本发明属于生物环保技术领域，尤其是一种提高罗布麻纤维力学性能的处理工艺。
背景技术
罗布麻又名野麻、泽漆麻等，属夹竹桃科，因其长在罗布泊平原上而盛名，是一种野生高级纺织纤维植物，罗布麻纤维长度与棉纤维相近，纤维具有光泽柔和洁白，质地柔软的特点，但由于纤维表面光滑，纵向无卷曲，所以在纺纱加工中容易散开，难以成网，大大降低其纺织品的性能和品质，如何提高罗布麻纤维可纺性是当前所要解决的技术问题。
技术实现要素：
针对上述问题，本发明旨在提供一种提高罗布麻纤维力学性能的处理工艺。
本发明通过以下技术方案实现：
一种提高罗布麻纤维力学性能的处理工艺，包括以下步骤：
（1）温水浸泡：将罗布麻纤维采用温水预浸泡30-40min，然后过滤，自然沥干；
（2）偶联剂处理：将罗布麻纤维采用偶联剂溶液在56-60℃下浸泡40-50min，然后再进行超声波处理2-3min，然后进行过滤；
（3）生物菌代谢液处理：将上述处理后的罗布麻纤维与节杆菌代谢液按120-150g：400ml比例均匀混合，在40℃下以120r/min转速搅拌30-42min，然后过滤，采用乙醇溶液浸泡2min，然后再采用清水对罗布麻纤维进行清洗，沥干后，再将罗布麻纤维与节杆菌代谢液按120-150g：400ml比例均匀混合，在42℃下以150r/min转速搅拌35-45min，然后再进行过滤，采用乙醇溶液浸泡2min，然后再采用清水对罗布麻纤维进行清洗，自然沥干，即可；
（4）盐酸多巴胺改性处理:配制浓度为2.4-2.7g/l的盐酸多巴胺水溶液，然后再调节溶液ph值至9.5，将上述处理后的罗布麻纤维添加到溶液中，向溶液中持续通入2ml/min的氧气，持续通入20min，然后调节溶液温度值60℃，保温2小时，再进行过滤，采用去离子水对过滤后的罗布麻纤维表面进行清洗，烘干至恒重，即得。
进一步的，步骤（1）中所述的温水温度为40℃。
进一步的，步骤（2）所述的偶联剂溶液为有机硅烷偶联剂溶液。
进一步的，步骤（2）所述的有机硅烷偶联剂溶液质量浓度为8.5%。
进一步的，步骤（2）所述的节杆菌代谢液制备方法为：按重量份将5份葡萄糖、1份甘露糖、3份麦芽糖、0.1份硫酸锌、0.01份氯化镧、0.3份氯化铁、0.2份硫酸锰、100份去离子水均匀混合后，制成发酵液，向发酵液中接种节杆菌，然后在38℃下培养至发酵液中节杆菌浓度达到1.5×104cfu/ml时，即得节杆菌代谢液。
进一步的，步骤（2）中所述乙醇溶液质量浓度为75%。
进一步的，步骤（2）中采用三羟甲基氨基甲烷盐酸盐调节溶液ph值。
本发明的有益效果：本发明的处理方法处理罗布麻纤维后，能够明显的提高罗布麻纤维拉伸性能，主要是通过偶联剂处理与盐酸多巴胺改性处理协同作用所达到的效果，经过生物菌代谢液处理对罗布麻纤维拉伸性能并没有明显的影响，经过试验可以看出采用酵母菌替换本发明中的节杆菌制成的生物菌代谢液对罗布麻纤维处理后，罗布麻纤维拉伸性能明显下降；纺织纤维的摩擦性能与其成纱质量关系密切，在纺纱加工过程中，纤维是靠其相互间的摩擦作用成网、成条、滑移变细、纠缠结合成纱并具有一定力学性能的，罗布麻纤维表面比较光滑，纤维间的摩擦系数低，给纺纱造成一定的困难，本发明的处理方法处理罗布麻纤维后能够有效的提高罗布麻纤维表面的摩擦系数，采用酵母菌代谢液处理罗布麻纤维也能够一定程度提高罗布麻纤维表面摩擦系数，但是效果较低，通过本发明采用的节杆菌代谢液对罗布麻纤维表面进行处理，经过节杆菌与其代谢物对罗布麻纤维表面的协同作用，能够有效的提高罗布麻纤维表面的粗糙度，同时还能够保障罗布麻纤维的力学性能，同时经过通过偶联剂处理与盐酸多巴胺改性处理协同作用，罗布麻纤维粗纱的断裂强力有十分显著地提高，这说明，通过偶联剂处理与盐酸多巴胺改性处理、生物菌代谢液处理协同作用提高了罗布麻纤维的摩擦抱合力，这是由于罗布麻纤维表面经过处理后，表面粗糙程度增加，罗布麻纤维韧性得到提高，纤维间的动、静摩擦系数也同时得到提高，纤维摩擦系数会影响纺纱中纤维的分离与控制，摩擦系数高，成纱纤维间的作用力大，进而改善了纤维间的摩擦抱合力。
具体实施方式
下面用具体实施例说明本发明，但并不是对本发明的限制。
实施例1
一种提高罗布麻纤维力学性能的处理工艺，包括以下步骤：
（1）温水浸泡：将罗布麻纤维采用温水预浸泡30min，然后过滤，自然沥干；
（2）偶联剂处理：将罗布麻纤维采用偶联剂溶液在56℃下浸泡40min，然后再进行超声波处理2min，然后进行过滤；
（3）生物菌代谢液处理：将上述处理后的罗布麻纤维与节杆菌代谢液按120g：400ml比例均匀混合，在40℃下以120r/min转速搅拌30min，然后过滤，采用乙醇溶液浸泡2min，然后再采用清水对罗布麻纤维进行清洗，沥干后，再将罗布麻纤维与节杆菌代谢液按120g：400ml比例均匀混合，在42℃下以150r/min转速搅拌35min，然后再进行过滤，采用乙醇溶液浸泡2min，然后再采用清水对罗布麻纤维进行清洗，自然沥干，即可；
（4）盐酸多巴胺改性处理:配制浓度为2.4g/l的盐酸多巴胺水溶液，然后再调节溶液ph值至9.5，将上述处理后的罗布麻纤维添加到溶液中，向溶液中持续通入2ml/min的氧气，持续通入20min，然后调节溶液温度值60℃，保温2小时，再进行过滤，采用去离子水对过滤后的罗布麻纤维表面进行清洗，烘干至恒重，即得。
进一步的，步骤（1）中所述的温水温度为40℃。
进一步的，步骤（2）所述的偶联剂溶液为有机硅烷偶联剂溶液。
进一步的，步骤（2）所述的有机硅烷偶联剂溶液质量浓度为8.5%。
进一步的，步骤（2）所述的节杆菌代谢液制备方法为：按重量份将5份葡萄糖、1份甘露糖、3份麦芽糖、0.1份硫酸锌、0.01份氯化镧、0.3份氯化铁、0.2份硫酸锰、100份去离子水均匀混合后，制成发酵液，向发酵液中接种节杆菌，然后在38℃下培养至发酵液中节杆菌浓度达到1.5×104cfu/ml时，即得节杆菌代谢液。
进一步的，步骤（2）中所述乙醇溶液质量浓度为75%。
进一步的，步骤（2）中采用三羟甲基氨基甲烷盐酸盐调节溶液ph值。
实施例2
一种提高罗布麻纤维力学性能的处理工艺，包括以下步骤：
（1）温水浸泡：将罗布麻纤维采用温水预浸泡40min，然后过滤，自然沥干；
（2）偶联剂处理：将罗布麻纤维采用偶联剂溶液在60℃下浸泡50min，然后再进行超声波处理3min，然后进行过滤；
（3）生物菌代谢液处理：将上述处理后的罗布麻纤维与节杆菌代谢液按150g：400ml比例均匀混合，在40℃下以120r/min转速搅拌42min，然后过滤，采用乙醇溶液浸泡2min，然后再采用清水对罗布麻纤维进行清洗，沥干后，再将罗布麻纤维与节杆菌代谢液按150g：400ml比例均匀混合，在42℃下以150r/min转速搅拌45min，然后再进行过滤，采用乙醇溶液浸泡2min，然后再采用清水对罗布麻纤维进行清洗，自然沥干，即可；
（4）盐酸多巴胺改性处理:配制浓度为2.7g/l的盐酸多巴胺水溶液，然后再调节溶液ph值至9.5，将上述处理后的罗布麻纤维添加到溶液中，向溶液中持续通入2ml/min的氧气，持续通入20min，然后调节溶液温度值60℃，保温2小时，再进行过滤，采用去离子水对过滤后的罗布麻纤维表面进行清洗，烘干至恒重，即得。
进一步的，步骤（1）中所述的温水温度为40℃。
进一步的，步骤（2）所述的偶联剂溶液为有机硅烷偶联剂溶液。
进一步的，步骤（2）所述的有机硅烷偶联剂溶液质量浓度为8.5%。
进一步的，步骤（2）所述的节杆菌代谢液制备方法为：按重量份将5份葡萄糖、1份甘露糖、3份麦芽糖、0.1份硫酸锌、0.01份氯化镧、0.3份氯化铁、0.2份硫酸锰、100份去离子水均匀混合后，制成发酵液，向发酵液中接种节杆菌，然后在38℃下培养至发酵液中节杆菌浓度达到1.5×104cfu/ml时，即得节杆菌代谢液。
进一步的，步骤（2）中所述乙醇溶液质量浓度为75%。
进一步的，步骤（2）中采用三羟甲基氨基甲烷盐酸盐调节溶液ph值。
实施例3
一种提高罗布麻纤维力学性能的处理工艺，包括以下步骤：
（1）温水浸泡：将罗布麻纤维采用温水预浸泡35min，然后过滤，自然沥干；
（2）偶联剂处理：将罗布麻纤维采用偶联剂溶液在58℃下浸泡45min，然后再进行超声波处理2.5min，然后进行过滤；
（3）生物菌代谢液处理：将上述处理后的罗布麻纤维与节杆菌代谢液按130g：400ml比例均匀混合，在40℃下以120r/min转速搅拌30-42min，然后过滤，采用乙醇溶液浸泡2min，然后再采用清水对罗布麻纤维进行清洗，沥干后，再将罗布麻纤维与节杆菌代谢液按130g：400ml比例均匀混合，在42℃下以150r/min转速搅拌40min，然后再进行过滤，采用乙醇溶液浸泡2min，然后再采用清水对罗布麻纤维进行清洗，自然沥干，即可；
（4）盐酸多巴胺改性处理:配制浓度为2.5g/l的盐酸多巴胺水溶液，然后再调节溶液ph值至9.5，将上述处理后的罗布麻纤维添加到溶液中，向溶液中持续通入2ml/min的氧气，持续通入20min，然后调节溶液温度值60℃，保温2小时，再进行过滤，采用去离子水对过滤后的罗布麻纤维表面进行清洗，烘干至恒重，即得。
进一步的，步骤（1）中所述的温水温度为40℃。
进一步的，步骤（2）所述的偶联剂溶液为有机硅烷偶联剂溶液。
进一步的，步骤（2）所述的有机硅烷偶联剂溶液质量浓度为8.5%。
进一步的，步骤（2）所述的节杆菌代谢液制备方法为：按重量份将5份葡萄糖、1份甘露糖、3份麦芽糖、0.1份硫酸锌、0.01份氯化镧、0.3份氯化铁、0.2份硫酸锰、100份去离子水均匀混合后，制成发酵液，向发酵液中接种节杆菌，然后在38℃下培养至发酵液中节杆菌浓度达到1.5×104cfu/ml时，即得节杆菌代谢液。
进一步的，步骤（2）中所述乙醇溶液质量浓度为75%。
进一步的，步骤（2）中采用三羟甲基氨基甲烷盐酸盐调节溶液ph值。
对比例1：与实施例1区别仅在于不经过步骤（1）处理。
对比例2：与实施例1区别仅在于不经过步骤（2）处理。
对比例3：与实施例1区别仅在于不经过步骤（3）处理。
对比例4：与实施例1区别仅在于不经过步骤（4）处理。
对比例5：与实施例1区别仅在于将节杆菌替换为酵母菌。
对照组：未经过处理的罗马布纤维。
摩擦系数测试：将实施例与对比例罗布麻纤维在标准大气条件下调湿24ｈ后，用纤维摩擦系数仪分别测其动、静摩擦系数；
断裂强度测试：将实施例与对比例罗布麻维在标准大气条件下调湿24ｈ后，用单纤维强力测试仪分别测其断裂强度、断裂伸长率；
表1拉伸性能
从表1可以看出，本发明的处理方法处理罗布麻纤维后，能够明显的提高罗布麻纤维拉伸性能，主要是通过偶联剂处理与盐酸多巴胺改性处理协同作用所达到的效果，经过生物菌代谢液处理对罗布麻纤维拉伸性能并没有明显的影响，而采用酵母菌替换本发明中的节杆菌制成的生物菌代谢液对罗布麻纤维处理后，罗布麻纤维拉伸性能明显下降；
表2
由表2可以看出，本发明的处理方法处理罗布麻纤维后能够有效的提高罗布麻纤维表面的摩擦系数，采用酵母菌代谢液处理罗布麻纤维也能够一定程度提高罗布麻纤维表面摩擦系数。