大麻具有纤维细度细,穿着无刺痒感,吸湿、透气性高、无静电、能屏蔽紫外线、可抑菌等许多优良性能,受到广大消费者的青睐,也被许多专家认为是未来最有前途的理想的纤维素纤维。 但是与苎麻、亚麻相比,大麻胶质含量很高,高达40%以上。因此大麻脱胶的难度大大地增加,而脱胶程度的好坏将会直接影响大麻纺纱、织造和染整后处理加工。特别是大麻纺织发展到今天,市场对其产品的要求已由原来的粗犷新奇转向精美舒适,这对不十分完善的大麻脱胶工艺提出了更大的挑战。目前的大麻脱胶法,主要有自然发酵法、化学法、生物法和生物化学联合脱胶等方法。自然发酵法受环境影响大,时间长,杂菌多,质量难以保证;化学脱胶工艺多采用煮漂二步或者两步以上的工艺流程,流程长,成本高,消耗大且易对环境造成污染;生物脱胶虽然能耗低,对环境的污染少,但存在脱胶不彻底的缺点,最终还要辅以化学脱胶,目前生物脱胶还无法应用于工业生产。针对以上几种脱胶方法所带来的各种问题,本文选用了绿色环保的机械脱胶方法处理大麻原麻,这种方法工艺流程短,实验条件简单,无废水废气,清洁,环保,成本低,符合现代社会发展的趋势。这种方法可有效去除大麻原麻中30%的胶质,再辅以生物酶法或化学脱胶,可得到品质优良的精干麻,为开发大麻精细产品创造了条件。 本文研究的主要内容有: 1.从大麻的复合材料结构特点出发,分析了不同形式作用力下胶质的破坏形态。 2.分析了旋辊式机械脱胶过程中旋辊的运动和动力特征以及原麻的受力情况。 3.建立了纵向拉伸作用下的破坏模型,阐述了脱胶过程中弹性模量与外力的关系。 4.初步探索了新型大麻机械脱胶装置的设计。 通过实验分析,在本课题的研究条件下,得到以下的结论: 1.大麻原麻由麻纤维和胶质两部分组成,从复合材料的广义定义来看,可看作是单向复合材料。此外大麻原麻还具有各向异性和高比强度、高比模量的复合材料特征。 2.在纵、横向拉伸、剪切和反复碾压的作用下,大麻原麻中胶质有不同程度的去除。理论分析和实验验证得出:纵向拉伸和反复碾压作用下胶质的去除效果最好。 3.原麻麻片在纵向拉伸力的作用下,麻片的弹性模量逐渐变小,最终会趋向于一常值,因此,可以通过麻片受碾压过程中弹性模量的变小来判断脱胶的效果以及所施外加载荷的极限值。 4.罗拉牵伸式机械脱胶和连续式机械-化学脱胶的初步探索为实现大麻脱胶的机械化奠定了理论基础。