本发明属于植物纤维处理技术领域，具体涉及一种可纺度高的抗静电大麻纤维的制备方法。
背景技术：
大麻系桑科属一年生草本植物，学名cannabis Salival，俗名汉麻、寒麻、线麻、花麻等，大麻品种高达150个左右，主要分布在亚洲、欧洲，我国是亚洲大麻生产中心，栽培面积和产量居世界首位，产地遍布全国，但主要为黄河流域，山东的泰安、甘肃的华亭都是有名的大麻产区，是该地区的主要经济作物。大麻种植对气候和土壤的要求不高，它生长迅速，抗虫害能力强，而且在种植期间无需杀虫剂和肥料，不会造成土地污染，环境生态良好，且种植收获期较短，往往一亩地可收获两到三倍于棉花的大麻纤维。自上世纪八十年代以来，随着天然纤维热的兴起，麻类织物以其优良的吸湿性、散热性及良好的服饰特点已逐渐被人们所认识，而且越来越受到青睐。大麻纤维与其它纤维混纺后的织物同样具有挺括，质地细薄，手感滑爽，穿着风凉，吸湿透气性好，保形性好、加之纤维抗菌和抗静电能力强、对染料的吸附性能好、防紫外线辐射能力强等特点，深受国内外消费者的欢迎，其原料是制作夏季服装的主要原料之一。
从大麻茎秆上直接剥离下来的称为原麻，原麻中除含有纤维素成分外还含有一定量的非纤维素成分，包括木质素、半纤维素、蜡脂质、果胶及部分水溶物和灰分等。若使原麻具有可纺性，必须把这些非纤维素成分去除，得到精干麻，即脱胶。大麻纤维中木质素和半纤维素的含量高低直接影响脱胶难度和脱胶后的纤维质量。
大麻中木质素对无机酸的稳定性高，因此浸酸对木质素的去除效果不理想，而木质素的存在对纺织品质量影响较大。现有技术中常采用亚硫酸盐水溶液煮练，去除木质素，但是效果也不太理想，通常需要碱煮辅助增强脱胶效果。同时化学脱胶要耗用大量的化工原料和能量，生产成本高，处理后的污水中含有有害化学成分，极易污染环境，且处理时间长，不易回收。
技术实现要素：
本发明提供了一种可纺度高的抗静电大麻纤维的制备方法，利用电化学-生物酶解联合的方法对大麻进行脱胶处理，具有绿色环保、脱胶适度、纤维可纺性高的优点，同时采用抗静电剂处理大麻纤维，使其抗静电效果持久。
本发明解决技术问题所采用的技术方案为：
一种可纺度高的抗静电大麻纤维的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)高温煮练：将大麻洗净后，置入沸水中煮练20-40分钟后，取出，采用自来水冲洗干净。大麻单纤维细胞在胞间层物质的粘结下交织成网状，先将大麻通过高温煮练使得网状结构交联度降低，有利于小分子进入网状结构中。
(2)电解：将经高温煮练的大麻加入电解槽中，常温电解处理10-20分钟后，关闭电解电源，将电解液加热至70-80℃，保温10-20分钟后，取出大麻，置于自来水中浸泡半小时后，再冲洗干净待用；所述电解液为15-20w％Na2S2O3水溶液。
Na2S2O3水溶液的电解方程式为：
Na2S2O3+H2O→2Na++SO3H-+OH-+S
Na2S2O3电解所生成的磺酸根与木质素反应，可以生成可溶于水的木质素磺酸盐，从而将木质素去除。10-20分钟后电解结束，此时电解液呈弱碱性，升高温度继续在碱性条件下煮练，进一步除去木质素。大麻先经步骤(1)所述的高温煮练，降低网状结构的密度，使得步骤(2)中电解生成的磺酸根顺利进入网状结构中，增大与木质素的反应几率，从而增加脱胶率。此外，电解反应生成的碱性物质，可以进一步去除木质素，避免额外加入碱性物质，降低了生产成本和废液污染。
(3)酶解：将步骤(2)中所得经电解处理的大麻加入复合酶溶液中，于PH4.5-6，45-55℃下酶解2-4小时后，自来水冲洗干净，采用酶解降解果胶等物质，进一步脱胶。
(4)抗静电处理：将步骤(3)酶解处理过的大麻采用复合抗静电剂喷淋，并在喷淋过程中不停翻动大麻，静置30分钟后，烘干即得所需大麻纤维，所述复合抗静电剂的质量为大麻质量的3-5倍。
作为优选，步骤(1)中所述大麻与沸水的质量比为1:15-20。
作为优选，步骤(2)中所述电解槽的阳极材料为RuO2-TiO2/Ti涂层电极、PbO2/Ti镀层电极或不锈钢；所述的阴极电极板材料为不锈钢、碳钢或钛。
作为优选，步骤(2)中所述电解液的质量为大麻质量的8-15倍。
作为优选，步骤(3)中所述复合酶溶液由以下重量份数原料组成：20-30份果胶酶、10-15份半纤维素酶、5-10份氯化钠和50-60份水。采用复合酶协同酶解，相比于单种酶酶解，具有酶解温度低、时间短、效率高的优点。加入氯化钠能有效提高酶的活性，从而提高酶解效率。
作为优选，步骤(3)中所述复合酶溶液的质量为大麻质量的10-15倍，复合酶的用量决定了大麻的脱胶度，用量过低，脱胶率过低，大麻纤维可纺度不高；复合酶用量过高，脱胶过度，大麻单纤维细胞的胞问层物质全部倍脱除，产生大量的短绒纤维，从而使其可纺性降低，甚至失去可纺性。
作为优选，步骤(4)中所述复合抗静电剂由以下重量份数组分组成：对苯二甲酸二甲酯12-20份、改性聚乙二醇15-20份、硬质酸钠3-5份、甘油8-12份、醋酸锌8-10份、壬基酚聚氧乙烯醚1-3份和聚氧丙烯甘油醚1-3份。
更优选，所述改性聚乙二醇的制备方法为：
将聚乙二醇、二羟甲基丁酸和水加入反应容器中，酸调节PH至4-5，于70-80℃下反应2-4小时后，加入二甲苯，90℃蒸馏脱水，直至不再有水分蒸出，停止反应，剩余物即为改性聚乙二醇。
采用二羟甲基丁酸改性聚乙二醇，制得超高支化改性聚乙二醇，与大麻纤维具有良好的相容性，使得大麻纤维的抗静电效果持久。
更优选，所述聚乙二醇的平均分子量为400或600。
更优选，所述聚乙二醇、二羟甲基丁酸和水的质量比为1:0.2-0.4:4-6，聚乙二醇、二羟甲基丁酸的投料质量比决定聚乙二醇的支化程度，当甲醇和二羟甲基丁酸的用量低于该数值时，支化化程度较低，改性聚乙二醇易溶于水中，经多次水洗造成抗静电剂损失；当甲醇和二羟甲基丁酸的用量超过该数值时，支化程度较高，抗静电剂与大麻分子的相容性过好，导致抗静电剂无法正常迁移到大麻表层，当表层抗静电剂因摩擦损失时，内部抗静电剂无法及时补充，导致抗静电性下降，耐久性不佳。
本发明的有益效果为：
1、本发明采用电化学-生物酶解相结合的方式处理大麻，使其适度脱胶，具有较高的可纺性，且避免了采用亚硫酸盐化学脱胶所带来的脱胶率低下、化工废液量大的缺点。
2、通过改性聚乙二醇组成的复合抗静电剂，增强了抗静电剂与大麻纤维的相容性，提高了其抗静电持久性。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。
实施例1
(1)将100g聚乙二醇400、30g二羟甲基丁酸和400g水加入反应容器中，酸调节PH至4，于80℃下反应2小时后，加入15g二甲苯，90℃蒸馏脱水，直至不再有水分蒸出，停止反应，剩余物即为122g改性聚乙二醇；
(2)将18g对苯二甲酸二甲酯、15g改性聚乙二醇、4g硬质酸钠、10g甘油、10g醋酸锌、1g壬基酚聚氧乙烯醚和2g聚氧丙烯甘油醚加入混合机中混合均匀后制得复合抗静电剂；
(3)高温煮练：将100g大麻洗净后，置入1800g沸水中煮练30分钟后，取出，采用自来水冲洗干净；
(4)电解：将经高温煮练的大麻加入电解槽中，采用1000g 20w％Na2S2O3水溶液常温电解处理10分钟后，关闭电解电源，将电解液加热至75℃，保温15分钟后，取出大麻，置于自来水中浸泡半小时后，再冲洗干净待用；
(5)酶解：将步骤(4)中所得经电解处理的大麻加入1000g复合酶溶液中，于PH5，50℃下酶解3小时后，自来水冲洗干净；所述复合酶溶液由以下重量份数原料组成：20份果胶酶、15份半纤维素酶、5份氯化钠和60份水；
(6)抗静电处理：将步骤(5)酶解处理过的大麻采用400g复合抗静电剂喷淋，并在喷淋过程中不停翻动大麻，静置30分钟后，烘干即得所需大麻纤维。
实施例2
(1)将100g聚乙二醇600、20g二羟甲基丁酸和500g水加入反应容器中，酸调节PH至4.5，于70℃下反应4小时后，加入15g二甲苯，90℃蒸馏脱水，直至不再有水分蒸出，停止反应，剩余物即为108g改性聚乙二醇；
(2)将12g对苯二甲酸二甲酯、20g改性聚乙二醇、3g硬质酸钠、12g甘油、8g醋酸锌、2g壬基酚聚氧乙烯醚和1g聚氧丙烯甘油醚加入混合机中混合均匀后制得复合抗静电剂；
(3)高温煮练：将100g大麻洗净后，置入2000g沸水中煮练20分钟后，取出，采用自来水冲洗干净；
(4)电解：将经高温煮练的大麻加入电解槽中，采用800g 18w％Na2S2O3水溶液常温电解处理20分钟后，关闭电解电源，将电解液加热至80℃，保温10分钟后，取出大麻，置于自来水中浸泡半小时后，再冲洗干净待用；
(5)酶解：将步骤(4)中所得经电解处理的大麻加入1200g复合酶溶液中，于PH4.5，45℃下酶解4小时后，自来水冲洗干净；所述复合酶溶液由以下重量份数原料组成：25份果胶酶、10份半纤维素酶、10份氯化钠和55份水；
(6)抗静电处理：将步骤(5)酶解处理过的大麻采用500g复合抗静电剂喷淋，并在喷淋过程中不停翻动大麻，静置30分钟后，烘干即得所需大麻纤维。
实施例3
(1)将100g聚乙二醇400、40g二羟甲基丁酸和600g水加入反应容器中，酸调节PH至5，于75℃下反应3小时后，加入15g二甲苯，90℃蒸馏脱水，直至不再有水分蒸出，停止反应，剩余物即为128g改性聚乙二醇；
(2)将20g对苯二甲酸二甲酯、18g改性聚乙二醇、5g硬质酸钠、8g甘油、9g醋酸锌、1g壬基酚聚氧乙烯醚和3g聚氧丙烯甘油醚加入混合机中混合均匀后制得复合抗静电剂；
(3)高温煮练：将100g大麻洗净后，置入1500g沸水中煮练40分钟后，取出，采用自来水冲洗干净；
(4)电解：将经高温煮练的大麻加入电解槽中，采用1500g 15w％Na2S2O3水溶液常温电解处理15分钟后，关闭电解电源，将电解液加热至70℃，保温20分钟后，取出大麻，置于自来水中浸泡半小时后，再冲洗干净待用；
(5)酶解：将步骤(4)中所得经电解处理的大麻加入1500g复合酶溶液中，于PH6，55℃下酶解2小时后，自来水冲洗干净；所述复合酶溶液由以下重量份数原料组成：30份果胶酶、12份半纤维素酶、8份氯化钠和50份水；
(6)抗静电处理：将步骤(5)酶解处理过的大麻采用300g复合抗静电剂喷淋，并在喷淋过程中不停翻动大麻，静置30分钟后，烘干即得所需大麻纤维。
比较例1
采用和实施例1相同的操作处理大麻，不同的是比较例1中的大麻未经高温煮练。
比较例2
采用和实施例1相同的操作处理大麻，不同的是比较例2步骤(5)中复合酶溶液的质量为大麻质量的20倍。
实施例4脱胶效果测定
大麻纤维的化学成分：
依GB585-5859-86分别测定实施例1-3大麻、比较例1-2和未经处理的原麻的化学成分见表1，
表1：
通过表1可以看出：通过本发明所提供的方法处理过的大麻纤维脱胶效果适度，大麻单纤维长度较长，可纺性较佳。比较例1未经高温煮练处理，大麻的脱胶效果有所下降。比较例2采用的复合酶用量过大，导致果胶物质含量过低，大麻脱胶过度，使得大麻纤维短绒较多，可纺性下降。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。