い、艶、楽に取り扱える特性等を最適にするために、ラ
ミー繊維を他の天然繊維または合成繊維としばしば混合
する。Therefore, ramie fibers are outstandingly suitable for the production of ropes, seals and the like. Especially for industrial materials (eg industrial belt reinforcements, building reinforcements), papermaking, household textiles and garments, to optimize the smoothness, texture, luster, comfortability, etc. The fibers are often mixed with other natural or synthetic fibers.
【0004】第1製造工程では、ラミー植物の葉を落と
し、樹皮を剥ぐ。In the first manufacturing step, the leaves of the ramie plant are dropped and the bark is peeled off.
【0005】樹皮を剥ぐ周知の方法についで、リグニン
を除き、樹皮を剥がれた茎材料中になおセルロース繊維
を接着している植物にかわを除去するために、徹底的な
ガム除去および浸水工程が行われる。この問題はいまだ
十分には解決されてはいない。The well-known method of bark stripping is followed by a thorough degumming and submersion step to remove lignin and to remove glue on plants that still have cellulosic fibers adhered to the bark stripped stem material. Be seen. This issue has not been fully resolved.
【0006】現行の方法によれば、樹皮を剥ぐことによ
り茎中の繊維をまずさらす。樹皮を剥ぐ間に圧力および
水によって実質的なガム溶解を試みることは、実際、あ
まり経済的ではないことが判明している。したがって、
一般的には、樹皮を剥いだ後に、ガム除去方法を行わな
ければならない。According to current methods, the fibers in the stem are first exposed by stripping the bark. Attempting substantial gum dissolution with pressure and water during bark stripping has proven to be less economical in practice. Therefore,
Generally, the degumming method must be performed after the bark has been peeled off.
【0007】周知のガム除去法はガムの生物学的分解お
よび/または化学分解に基づくものである。Known gum removal methods are based on the biological and / or chemical degradation of gums.
【0008】周知の化学的方法では、ガムを以下の方
法: a)大気圧下で、繊維束を蒸煮槽中に吊すかまたは網上
に広げるかする; b)加圧下で、ガム除去を促進する; c)加圧下で、ガム除去、ついで圧力を大気圧に急速に
落とす、それにより個々の繊維とガムの分離をより促進
する; の1種により溶液と煮沸することにより除去する。In the well-known chemical method, the gum is prepared by the following methods: a) At atmospheric pressure, the fiber bundles are hung in a cooking tank or spread on a net; b) Under pressure, the gum removal is accelerated. C) removal of the gum under pressure, followed by a rapid drop in pressure to atmospheric pressure, which further facilitates the separation of the individual fibers and the gum;
【0009】かなり最近の生物学的方法は酵素または細
菌分解に基づいている。しかしながら、酵素分解のコス
トは相当なものである。一方、細菌分解では、所望の細
菌群を維持するために、従って、可能な限り繊維損傷を
避けるために一定のpHを確実に維持することが必要で
ある。しかしながら、厳選された細菌株を使用するとき
でさえ、細菌株は突然変異して、繊維のセルロース含量
を損なう傾向があることが判明している。More recent biological methods are based on enzymatic or bacterial degradation. However, the cost of enzymatic degradation is considerable. On the other hand, bacterial degradation requires ensuring that a constant pH is maintained in order to maintain the desired bacterial population and thus avoid fiber damage as much as possible. However, even when using well-selected bacterial strains, it has been found that bacterial strains tend to mutate and impair the cellulose content of the fiber.
【0010】従って、最も常用されるガム除去法は強塩
基の水溶液中での加熱による植物ガムの化学的分解に基
づいている。無機塩基に加えて、有機塩基、例えば、C
6〜C18脂肪酸のナトリウム、カリウムおよびテトラメ
チルアンモニウム塩類ならびにそれらの脂肪酸と第1
級、第2級または第3級アミンとの塩類も提示されてい
る。しかしながら、無機塩基、特に水酸化ナトリウム、
水酸化カリウム、炭酸ナトリウムまたは炭酸カリウムを
通常使用する。Therefore, the most commonly used gum removal method is based on the chemical decomposition of plant gums by heating in an aqueous solution of a strong base. In addition to inorganic bases, organic bases such as C
Sodium, potassium and tetramethylammonium salts of 6- C18 fatty acids and their fatty acids and primary
Salts with secondary, secondary or tertiary amines are also proposed. However, inorganic bases, especially sodium hydroxide,
Potassium hydroxide, sodium carbonate or potassium carbonate are usually used.
【0011】典型的に、樹皮を剥いだ繊維茎を大気圧下
または加圧下で約100℃またはより高温でアルカリ媒
体中で数回煮沸することによってガム除去を行う。通
常、洗剤、分散剤、金属イオン封鎖物質および/または
還元作用を有する物質もアルカリ媒体に加える。樹皮を
剥いだラミー/ガム除去溶液の液比は約1:8〜1:2
0であり、処理時間は一般にバッチ当たり12時間まで
であり、即ち、周知の化学的ガム除去法は水、化学物質
およびエネルギー(熱供給形態で)の比較的高い消費を
もたらし、従って、それらは環境には都合が悪く、経費
がかかる。Degumming is typically carried out by boiling the bark of the bark of the bark several times in an alkaline medium at atmospheric pressure or under pressure at about 100 ° C. or higher. Usually, detergents, dispersants, sequestering substances and / or substances having a reducing action are also added to the alkaline medium. The liquid ratio of debarked ramie / gum removal solution is about 1: 8 to 1: 2.
0, the processing time is generally up to 12 hours per batch, ie the known chemical degumming methods result in a relatively high consumption of water, chemicals and energy (in the form of heat supply), thus they are The environment is inconvenient and expensive.
【0012】それらの方法によりガム除去されたラミー
繊維中の分離されなかった繊維の含量は1〜5%であ
る。従って、もし植物にかわを実質的にあまり除去して
いないなら、繊維は不安定および壊れ易いままであろう
し、そのため利用性が低くなる。もしアルカリ溶液中で
繰り返し煮沸することよってガム残量を減少しようと試
みるなら、逆に、セルロース分解のために所望されない
繊維損傷の危険が増大する。The content of unseparated fibers in the degummed ramie fibers by these methods is 1 to 5%. Thus, if the plant is substantially devoid of glue, the fibers will remain unstable and fragile, thus reducing availability. If one attempts to reduce the gum balance by repeated boiling in alkaline solution, on the contrary, the risk of unwanted fiber damage due to cellulolysis is increased.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ラミー、亜
麻、大麻、マニラアサ、ジュート、ケナフ、サイザルア
サ等のような脱樹皮靭皮繊維の化学的ゴム除去の改良方
法、およびこの方法により得られる改良された引裂強さ
および改良された膨潤特性を有する靭皮繊維に関する。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is an improved process for the chemical degumming of debark bast fibers such as ramie, flax, cannabis, Manila hemp, jute, kenaf, sisal, etc., and a method thereof. Bast fibers having improved tear strength and improved swelling properties.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】驚くべきことに、アルカ
リ溶液を樹皮を剥いだラミーに減圧下で加えるなら、周
知の方法の欠点は避けることができ、同時に改良された
特性を有する繊維が得られることが判明した。対照的
に、実際の分解反応は大気圧下、加圧下、または好まし
くは、やはり減圧下で行うことができ、添加を減圧下で
行うことのみが重要である。さらに、驚くべきことに、
この方法は亜麻、大麻、マニラアサ、ジュート、ケナ
フ、サイザルアサ等のような他の靭皮繊維にも卓越して
適していて、そのため樹皮を剥いだ繊維の質についても
同様の改良が成し遂げられるということが判明した。Surprisingly, if the alkaline solution is added to the bark of the bark under reduced pressure, the drawbacks of the known method can be avoided, while at the same time obtaining fibers with improved properties. It turned out to be. In contrast, the actual decomposition reaction can be carried out under atmospheric pressure, under pressure, or preferably also under reduced pressure, it is only important that the addition is carried out under reduced pressure. And, surprisingly,
This method is also outstandingly suitable for other bast fibers such as flax, cannabis, manila, jute, kenaf, sisal, etc., so that a similar improvement can be achieved in the quality of the barked fiber. There was found.
【0015】従って、本発明はアルカリ水溶液を減圧下
で加え、減圧下、大気圧下または加圧下で脱樹皮靭皮繊
維に作用させるアルカリ水溶液による脱樹皮靭皮繊維の
ガム除去法に関する。Accordingly, the present invention relates to a method for removing gum from debarked bast fibers by adding an aqueous alkaline solution under reduced pressure and allowing the debarked bast fibers to act on the debarked bast fibers under reduced pressure, atmospheric pressure or pressure.
【0016】本発明では、用語「靭皮繊維」は、ラミ
ー、亜麻、大麻、マニラアサ、ジュート、ケナフおよび
サイザルアサ、特にラミー、大麻および亜麻のようなこ
の用語下に通常包含される全種類の繊維を含む。In the present invention, the term "bast fibers" refers to all types of fibers normally included under this term such as ramie, flax, cannabis, Manila hemp, jute, kenaf and sisal, especially ramie, cannabis and flax. including.
【0017】本発明のガム除去法は、常用の無機および
/または有機塩基を使用して、所望により、洗剤、分散
剤および金属イオン封鎖、還元および酸化作用を有する
物質のような常用の追加の添加剤を使用して、常用の温
度および塩基濃度で行うことができる。The degumming process of the present invention employs conventional inorganic and / or organic bases, optionally with the addition of conventional additional agents such as detergents, dispersants and substances having sequestering, reducing and oxidizing effects. Additives can be used at conventional temperatures and base concentrations.
【0018】一般には、無機塩基としては、特に水酸化
ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウムおよび炭
酸カリウムのようなアルカリ金属水酸化物類およびアル
カリ金属炭酸塩類が好ましい。更に、C6〜C18脂肪酸
類のナトリウムまたはカリウム塩類、トリエタノールア
ミン、熟練者が用語「軟化剤(softeningri
nses)」として慣用の材料、即ち、特に、C6〜C
18脂肪酸のテトラアルキルアンモニウム塩または第4級
アルカノールアミン脂肪酸エステル類のようなカチオン
性界面活性剤を、無機塩基の代わりにまたは無機塩基と
ともに使用するのも好ましい。例えば、脱樹皮靭皮繊維
を減圧下でアルカリ溶液で含浸することによりアルカリ
水溶液を加えることができる。Generally, as the inorganic base, alkali metal hydroxides and alkali metal carbonates such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate and potassium carbonate are particularly preferable. In addition, sodium or potassium salts of C 6 -C 18 fatty acids, triethanolamine, the skilled person is familiar with the term “softeningri”.
conventional materials as nses) ", that is, in particular, C 6 ~C
It is also preferred to use cationic surfactants such as tetraalkylammonium salts of 18 fatty acids or quaternary alkanolamine fatty acid esters instead of or with an inorganic base. For example, an aqueous alkaline solution can be added by impregnating debarked bast fibers with an alkaline solution under reduced pressure.
【0019】減圧下での添加の結果、アルカリ水溶液は
繊維中および繊維に沿って迅速および完全に拡散する。
この方法でより穏やかに、より均−にガム除去が行われ
ること、即ち、ほとんど損傷なく、今まで成し遂げられ
ることができる特性より著しく優れている浸透および膨
潤特性を有する繊維生成物が生成することが判明してい
る。そのため均一にガム除去した生成物が得られ、分離
されなかった繊維の含量が著しく減少したが、しかも繊
維は損傷していない。例えば、ラミーの場合には、本発
明によるガム除去後でコーミング前に分離されていない
繊維の含量は約0.1〜0.5%であり、周知の方法に
よれば、約1〜5%である。As a result of the addition under reduced pressure, the aqueous alkaline solution diffuses rapidly and completely into and along the fibers.
A more gentle and more uniform degumming is carried out in this way, i.e. a fiber product is produced with little damage and with permeation and swelling properties which are significantly superior to those which can be achieved up to now. Is known. This resulted in a uniformly degummed product, which significantly reduced the content of unseparated fibers, but which was not damaged. For example, in the case of ramies, the content of unseparated fibers after degumming according to the invention and before combing is about 0.1-0.5%, according to known methods about 1-5%. Is.
【0020】驚くべきことに、本発明は約1桁処理時間
も短縮できる。例えば、本発明の方法により100℃で
10%濃度水酸化ナトリウム溶液でのガム除去処理時間
はラミーについては約1時間であり、一方常用法による
と約12時間まで必要である。この迅速なガム除去のた
めに、製造方法は少なくとも50%まで短縮される。Surprisingly, the present invention can also reduce processing time by about an order of magnitude. For example, the gum removal treatment time with a 10% strength sodium hydroxide solution at 100 ° C. according to the method of the present invention is about 1 hour for ramie, while up to about 12 hours is required according to conventional methods. Due to this rapid gum removal, the manufacturing process is reduced by at least 50%.
【0021】さらに、驚くべきことに、本発明によりガ
ム除去を行うには最少量の液体でもう十分である、即
ち、水、化学物質およびエネルギーを相当節約し、浪費
する水の量を約80%まで減少できるということが判明
している。1:0.8〜1:2の脱樹皮靭皮繊維/アル
カリ水溶液の液比が本発明の方法を行うのに一般に十分
であり、一方、1:8〜1:20の液比は周知の方法で
慣習的である。例えば、1:5までの液比をもちろん本
発明で使用するが、これは一般的には必要でも適当でも
ない。Moreover, surprisingly, a minimum amount of liquid is already sufficient to carry out the degumming according to the invention, ie a considerable saving of water, chemicals and energy and a waste of water of about 80%. It has been found that it can be reduced to%. A debark bast fiber / alkaline solution liquor ratio of 1: 0.8 to 1: 2 is generally sufficient to carry out the process of the invention, while a liquor ratio of 1: 8 to 1:20 is well known. Be conventional in the way. For example, liquid ratios of up to 1: 5 are of course used in the present invention, although this is generally neither necessary nor suitable.
【0022】本発明の方法の利点は、減圧下でのアルカ
リ水溶液の添加後は、ガム除去処理を大気圧下または加
圧下または減圧下で行うことに関係なく必ずもたらされ
る。しかしながら、好ましくは、全ガム除去処理は実質
的または完全に空気を排除して行うことができる、それ
によりアルカリ試薬の存在下で繊維の酸化損傷をこの方
法では実質的に完全に避けることができ、更にガム除去
が終了したときに反応試薬の除去が促進される。The advantages of the process according to the invention are always obtained after the addition of the aqueous alkaline solution under reduced pressure, regardless of whether the gum removal treatment is carried out under atmospheric pressure or under pressure or under reduced pressure. However, preferably, the total gum removal process can be carried out substantially or completely with the exclusion of air, whereby oxidative damage to the fibers in the presence of alkaline reagents can be substantially completely avoided in this way. Further, the removal of the reaction reagent is promoted when the gum removal is completed.
【0023】本発明の利点および効果を得るために、ア
ルカリ水溶液の添加中および、所望により、次のガム除
去中は、部分真空で原則として十分である。しかしなが
ら、好ましくは、アルカリ水溶液の添加の間の圧力は、
約200mmHg以下であり、特に好ましくは、100
mmHg以下であり、圧力範囲の最低限界は水溶液の蒸
気圧により決定される。減圧は常用の真空ポンプ、例え
ば、水流ポンプを用いて行うことができる。To obtain the advantages and effects of the invention, a partial vacuum is in principle sufficient during the addition of the aqueous alkaline solution and, if desired, during the subsequent degumming. However, preferably, the pressure during the addition of the aqueous alkaline solution is
About 200 mmHg or less, particularly preferably 100
mmHg or less, and the lowest limit of the pressure range is determined by the vapor pressure of the aqueous solution. The depressurization can be performed using a conventional vacuum pump, for example, a water jet pump.
【0024】好ましくは、ガム除去反応は、できるかぎ
り繊維の酸化損傷を避けるために、閉反応系、即ち、空
気の部分減圧下で行うことができる。反応温度次第で
は、水溶液の蒸気圧したがってこの場合は全圧は上昇し
てもよく、ある状況下では大気圧またはそれ以上の値に
到達するかもしれない。しかしながら、真空を排除する
こと、即ち、大気圧下で実際のガム除去を行うこと、ま
たはガム除去反応の間に反応容器に空気および/または
不活性ガスを入れることも可能である。アルカリ溶液の
添加を減圧下で行うことだけは本発明の方法に必須であ
る。Preferably, the degumming reaction can be carried out in a closed reaction system, ie under partial vacuum of air, in order to avoid as much as possible oxidative damage to the fibers. Depending on the reaction temperature, the vapor pressure of the aqueous solution and thus the total pressure in this case may rise, and under certain circumstances atmospheric pressure or higher values may be reached. However, it is also possible to eliminate the vacuum, ie to carry out the actual degumming under atmospheric pressure, or to let the reaction vessel contain air and / or an inert gas during the degumming reaction. Only the addition of the alkaline solution under reduced pressure is essential to the method of the invention.
【0025】好ましくは、本発明の方法は包装工業で非
常によく知られているような熱および化学物質に十分に
耐性である真空容器(例えば、ガラスまたはアルカリ耐
性金属の容器)または真空バック(PVC、ポリエチレ
ン、ゴム等の真空バック)中で行われる。靭皮繊維の力
学抵抗性があるため、可撓性容器を使用するならば、適
当な真空を成し遂げることができる。この場合には、好
ましくは、方法は真空バックに脱樹皮靭皮繊維を入れ、
排気し、バックを密閉し、ついでアルカリ溶液を、例え
ば注入針を用いて注入することにより行うことができ
る。排気は容積を減少し、そのためアルカリ溶液の最適
な含浸を成し遂げ、1:0.8〜1:2の好ましい溶液
比を維持することをより容易にすることとなる。Preferably, the method of the invention is a vacuum vessel (eg, glass or alkali resistant metal vessel) or vacuum bag (eg, glass or alkali resistant metal vessel) that is sufficiently resistant to heat and chemicals as is well known in the packaging industry. It is carried out in a vacuum bag made of PVC, polyethylene, rubber or the like. Due to the mechanical resistance of the bast fibers, a suitable vacuum can be achieved if a flexible container is used. In this case, preferably, the method puts the debarked bast fibers in a vacuum bag,
It can be done by evacuating, sealing the bag and then injecting the alkaline solution, for example using an injection needle. Evacuation reduces the volume, thus achieving optimal impregnation of the alkaline solution and making it easier to maintain the preferred solution ratio of 1: 0.8 to 1: 2.
【0026】穏やかなガム除去および処理時間の短縮の
結果、本発明方法では比較的高い塩基濃度が使用でき、
そのためペクチン、脂肪類およびワックス類も繊維から
分離し、それでも重合度を維持するということになる。
塩基濃度は重要ではなく;しかしながら、一般には、1
〜5Nアルカリ水溶液の使用が好ましい。As a result of the gentle gum removal and reduced processing time, relatively high base concentrations can be used in the process of the invention,
Therefore, pectin, fats and waxes are also separated from the fiber and still maintain the degree of polymerization.
Base concentration is not critical; however, in general, 1
The use of ~ 5N alkaline aqueous solution is preferred.
【0027】温度もまた重要ではない;しかしながら、
ガム除去(アルカリ溶液の添加後)は、便宜上高温で行
う。80℃〜150℃の温度、例えば、約100℃が一
般には好ましい。The temperature is also not important; however,
The gum removal (after addition of the alkaline solution) is expediently carried out at high temperature. Temperatures of 80 ° C to 150 ° C, for example about 100 ° C, are generally preferred.
【0028】所望により、アルカリ水溶液は洗剤(例え
ば、アルカリ耐性石鹸またはスルホネート類)、分散剤
(例えば、アルカリ耐性ナフタレンスルホン酸誘導
体)、金属イオン封鎖作用を有する物質(例えば、ED
TA、ポリホスフェート類または亜硫酸廃液のような錯
生成剤)、還元作用を有する物質(例えば、亜硫酸ナト
リウムまたは亜ジチオン酸ナトリウム)および/または
酸化作用を有する物質(例えば、過酸化水素のような過
酸塩類または過酸化合物類(per−compound
s))のような常用の添加剤の常用量を含むことができ
る。If desired, the aqueous alkaline solution is a detergent (for example, alkali-resistant soap or sulfonates), a dispersant (for example, an alkali-resistant naphthalenesulfonic acid derivative), a substance having a sequestering effect (for example, ED).
TA, polyphosphates or complexing agents such as sulfite waste liquors), substances with a reducing action (eg sodium sulfite or sodium dithionite) and / or substances with an oxidizing action (eg peroxides such as hydrogen peroxide). Acid salts or peracid compounds (per-compound)
Conventional amounts of conventional additives such as s)) can be included.
【0029】本発明の方法により得られた繊維のガム残
量は少なく、一般に約3〜8%である。所望により、ガ
ム残量はガム除去条件および処理時間を変更することに
より調整可能である。The gums of the fibers obtained by the method of the present invention are low, generally about 3-8%. If desired, the gum balance can be adjusted by changing the gum removal conditions and treatment time.
【0030】ガム除去が終了したとき、溶液を周知の方
法、例えば、吸引濾過または遠心分離により繊維から分
離できる。繊維を水で濯ぎ、さらに常用法、例えば、硫
酸、塩酸または酢酸のような常用の酸による中和、およ
び「オイリング」(潤滑剤および/または紡糸仕上げ剤
の添加)、乾燥および破断(breaking)により
更に処理できる。新規な所望の方法によれば、二酸化炭
素(例えば、煙道ガスにより)で中和することも可能で
ある。分離された液体および、必要ならば、濯ぎ水の一
部を原濃度に濃縮でき、所望により、つぎのガム除去工
程に使用できる。When the gum removal is complete, the solution can be separated from the fibers by well known methods, such as suction filtration or centrifugation. The fibers are rinsed with water and further neutralized by conventional methods, for example conventional acids such as sulfuric acid, hydrochloric acid or acetic acid, and "oiling" (addition of lubricants and / or spin finishes), drying and breaking. Can be further processed by. It is also possible to neutralize with carbon dioxide (eg with flue gas) according to the new desired method. The separated liquid and, if necessary, part of the rinse water can be concentrated to the original concentration and, if desired, can be used in the subsequent degumming step.
【0031】所望により、液体の一部をガム除去工程中
に吸引濾過でき、従って、ガムを最少量の濯ぎ水で除去
できる。除去した液体は水および添加剤を追加すること
ができる。この方法により、濯ぎ水の量はさらにもっと
減少可能である。所望により、分離したガム自体を活性
炭または周知方法で加熱目的に利用することができる。If desired, a portion of the liquid can be suction filtered during the gum removal process, thus removing the gum with a minimum amount of rinse water. Water and additives can be added to the removed liquid. With this method, the amount of rinse water can be reduced even further. If desired, the separated gum itself can be utilized for heating purposes on activated carbon or in well-known fashion.
【0032】本発明の方法はバッチ法または連続法で行
うことが可能である。The process according to the invention can be carried out batchwise or continuously.
【0033】周知のガム除去靭皮繊維と比較すれば、本
発明で得られる得るガム除去靭皮繊維は著しく改良され
た特性および今まで成し遂げることが不可能であった繊
維構造が無傷である品質により区別される。膨潤可能な
ラミー、亜麻および大麻繊維の場合には、これはかなり
改良された膨潤特性として現れ、膨潤ファクターとして
周知の方法で特徴づけられ、以下のように測定すること
ができる: a)繊維材料から任意に引き抜かれた比較的多数の個々
の乾燥繊維をスライドガラス上でピンと張り、カバーガ
ラスで覆う。個々の乾燥繊維の繊維幅(繊維厚み)を検
量接眼マイクロメーター(calibrated ey
epiece micrometer)を装備した顕微
鏡下で各々繊維に沿った数点で測定する。 b)ついで、顕微鏡スライドガラス上の繊維を水の層で
覆い、湿気のある密閉容器内に数時間放置しておく。過
剰の水を除去した後、湿った繊維を塩化亜鉛/ヨウ化物
溶液(塩化亜鉛66部、水34部中ヨウ化カリウム3部
およびヨウ素1部)の層で覆う。30分後、一般に最大
膨潤に到達する。過剰の溶液を除去し、カバーガラスを
上にかぶせ、ついで、同−繊維の各々の場合について膨
潤した繊維の幅を繊維に沿ってa)と同−点で顕微鏡で
測定する。のように測定可能である。Compared to the known gum-removing bast fibers, the gum-removing bast fibers obtainable according to the invention have markedly improved properties and an intact fiber structure which has hitherto been impossible to achieve. Distinguished by. In the case of swellable ramie, flax and cannabis fibers, this manifests itself as a significantly improved swelling property, characterized in a manner known as the swelling factor, which can be measured as follows: a) fibrous material A relatively large number of individual dry fibers, optionally drawn from, are taut on a glass slide and covered with a cover glass. The fiber width (fiber thickness) of each dry fiber is calibrated. Eyepiece calibrated eye
It is measured at several points along each fiber under a microscope equipped with a piece of micrometer. b) The fibers on the microscope slide are then covered with a layer of water and left in a moist, sealed container for several hours. After removing excess water, the moist fiber is covered with a layer of zinc chloride / iodide solution (66 parts zinc chloride, 3 parts potassium iodide and 1 part iodine in 34 parts water). After 30 minutes, maximum swelling is generally reached. The excess solution is removed, a cover slip is overlaid, and then the width of the swollen fiber is measured microscopically for each case of the same fiber at the same point as a) along the fiber. Can be measured.
【0034】膨潤ファクターを膨潤した繊維の幅と乾燥
繊維の幅の商と定義する。The swelling factor is defined as the quotient of the width of the swollen fiber and the width of the dry fiber.
【0035】従来のガム除去繊維と本発明のガム除去繊
維についての比較検討してみると後者が膨潤ファクター
の著しく高い平均値、特にかなり均一な膨潤特性を有す
ることを示している。従来のガム除去ラミー繊維の場合
には、平均膨潤ファクターとして約1.4〜2.5の範
囲の値が得られ、繊維に沿った種々の点で得られた値に
対する標準偏差は約0.4〜0.8の範囲であった。対
照的に、本発明のガム除去ラミー繊維では、平均膨潤フ
ァクターは2.7〜3.3、繊維に沿った標準偏差は約
0.1以下であった。亜麻および大麻についても類似の
結果を得、本発明によってガム除去された大麻および亜
麻繊維について約0.1以下の繊維に沿った標準偏差を
有する約3の平均膨潤ファクターであった。A comparative examination of the conventional degumming fiber and the inventive degumming fiber shows that the latter has a significantly higher average swelling factor, in particular a fairly uniform swelling characteristic. For conventional degummed ramie fibers, average swelling factors in the range of about 1.4 to 2.5 were obtained, with a standard deviation of about 0,0 for the values obtained at various points along the fiber. It was in the range of 4-0.8. In contrast, the degummed ramie fibers of the present invention had an average swelling factor of 2.7-3.3 with a standard deviation along the fiber of about 0.1 or less. Similar results were obtained with flax and cannabis, with an average swelling factor of about 3 having a standard deviation along the fiber of about 0.1 or less for cannabis and flax fibers degummed according to the present invention.
【0036】したがって、本発明は、少なくとも2.7
の平均膨潤ファクターおよび約0.2以下の繊維に沿っ
た膨潤ファクターの標準偏差を有するガム除去ラミー、
大麻および亜麻繊維に関する。少なくとも2.9の平均
膨潤ファクターおよび0.1以上の繊維に沿った膨潤フ
ァクターの標準偏差を有するラミー、大麻および亜麻が
好ましい。Therefore, the present invention is at least 2.7.
Degumming ramie having an average swelling factor of and a standard deviation of the swelling factor along the fiber of about 0.2 or less,
Regarding cannabis and flax fibers. Ramie, cannabis and flax having an average swelling factor of at least 2.9 and a standard deviation of the swelling factor along the fiber of 0.1 or greater are preferred.
【0037】繊維の膨潤特性は、植物の種類、成長状
態、気候、繊維等の発育段階にある程度依存する。異な
る起源の繊維材料を比較するなら、ある環境下では比較
的広範囲の偏差が繊維間で生じる。しかしながら、もし
同じ起源の繊維を比較するなら、膨潤ファクターは繊維
間でほとんど変化せず、本発明によりガム除去された繊
維の場合には変動の範囲は常用の方法によりガム除去さ
れている繊維の場合と比較して著しく低い。例えば、常
用のガム除去繊維の場合には繊維間の膨潤ファクターの
標準偏差は0.4〜0.8またはそれ以上であり、一方
では本発明によりガム除去されたラミー、大麻および亜
麻繊維について約0.3以下の標準偏差を得た。The swelling characteristics of the fibers depend to some extent on the type of plant, the growth state, the climate, the developmental stage of the fibers and the like. When comparing fibrous materials of different origin, a relatively wide range of deviations between fibers occurs under some circumstances. However, if fibers of the same origin are compared, the swelling factor varies little between fibers and, in the case of degummed fibers according to the invention, the range of variation is that of fibers degummed by conventional methods. Remarkably lower than the case. For example, in the case of conventional degummed fibers, the standard deviation of the swelling factor between fibers is 0.4 to 0.8 or higher, while for degummed ramie, cannabis and flax fibers according to the invention it is about A standard deviation of 0.3 or less was obtained.
【0038】同じ起源の繊維を使用すれば、本発明の方
法を採用すると繊維長方向および繊維間の両方のいずれ
を考察しても非常に均一な膨潤特性を有する繊維材料が
製造できる。If fibers of the same origin are used, the method of the invention can be used to produce fibrous materials having very uniform swelling properties both in the longitudinal direction of the fibers and also between the fibers.
【0039】したがって、本発明は、平均膨潤ファクタ
ーが少なくとも2.7であり膨潤ファクターの標準偏差
が繊維に沿って0.2以下であり、繊維間で0.3以下
である多数のガム除去ラミー、亜麻または大麻繊維を含
む繊維材料に関する。Accordingly, the present invention provides a number of degumming ramies having an average swelling factor of at least 2.7 with a standard deviation of the swelling factor of 0.2 or less along the fibers and 0.3 or less between the fibers. , A fiber material containing flax or cannabis fibers.
【0040】本発明によりガム除去された繊維の改良さ
れた膨潤特性の結果、繊維強化複合材料による色素分子
またはマトリックス物質の浸透および吸収を実質上促進
する。一般的にそれらの膨潤性を失った繊維はそのよう
な物質を吸収する性能も喪失している。As a result of the improved swelling properties of degummed fibers according to the invention, the penetration and absorption of dye molecules or matrix substances by the fiber-reinforced composite material is substantially enhanced. Fibers that have generally lost their swellability also lose their ability to absorb such materials.
【0041】更に、正常膨潤とは、繊維構造の損傷がな
く、セルロースの分子構造およびセルロースフィブリル
を互いに結合する分子構造がなお正常であることを表し
ている。更に、この構造の無傷は、膨潤の少ないマニラ
アサ、ジュート、ケナフおよびサイザルアサの場合にも
観察されている。Further, normal swelling means that there is no damage to the fiber structure and the molecular structure of cellulose and the molecular structure that binds cellulose fibrils to each other are still normal. Furthermore, the intactness of this structure has also been observed in the less swollen Manila hemp, jute, kenaf and sisal hemp.
【0042】本発明により得られ得るガム除去靭皮繊維
を、従来法により得られ得る繊維と比較して約25〜3
0%高い平均破断伸度および著しく高い破断仕事により
区別する。本発明では、「破断仕事」は製品のパーセン
トで表した平均破断伸度と必要とした力の積を意味す
る。本発明に記載の平均破断伸度および破断仕事の値
を、ツェルウェーゲルウステル(Zellweger
Uster)社製のテソキド(Tesokid)強度試
験器により標準条件下60%相対湿度で各々測定した。
例えば、本発明によりガム除去したラミー繊維を測定す
ると、3.11の平均破断伸度を得、一方、従来のガム
除去ラミー繊維の市販品では2.24の値を得た。本発
明によりガム除去ラミー繊維の場合には破断仕事は1
4.6cN/デニールであり、市販のラミー繊維につい
ては6.3cN/デニールであった。The degummed bast fibers obtainable according to the invention are approximately 25 to 3 compared to the fibers obtainable by conventional methods.
Distinguish by 0% higher average elongation at break and significantly higher work at break. In the present invention, "work at break" means the product of the average break elongation in percent of the product and the force required. The values of the average elongation at break and work at break described in the present invention are given by Zellweger (Zellweger).
It was measured at 60% relative humidity under standard conditions by a Tesokide strength tester manufactured by Uster.
For example, when the degummed ramie fiber according to the present invention was measured, an average breaking elongation of 3.11 was obtained, while a commercially available conventional gum-depleted ramie fiber obtained a value of 2.24. In the case of degummed ramie fibers according to the invention the breaking work is 1
4.6 cN / denier and for commercial ramie fibers it was 6.3 cN / denier.
【0043】従って、本発明の方法により、今まで得ら
れなかった品質を有し、特にそれらの高い平均破断伸度
で区別されるガム除去靭皮繊維を生成し、同様にそれは
本発明に関する。好ましい態様は少なくとも2.8%の
平均破断伸度を有するガム除去ラミー繊維に関する。The process according to the invention thus produces degummed bast fibers with qualities hitherto unobtainable, which are distinguished in particular by their high mean elongation at break, which likewise relates to the invention. A preferred embodiment relates to degummed ramie fibers having an average elongation at break of at least 2.8%.
【0044】[0044]
【実施例】本発明を以下の実施例により更に詳細に説明
する。実施例は真空バッグを用いて行った。The present invention will be described in more detail by the following examples. The examples were carried out using a vacuum bag.
【0045】実施例1 樹皮を剥いだラミー20gを、100mmHg以下の真
空中で10%濃度(重量/容量)水酸化ナトリウム水溶
液で含浸し、ついで真空を維持しつつ100℃で1時間
処理した。ガム除去工程後、ラミー繊維を熱水で完全に
濯ぎ、酸性化し、紡糸仕上げ剤で処理し、乾燥し、乾燥
摩擦(dry rub)で処理した。生成したラミー繊
維は以下の特性を有する。 分離されない繊維の含量:0.1〜0.5% DP/重合度 :4200 ガム残量 :3〜8% 試験糸の強度 :低下Example 1 20 g of bark-peeled ramie was impregnated with a 10% strength (weight / volume) sodium hydroxide aqueous solution in a vacuum of 100 mmHg or less, and then treated at 100 ° C. for 1 hour while maintaining the vacuum. After the degumming step, the ramie fibers were thoroughly rinsed with hot water, acidified, treated with a spin finish, dried and treated with dry rub. The ramie fibers produced have the following properties: Fiber content not separated: 0.1-0.5% DP / degree of polymerization: 4200 Gum remaining: 3-8% Strength of test yarn: Decreased
【0046】実施例2 樹皮を剥いだラミー20gを、吸引濾過した反応液およ
び前のガム除去バッチからの第1の濯ぎ水を含み、水酸
化ナトリウムおよびスルホネート(インバジン(Inv
adin)EL、チバAGバセル社製造)1.3gを補
充した残液40mlが入った100mmHgの真空状態
の真空容器中で含浸する。ついで真空容器を100℃で
1時間加熱する。ガム除去繊維を熱水洗浄し、更に、実
施例1と同様に処理した。生成したラミー繊維は以下の
特性を有する。 分離されない繊維の含量:0.2% DP/重合度 :4100 ガム残量 :3〜8% 試験糸の強度 :低下なしExample 2 20 g of debarked ramie, containing the reaction solution suction filtered and the first rinse water from the previous degumming batch, was treated with sodium hydroxide and sulfonate (Invazine (Inv.
adin) EL, manufactured by Ciba AG Basel) Impregnation is performed in a vacuum container of 100 mmHg in a vacuum state containing 40 ml of the residual liquid supplemented with 1.3 g. Then, the vacuum vessel is heated at 100 ° C. for 1 hour. The degummed fiber was hot water washed and further treated as in Example 1. The ramie fibers produced have the following properties: Content of fibers not separated: 0.2% DP / degree of polymerization: 4100 Gum remaining: 3-8% Strength of test yarn: No decrease
【0047】実施例3 樹皮を剥いだラミー20gを、100mmHg以下の真
空中で1L当たり水酸化ナトリウム60g、チノクラリ
ット(Tinoclarit)CBB(チバAGバセル
社から市販の過酸化水素の安定化剤)、35%過酸化水
素および10mlインバジンEL(チバAGバセル社
製)を含むガム除去水溶液40mlで含浸する。つい
で、混合物を100℃で1時間処理する。ガム除去後、
繊維を熱水で洗浄、酢酸で中和し、紡糸仕上げ剤で生成
し、乾燥した。生成したラミー繊維は以下の特性を有す
る。 分離されない繊維の含量:0.4% DP/重合度 :3900 ガム残量 :3〜8% 試験糸の強度 :僅かに低下Example 3 20 g of the bark-peeled ramie was treated with 60 g of sodium hydroxide per liter in a vacuum of 100 mmHg or less, Tinoclarit CBB (hydrogen peroxide stabilizer commercially available from Ciba AG Basel), 35 Impregnation with 40 ml of a gum removing aqueous solution containing 10% hydrogen peroxide and 10 ml Invadine EL (manufactured by Ciba AG Basel). The mixture is then treated at 100 ° C. for 1 hour. After removing gum
The fibers were washed with hot water, neutralized with acetic acid, produced with a spin finish and dried. The ramie fibers produced have the following properties: Content of fibers not separated: 0.4% DP / degree of polymerization: 3900 Gum remaining: 3-8% Strength of test yarn: Slight decrease
Claims (13)
下、大気圧下または加圧下で、脱樹皮靭皮繊維に作用さ
せるアルカリ水溶液による脱樹皮靭皮繊維のガム除去
法。1. A method for removing gum from debarked bast fibers using an alkaline aqueous solution, which comprises adding an alkaline aqueous solution under reduced pressure and causing the debarked bast fibers to act on the debarked bast fibers under reduced pressure, atmospheric pressure or pressure.
て使用する請求項1記載の方法。2. The method according to claim 1, wherein ramie, cannabis or flax are used as the bast fibers.
が1:0.8〜1:2のものを使用する請求項1または
2記載の方法。3. The method according to claim 1, wherein a debark bast fiber / alkali aqueous solution having a liquid ratio of 1: 0.8 to 1: 2 is used.
化物または炭酸塩の水溶液を使用する請求項1〜3のい
ずれか1項記載の方法。4. The method according to claim 1, wherein an aqueous solution of an alkali metal hydroxide or carbonate is used as the aqueous alkali solution.
圧力下で加える請求項1〜4記載のいずれか1項記載の
方法。5. The method according to claim 1, wherein the alkaline aqueous solution is added under a pressure of 200 mmHg or less.
項1〜5のいずれか1項記載の方法。6. The method according to claim 1, wherein a 1-5N alkaline aqueous solution is used.
皮靭皮繊維に作用させる請求項1〜6のいずれか1項記
載の方法。7. The method according to any one of claims 1 to 6, wherein an alkaline aqueous solution is applied to the debarked bast fibers at 80 to 150 ° C.
有する物質、洗剤および/または分散剤を含むアルカリ
水溶液を使用する請求項1〜7のいずれかに1項記載の
方法。8. The method according to claim 1, wherein an alkaline aqueous solution containing a substance having sequestration, a reducing or oxidizing action, a detergent and / or a dispersant is used.
の生成物として高い平均破断伸度を有するガム除去靭皮
繊維。9. A degummed bast fiber having a high average elongation at break as a product of the method according to any one of claims 1-8.
少なくとも2.8%である請求項9記載のガム除去ラミ
ー繊維。10. The degummed ramie fiber of claim 9 having an elongation at break measured at 60% relative humidity of at least 2.8%.
ーおよび0.2以下の繊維に沿った膨潤ファクターの標
準偏差を有する、ガム除去したラミ−、大麻または亜
麻。11. Degummed lamina, cannabis or flax having an average swelling factor of at least 2.7 and a standard deviation of the swelling factor along the fiber of 0.2 or less.
ーおよび0.1以下の繊維に沿った膨潤ファクターの標
準偏差を有する、ガム除去したラミ−、大麻または亜
麻。12. Degummed lamina, cannabis or flax having an average swelling factor of at least 2.9 and a standard deviation of the swelling factor along the fiber of 0.1 or less.
も2.7であり、膨潤ファクターの標準偏差が繊維に沿
って0.2以下であり、繊維間で0.3以下である膨大
な数のガム除去したラミー、大麻または亜麻繊維を含む
繊維材料。13. A huge number of gum removals wherein the average swelling factor of the fibers is at least 2.7, the standard deviation of the swelling factor is 0.2 or less along the fibers and 0.3 or less between the fibers. Fibrous material containing ramie, cannabis or flax fibers.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH1515/94-7 | 1994-05-16 | ||
| CH151594 | 1994-05-16 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JPH07310221A true JPH07310221A (en) | 1995-11-28 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11560795A Pending JPH07310221A (en) | 1994-05-16 | 1995-05-15 | Bum fiber gum removal |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07310221A (en) |
-
1995
- 1995-05-15 JP JP11560795A patent/JPH07310221A/en active Pending
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