摘 要:本發(fā)明涉及一種抗菌防螨、抗靜電的多功能漢麻粘膠復(fù)合紗線、及加工方法及用途,以漢麻稈芯為原料,進(jìn)行預(yù)處理、預(yù)水解、蒸煮、打漿、漂白制得漢麻漿粕,然后采用粘膠纖維常規(guī)制備工藝方法對其進(jìn)行浸漬、老成、磺化、溶解、熟成得到漢麻粘膠紡絲液;對廢棄羊毛進(jìn)行預(yù)處理,制備羊毛角蛋白多功能溶液,將所述的漢麻粘膠紡絲液與制備的羊毛角蛋白功能溶液以一定比例混合得到漢麻?角蛋白復(fù)合紡絲液,通過濕法紡絲得到漢麻粘膠?角蛋白復(fù)合纖維;最后將所述的漢麻粘膠?角蛋白復(fù)合纖維與細(xì)特羊毛以一定比例混紡得到漢麻粘膠?羊毛復(fù)合紗線。該紗線具有抗菌防螨、抗靜電的效果。
技術(shù)要點(diǎn)
1.一種抗菌防螨、抗靜電的多功能漢麻粘膠復(fù)合紗線的加工方法,其特征在于:包括以漢麻稈芯為原料進(jìn)行預(yù)處理、預(yù)水解、蒸煮、打漿、漂白過濾等制得漢麻漿粕;
然后采用粘膠纖維常規(guī)制備工藝方法對所述的漢麻漿粕進(jìn)行浸漬、老成、磺化、溶解、熟成等得到漢麻粘膠紡絲液;對廢棄羊毛進(jìn)行預(yù)處理,制備羊毛角蛋白多功能溶液,將所述的漢麻粘膠紡絲液與制備的羊毛角蛋白功能溶液以一定比例混合得到漢麻?角蛋白復(fù)合紡絲液,通過濕法紡絲制備漢麻粘膠?角蛋白復(fù)合纖維;
最后將所述的漢麻粘膠?角蛋白復(fù)合纖維與細(xì)特羊毛以一定比例混紡得到漢麻粘膠羊毛復(fù)合紗線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種抗菌防螨、抗靜電的多功能漢麻粘膠復(fù)合紗線的加工方法,其特征在于:所述的以漢麻稈芯為原料進(jìn)行預(yù)處理,是對漢麻進(jìn)行皮稈分離后將漢麻稈芯切削至長度為2~3cm,再經(jīng)篩網(wǎng)噴水預(yù)濕。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種抗菌防螨、抗靜電的多功能漢麻粘膠復(fù)合紗線的加工方法,其特征在于:所述的預(yù)水解是將經(jīng)過預(yù)處理的漢麻稈芯和適量水裝入蒸煮罐內(nèi),經(jīng)過多段升溫、排氣后進(jìn)行水煮。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種抗菌防螨、抗靜電的多功能漢麻粘膠復(fù)合紗線的加工方法,其特征在于:所述的蒸煮是在蒸煮罐內(nèi)加入一定數(shù)量的氫氧化鈉、硫化鈉和其它助劑,除去漢麻稈芯中木質(zhì)素和半纖維素。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種抗菌防螨、抗靜電的多功能漢麻粘膠復(fù)合紗線的加工方法,其特征在于:所述的打漿、漂白過濾是對蒸煮后的漿料進(jìn)行打散分離、漂白、過濾、擠壓、烘干成薄片狀漿粕。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種抗菌防螨、抗靜電的多功能漢麻粘膠復(fù)合紗線的加工方法,其特征在于:所述的對廢棄羊毛進(jìn)行預(yù)處理,采用洗滌劑對羊毛進(jìn)行超聲波清洗除去纖維表面雜質(zhì),結(jié)束后用蒸餾水進(jìn)行沖洗并干燥。然后取體積比為1∶1的乙醇和丙酮的混合溶液200mL放入索氏提取器中,對一定量凈洗后的羊毛進(jìn)行萃取脫脂12h。萃取脫脂結(jié)束后,用蒸餾水洗凈羊毛上殘留的乙醇和丙酮。在50℃下干燥1h,重復(fù)清洗烘干,之后靜置12h充分干燥。干燥結(jié)束后,將羊毛粉碎,長度大約在0.5cm左右。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種抗菌防螨、抗靜電的多功能漢麻粘膠復(fù)合紗線的加工方法,其特征在于:所述的羊毛角蛋白多功能溶液,稱取一定量的咪唑類離子液體如[AMIM]+·Cl-并加熱;當(dāng)溫度升到80℃時(shí),每次加入少量羊毛,直至完全溶解再次加入,待羊毛全部溶解后保持溫度恒定,依次加入一定量石墨烯和防螨整理劑并混合均勻后得到羊毛角蛋白功能溶液。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種抗菌防螨、抗靜電的多功能漢麻粘膠復(fù)合紗線的加工方法,其特征在于:所述的漢麻?角蛋白復(fù)合紡絲液,將制備的漢麻漿粕經(jīng)過粘膠處理并經(jīng)脫泡工序后得到漢麻粘膠紡絲液;將漢麻粘膠紡絲液與羊毛角蛋白功能溶液以適當(dāng)比例混合,并攪拌均勻。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種抗菌防螨、抗靜電的多功能漢麻粘膠復(fù)合紗線的加工方法,其特征在于:所述的濕法紡絲制備漢麻粘膠?角蛋白復(fù)合纖維,是漢麻?角蛋白復(fù)合紡絲液經(jīng)過酸浴、牽伸浴,凝固再生得到漢麻粘膠?角蛋白復(fù)合纖維;所述的漢麻粘膠?角蛋白復(fù)合纖維與細(xì)特羊毛以一定比例混紡,將10%?30%的漢麻粘膠?角蛋白復(fù)合纖維與70%?90%的細(xì)特羊毛進(jìn)行混紡得到混紡紗線。
10.一種抗菌防螨、抗靜電的多功能漢麻粘膠復(fù)合紗線,其特征在于:所述漢麻粘膠復(fù)合紗線由權(quán)利要求1?9項(xiàng)的方法生成。。
技術(shù)領(lǐng)域
本申請涉及一種功能復(fù)合紗線的加工方法的領(lǐng)域,尤其涉及一種抗菌防螨、抗靜電的多功能漢麻粘膠復(fù)合紗線的加工方法及用途。
背景技術(shù)
隨著生活水平和健康意識(shí)的不斷提高,人們對與皮膚緊密接觸的紡織品有了保健功能的要求,并且更加注意家居生活環(huán)境。在生活環(huán)境中,各種紡織品如內(nèi)衣、襪子、毛巾、睡衣、床用紡織品等和人皮膚表面,經(jīng)常棲息著許多微生物。這些微生物大多是細(xì)菌類,其余是霉菌及真菌,還存在著無數(shù)螨蟲,它們利用人體的分泌物進(jìn)行生長和繁殖。皮膚上的細(xì)菌不僅刺激皮膚引起瘙癢,還會(huì)產(chǎn)生皮膚病變,影響人們的生活和健康。人們希望這些紡織品在正常的使用性能之外,還應(yīng)具有使用的安全性和保健性,有一定的抗菌、除臭、防螨的保健功能和抑制微生物的繁殖,以保持衛(wèi)生狀態(tài),阻止感染和疾病傳播。
麻類纖維具有一定的抗菌防霉作用。麻類纖維普遍含有抗菌的麻笛醇等有益物質(zhì)。其中,漢麻纖維中含有多種對人體健康有益的微量元素,同時(shí)含有微量酚類物質(zhì),這使得漢麻纖維具有天然的殺菌消毒作用。中空的漢麻纖維富含氧氣,也使厭氧細(xì)菌難以生存。
此外,石墨烯作為一種二維結(jié)構(gòu)納米材料,具有高力學(xué)強(qiáng)度、抗菌性能、優(yōu)良的熱傳導(dǎo)和電導(dǎo)率等優(yōu)異的綜合性能,常被用來作為抗菌復(fù)合材料的材料。利用離子液體和角蛋白對石墨烯的特殊共價(jià)鍵作用,可以將石墨烯良好分散在采用離子液體法溶解的羊毛角蛋白溶液中。
本申請通過漢麻粘膠化處理制備漢麻粘膠紡絲液,加入含有石墨烯的角蛋白功能溶液后采用濕法紡絲,混紡等加工程序最終制備了一種抗菌防螨、抗靜電的多功能漢麻粘膠復(fù)合紗線,具有吸濕透氣、抗菌防螨、柔軟舒適、抗靜電等功能,可以與其他類型紗線混合織造復(fù)合織物,作為襯衫、褲子、內(nèi)衣、襪子、睡衣、毛巾、枕巾等面料使用,為開發(fā)滿足人體需求的功能性保健紡織品提供思路。
發(fā)明內(nèi)容
為了改善紡織品的抗菌功能,本申請?zhí)峁┮环N抗菌防螨、抗靜電的多功能漢麻粘膠復(fù)合紗線及加工方法與用途,滿足人們對抗菌、抗靜電功能紗線和面料的需求,還有助于開發(fā)廢棄羊毛、漢麻稈芯高值化利用途徑。
第一方面,本申請?zhí)峁┑囊环N抗菌防螨、抗靜電的多功能漢麻粘膠復(fù)合紗線及加工方法與用途采用如下的技術(shù)方案:
一種抗菌防螨、抗靜電的多功能漢麻粘膠復(fù)合紗線的加工方法,包括以漢麻稈芯為原料進(jìn)行預(yù)處理、預(yù)水解、蒸煮、打漿、漂白過濾等制得漢麻漿粕;
然后采用粘膠纖維常規(guī)制備工藝方法對所述的漢麻漿粕進(jìn)行浸漬、老成、磺化、溶解、熟成等得到漢麻粘膠紡絲液;對廢棄羊毛進(jìn)行預(yù)處理,制備羊毛角蛋白多功能溶液,將所述的漢麻粘膠紡絲液與制備的羊毛角蛋白功能溶液以一定比例混合得到漢麻?角蛋白復(fù)合紡絲液,通過濕法紡絲制備漢麻粘膠?角蛋白復(fù)合纖維;
最后將所述的漢麻粘膠?角蛋白復(fù)合纖維與細(xì)特羊毛以一定比例混紡得到漢麻粘膠?羊毛復(fù)合紗線。
通過采用上述技術(shù)方案,通過將漢麻稈芯與羊毛角蛋白及細(xì)特羊毛結(jié)合,充分發(fā)揮了各成分的優(yōu)勢,具有多重技術(shù)功能;首先,漢麻作為天然植物纖維,具有良好的透氣性和抗菌性能,能夠有效抑制細(xì)菌和螨蟲的生長,提升織物的衛(wèi)生性與舒適度,其次,角蛋白來源于廢棄羊毛,利用其天然的生物相容性和抗菌特性,在纖維中形成天然的抗菌保護(hù)層,增強(qiáng)了纖維的抗菌、防螨功能。同時(shí),角蛋白的引入能改善纖維的柔軟性和彈性,提升紗線的手感和耐用性。再者,漢麻粘膠?角蛋白復(fù)合纖維經(jīng)過濕法紡絲加工,不僅保留了漢麻的天然功能,還提高了纖維的強(qiáng)度和耐久性,適用于高強(qiáng)度的使用場合,細(xì)特羊毛的混紡進(jìn)一步提高了紗線的溫暖性和吸濕性,同時(shí)細(xì)特羊毛本身具備天然的抗靜電性能,使得最終的復(fù)合紗線在多次穿著和清洗后,依然能夠有效避免靜電積累和毛發(fā)粘附現(xiàn)象,通過漢麻、角蛋白和羊毛的三重復(fù)合作用,紗線兼具天然、環(huán)保、抗菌、抗靜電等多重優(yōu)良性能,滿足現(xiàn)代紡織品對健康、安全、舒適和功能性的高要求。
優(yōu)選的,所述的以漢麻稈芯為原料進(jìn)行預(yù)處理,是對漢麻進(jìn)行皮稈分離后將漢麻稈芯切削至長度為2~3cm,再經(jīng)篩網(wǎng)噴水預(yù)濕。
通過采用上述技術(shù)方案,通過將漢麻稈芯切削至2~3cm并進(jìn)行篩網(wǎng)噴水預(yù)濕處理,實(shí)現(xiàn)了對漢麻原料的有效預(yù)處理,為后續(xù)的纖維提取和加工提供了良好的基礎(chǔ),確保漢麻稈芯均勻受濕,改善其纖維的柔韌性和可加工性,降低后續(xù)處理過程中的破損率,精確的切削和預(yù)濕處理有助于提高漢麻漿粕的質(zhì)量,增強(qiáng)纖維素的提取效率,最終的漢麻粘膠纖維具有更高的纖維強(qiáng)度和更好的整體性能,有效去除部分雜質(zhì),減少紡絲液中的雜質(zhì)含量,進(jìn)一步提高紗線的純凈度和舒適度,最終提升紡織品的抗菌、防螨、抗靜電等多重功能,
優(yōu)選的,所述的預(yù)水解,是將經(jīng)過預(yù)處理的漢麻稈芯和適量水裝入蒸煮罐內(nèi),經(jīng)過多段升溫、排氣后進(jìn)行水煮。
通過采用上述技術(shù)方案,通過將經(jīng)過預(yù)處理的漢麻稈芯與適量水一起裝入蒸煮罐內(nèi),經(jīng)過多段升溫、排氣后的水煮處理,在漢麻的預(yù)水解過程中有效破壞了漢麻的纖維結(jié)構(gòu),使其更易于后續(xù)的纖維提取,通過控制升溫和排氣過程,優(yōu)化了纖維素的溶解和解聚效果,能夠最大限度地釋放出漢麻的天然纖維素成分,提高其水溶性和纖維質(zhì)量,水煮過程中的高溫和壓力作用有助于去除植物中的雜質(zhì)、樹脂和膠質(zhì)物質(zhì),減少對后續(xù)紡絲過程的阻礙,從而提高漢麻漿粕的純度和紡絲效率,水煮處理后的漢麻稈芯能夠更好地與后續(xù)的粘膠纖維工藝兼容,確保最終產(chǎn)品具有更強(qiáng)的抗菌、防螨和抗靜電等功能特性。
優(yōu)選的,所述的蒸煮,是在蒸煮罐內(nèi)加入一定數(shù)量的氫氧化鈉、硫化鈉和其它助劑,除去漢麻稈芯中木質(zhì)素和半纖維素。
通過采用上述技術(shù)方案,通過在蒸煮過程中加入適量的氫氧化鈉、硫化鈉及其他助劑,有效去除了漢麻稈芯中的木質(zhì)素和半纖維素,極大地提高了漢麻纖維的提取效率,分解木質(zhì)素和半纖維素中的化學(xué)鍵,使難以溶解的成分被有效去除,從而改善纖維的純度和質(zhì)量,顯著提高纖維的可紡性,使?jié)h麻纖維更加細(xì)長、均勻,除木質(zhì)素和半纖維素后,剩余的纖維素成分將有更高的生物降解性和親水性,有助于提升最終纖維的舒適性、吸濕性及環(huán)保性。
優(yōu)選的,所述的打漿、漂白過濾等,是對蒸煮后的漿料進(jìn)行打散分離、漂白、過濾、擠壓、烘干成薄片狀漿粕。
通過采用上述技術(shù)方案,通過對蒸煮后的漿料進(jìn)行打漿、漂白、過濾、擠壓和烘干等處理,有效改善了漢麻漿粕的質(zhì)量和可加工性,能夠?qū){料中的纖維進(jìn)一步分散和均勻化,提升其流動(dòng)性和細(xì)化程度,為后續(xù)的紡絲工藝創(chuàng)造了良好的原料基礎(chǔ),漂白處理有效去除漿料中的色素、雜質(zhì)和殘留的有害物質(zhì),確保了紡絲液的純凈度,避免了影響纖維質(zhì)量和最終產(chǎn)品外觀的因素,過濾和擠壓步驟進(jìn)一步清除了漿料中的不溶性雜質(zhì),確保了漿液的均勻性和穩(wěn)定性。
優(yōu)選的,所述的對廢棄羊毛進(jìn)行預(yù)處理,采用洗滌劑對羊毛進(jìn)行超聲波清洗除去纖維表面雜質(zhì),結(jié)束后用蒸餾水進(jìn)行沖洗并干燥。然后取體積比為1∶1的乙醇和丙酮的混合溶液200mL放入索氏提取器中,對一定量凈洗后的羊毛進(jìn)行萃取脫脂12h。萃取脫脂結(jié)束后,用蒸餾水洗凈羊毛上殘留的乙醇和丙酮。在50℃下干燥1h,重復(fù)清洗烘干,之后靜置12h充分干燥。干燥結(jié)束后,將羊毛粉碎,長度大約在0.5cm左右。
通過采用上述技術(shù)方案,通過采用超聲波清洗和索氏提取法對廢棄羊毛進(jìn)行預(yù)處理,有效去除了羊毛表面的雜質(zhì)和脂肪,優(yōu)化了羊毛的質(zhì)量和后續(xù)功能處理,能夠高效去除羊毛表面的塵土、油污和其他雜質(zhì),確保纖維的純凈性,提高其生物相容性和紡織性能,萃取脫脂過程利用乙醇和丙酮混合溶液,去除羊毛中的天然脂肪和油脂,從而提升羊毛的吸附能力和纖維強(qiáng)度,避免了殘留油脂對后續(xù)角蛋白溶液制備和紡絲過程的影響,多次清洗和干燥后,羊毛纖維進(jìn)一步脫脂、去除溶劑殘留,確保了產(chǎn)品的安全性和環(huán)保性,粉碎處理后的羊毛粒度均勻,便于與漢麻粘膠溶液混合,增強(qiáng)了最終復(fù)合纖維的功能性和可紡性,提高了羊毛角蛋白在復(fù)合纖維中的均勻分布,使得纖維具有更強(qiáng)的抗菌、防螨、抗靜電等多重功能。
優(yōu)選的,所述的羊毛角蛋白多功能溶液,稱取一定量的咪唑類離子液體如[AMIM]+·Cl-并加熱;當(dāng)溫度升到80℃時(shí),每次加入少量羊毛,直至完全溶解再次加入,待羊毛全部溶解后保持溫度恒定,依次加入一定量石墨烯和防螨整理劑并混合均勻后得到羊毛角蛋白功能溶液。
通過采用上述技術(shù)方案,通過采用咪唑類離子液體[AMIM]+·Cl-溶解羊毛角蛋白并加入石墨烯和防螨整理劑,實(shí)現(xiàn)了羊毛角蛋白多功能溶液的高效制備,賦予了溶液獨(dú)特的功能性,咪唑類離子液體作為溶劑,高效地溶解羊毛角蛋白,并保持其生物活性,同時(shí)避免了傳統(tǒng)溶劑對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的損害,石墨烯的加入賦予溶液導(dǎo)電性、增強(qiáng)了纖維的強(qiáng)度和耐久性,并提升了抗菌性能;防螨整理劑則有效增強(qiáng)了羊毛纖維的防螨、抗菌性能,使最終纖維具備持久的抗螨、抗菌功能,不僅提高了羊毛的綜合性能,還能改善最終纖維的柔軟性、舒適性和耐用性,為紡織品提供多重附加功能。
優(yōu)選的,所述的漢麻?角蛋白復(fù)合紡絲液,將制備的漢麻漿粕經(jīng)過粘膠處理并經(jīng)脫泡工序后得到漢麻粘膠紡絲液;將漢麻粘膠紡絲液與羊毛角蛋白功能溶液以適當(dāng)比例混合,并攪拌均勻。
通過采用上述技術(shù)方案,將漢麻漿粕經(jīng)過粘膠處理并進(jìn)行脫泡處理后,得到的漢麻粘膠紡絲液與羊毛角蛋白功能溶液按適當(dāng)比例混合,實(shí)現(xiàn)了漢麻?角蛋白復(fù)合紡絲液的制備,有效結(jié)合了漢麻纖維的天然抗菌、透氣性能與羊毛角蛋白的生物相容性、抗菌和抗靜電功能,賦予最終纖維復(fù)合多重優(yōu)異性能,漢麻粘膠紡絲液通過脫泡工序去除氣泡,提高了紡絲液的穩(wěn)定性和均勻性,保證了紡絲過程的順暢,羊毛角蛋白的引入,不僅增強(qiáng)了纖維的抗菌、抗靜電性能,還提升了纖維的柔軟性和舒適性,在濕法紡絲過程中形成具有高強(qiáng)度、耐用性且功能性強(qiáng)的復(fù)合纖維。
優(yōu)選的,所述的濕法紡絲制備漢麻粘膠?角蛋白復(fù)合纖維,是漢麻?角蛋白復(fù)合紡絲液經(jīng)過酸浴、牽伸浴,凝固再生得到漢麻粘膠?角蛋白復(fù)合纖維;
所述的漢麻粘膠?角蛋白復(fù)合纖維與細(xì)特羊毛以一定比例混紡,將10%?30%的漢麻粘膠?角蛋白復(fù)合纖維與70%?90%的細(xì)特羊毛進(jìn)行混紡得到混紡紗線。
通過采用上述技術(shù)方案,通過采用濕法紡絲制備漢麻粘膠?角蛋白復(fù)合纖維,并與細(xì)特羊毛按適當(dāng)比例混紡,實(shí)現(xiàn)了具有優(yōu)異功能性和舒適性的復(fù)合紗線,濕法紡絲過程中,復(fù)合紡絲液經(jīng)過酸浴、牽伸浴和凝固再生處理,確保了纖維的高強(qiáng)度和穩(wěn)定性,同時(shí)保持了漢麻粘膠和角蛋白的功能特性,漢麻粘膠?角蛋白復(fù)合纖維與細(xì)特羊毛的混紡比例(10%30%的復(fù)合纖維與70%?90%的羊毛)優(yōu)化了紗線的柔軟性、保暖性和吸濕性,使得最終紗線在保持羊毛的天然舒適性的同時(shí),增加了復(fù)合纖維的耐久性和功能性,通過這種混紡,紗線不僅具備優(yōu)異的抗菌、抗靜電、抗螨功能,還提升了其環(huán)保性和可持續(xù)性。
第二方面,本申請?zhí)峁┮环N抗菌防螨、抗靜電的多功能漢麻粘膠復(fù)合紗線,采用如下的技術(shù)方案:
一種抗菌防螨、抗靜電的多功能漢麻粘膠復(fù)合紗線,所述漢麻粘膠復(fù)合紗線由權(quán)利要求1?9項(xiàng)的方法生成。
通過采用上述技術(shù)方案,通過采用上述技術(shù)方案制備的抗菌防螨、抗靜電的多功能漢麻粘膠復(fù)合紗線,具備了多種優(yōu)異的技術(shù)功能,漢麻纖維的天然抗菌性能與粘膠的可紡性相結(jié)合,使復(fù)合紗線具有出色的抗菌效果,有效抑制細(xì)菌和微生物的滋生,提升織物的衛(wèi)生性,角蛋白的引入增強(qiáng)了纖維的生物相容性及抗靜電性能,能夠有效減少靜電積累,避免衣物吸附灰塵和毛發(fā),提升穿著舒適度,羊毛的混紡提高了紗線的柔軟性和保暖性,增強(qiáng)了纖維的吸濕性和透氣性,適應(yīng)多種環(huán)境條件下的穿著需求,具備良好的抗螨功能,有效防止螨蟲的滋生,適合用于敏感肌膚人群的衣物及床上用品。
綜上所述,本申請包括以下至少一種有益技術(shù)效果:
1.紗線抗菌防螨效果持久,能夠有效杜絕產(chǎn)品周圍細(xì)菌和螨蟲等微生物的滋生,保持人體周圍環(huán)境的清潔衛(wèi)生;
2.紗線抗靜電性能良好,以其為原料織造的襯衫、褲子、內(nèi)衣、襪子、毛巾、枕巾等產(chǎn)品柔軟舒適,親膚透氣,無靜電現(xiàn)象發(fā)生;
3.回收并高值化利用漢麻稈芯、廢棄羊毛,具有生態(tài)環(huán)保和綠色可持續(xù)發(fā)展意義。
附圖說明
圖1為本發(fā)明抗菌防螨、抗靜電的多功能漢麻粘膠復(fù)合紗線的生產(chǎn)方法;
圖1
圖2為本發(fā)明羊毛角蛋白功能溶液的制備方法;
圖2
圖3為本發(fā)明抗菌防螨、抗靜電的多功能漢麻粘膠復(fù)合紗線最終用途示意圖一;
圖3
圖4為本發(fā)明抗菌防螨、抗靜電的多功能漢麻粘膠復(fù)合紗線最終用途示意圖二;
圖4
圖5為本發(fā)明抗菌防螨、抗靜電的多功能漢麻粘膠復(fù)合紗線最終用途示意圖三。
圖5
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖1?5對本申請作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
本申請實(shí)施例公開一種抗菌防螨、抗靜電的多功能漢麻粘膠復(fù)合紗線的生產(chǎn)方法。參照圖1,抗菌防螨、抗靜電的多功能漢麻粘膠復(fù)合紗線的生產(chǎn)方法為,以漢麻稈芯為原料進(jìn)行預(yù)處理、預(yù)水解、蒸煮、打漿、漂白過濾等制得漢麻漿粕;然后采用粘膠纖維常規(guī)制備工藝方法對所述的漢麻漿粕進(jìn)行浸漬、老成、磺化、溶解、熟成等得到漢麻粘膠紡絲液;對廢棄羊毛進(jìn)行預(yù)處理,制備羊毛角蛋白多功能溶液,將所述的漢麻粘膠紡絲液與制備的羊毛角蛋白功能溶液以一定比例混合得到漢麻?角蛋白復(fù)合紡絲液,通過濕法紡絲制備漢麻粘膠?角蛋白復(fù)合纖維;最后將所述的漢麻粘膠?角蛋白復(fù)合纖維與細(xì)特羊毛以一定比例混紡得到漢麻粘膠?羊毛復(fù)合紗線;采用漢麻稈芯為原料,通過預(yù)處理、預(yù)水解、蒸煮、打漿、漂白過濾等步驟制得的漢麻漿粕,確保了原料的純度和纖維的可紡性,然后,利用粘膠纖維常規(guī)制備工藝,將漢麻漿粕處理后得到的漢麻粘膠紡絲液,配合羊毛角蛋白多功能溶液,通過濕法紡絲技術(shù)制得的漢麻?角蛋白復(fù)合纖維,不僅強(qiáng)化了纖維的抗菌、抗靜電性能,還提高了纖維的柔軟性、舒適性和生物降解性,此外,通過與細(xì)特羊毛的混紡,進(jìn)一步優(yōu)化了復(fù)合紗線的吸濕性、透氣性和保暖性,提升了最終紗線的耐用性和穿著體驗(yàn),使紗線具備抗菌防螨的功能,有效抑制細(xì)菌、螨蟲的滋生,保障穿著者的健康,抗靜電功能減少了靜電積累,避免了灰塵附著,使紡織品更加清潔舒適。
以漢麻稈芯為原料進(jìn)行預(yù)處理,是對漢麻進(jìn)行皮稈分離后將漢麻稈芯切削至長度為2~3cm,再經(jīng)篩網(wǎng)噴水預(yù)濕,通過對漢麻稈芯進(jìn)行皮稈分離后,將其切削至23cm的長度保證了纖維的一致性和適宜的紡織性,避免了過長或過短纖維帶來的加工難度,確保了后續(xù)工藝中纖維的均勻性和流動(dòng)性,篩網(wǎng)噴水預(yù)濕工序則有助于纖維的軟化和水合作用,使其更易于分散、打散,增強(qiáng)了纖維的濕潤度,為后續(xù)的水解、蒸煮及紡絲過程奠定了良好的基礎(chǔ)。
所述的預(yù)水解,是將經(jīng)過預(yù)處理的漢麻稈芯和適量水裝入蒸煮罐內(nèi),經(jīng)過多段升溫、排氣后進(jìn)行水煮,蒸煮是在蒸煮罐內(nèi)加入一定數(shù)量的氫氧化鈉、硫化鈉和其它助劑,除去漢麻稈芯中木質(zhì)素和半纖維素,打漿、漂白過濾是對蒸煮后的漿料進(jìn)行打散分離、漂白、過濾、擠壓、烘干成薄片狀漿粕,采用漢麻稈芯為原料,通過預(yù)處理、預(yù)水解、蒸煮、打漿、漂白過濾等步驟制得的漢麻漿粕,確保了原料的純度和纖維的可紡性,利用粘膠纖維常規(guī)制備工藝,將漢麻漿粕處理后得到的漢麻粘膠紡絲液,配合羊毛角蛋白多功能溶液,通過濕法紡絲技術(shù)制得的漢麻?角蛋白復(fù)合纖維,不僅強(qiáng)化了纖維的抗菌、抗靜電性能,還提高了纖維的柔軟性、舒適性和生物降解性,此外,通過與細(xì)特羊毛的混紡,進(jìn)一步優(yōu)化了復(fù)合紗線的吸濕性、透氣性和保暖性,提升了最終紗線的耐用性和穿著體驗(yàn),紗線具備抗菌防螨的功能,有效抑制細(xì)菌、螨蟲的滋生,保障穿著者的健康,抗靜電功能減少了靜電積累,避免了灰塵附著,使紡織品更加清潔舒適。
對廢棄羊毛進(jìn)行預(yù)處理采用洗滌劑對羊毛進(jìn)行超聲波清洗除去纖維表面雜質(zhì),結(jié)束后用蒸餾水進(jìn)行沖洗并干燥。然后取體積比為1∶1的乙醇和丙酮的混合溶液200mL放入索氏提取器中,對一定量凈洗后的羊毛進(jìn)行萃取脫脂12h。萃取脫脂結(jié)束后,用蒸餾水洗凈羊毛上殘留的乙醇和丙酮。在50℃下干燥1h,重復(fù)清洗烘干,之后靜置12h充分干燥。干燥結(jié)束后,將羊毛粉碎,長度大約在0.5cm左右,采用洗滌劑進(jìn)行超聲波清洗,能夠有效去除羊毛表面的雜質(zhì)和油脂,提高羊毛的純凈度,超聲波清洗能夠通過高頻振動(dòng)將羊毛纖維表面的塵埃、臟物和油污分解,確保清潔徹底,并且減少機(jī)械損傷,使用蒸餾水沖洗和干燥,可以去除殘留的清洗劑和水分,保證羊毛的清潔和干燥性,在脫脂過程中,乙醇和丙酮的混合溶液通過索氏提取器對羊毛進(jìn)行長時(shí)間萃取,能夠有效去除羊毛中的天然油脂和其他不溶性物質(zhì),為后續(xù)的角蛋白溶解提供理想的基質(zhì),通過蒸餾水洗凈殘留的溶劑,并在50℃下進(jìn)行干燥處理,能夠確保羊毛完全干燥并去除有害溶劑,最后將干燥后的羊毛粉碎至約0.5cm的長度,使其更加易于與其他成分混合,確保后續(xù)工藝中的均勻性和纖維的高效利用。
羊毛角蛋白多功能溶液,稱取一定量的咪唑類離子液體如[AMIM]
+·Cl-并加熱;當(dāng)溫度升到80℃時(shí),每次加入少量羊毛,直至完全溶解再次加入,待羊毛全部溶解后保持溫度恒定,依次加入一定量石墨烯和防螨整理劑并混合均勻后得到羊毛角蛋白功能溶液,漢麻?角蛋白復(fù)合紡絲液,將制備的漢麻漿粕經(jīng)過粘膠處理并經(jīng)脫泡工序后得到漢麻粘膠紡絲液;將漢麻粘膠紡絲液與羊毛角蛋白功能溶液以適當(dāng)比例混合,并攪拌均勻,通過將咪唑類離子液體[AMIM]+·Cl-加熱溶解羊毛,形成羊毛角蛋白多功能溶液,可以有效提取羊毛中的角蛋白并保持其生物活性,在80℃的條件下,逐步加入羊毛并使其完全溶解,確保了羊毛角蛋白的高效溶解性和穩(wěn)定性,隨后加入石墨烯和防螨整理劑,進(jìn)一步提升溶液的功能性,石墨烯能夠增強(qiáng)纖維的機(jī)械強(qiáng)度與導(dǎo)電性能,而防螨整理劑則賦予溶液抗螨、防菌功能,提高纖維的抗菌、抗螨性能,將制得的漢麻漿粕經(jīng)過粘膠處理并脫泡得到漢麻粘膠紡絲液后,與羊毛角蛋白功能溶液按適當(dāng)比例混合,能實(shí)現(xiàn)兩種不同材料的有機(jī)結(jié)合,形成具有復(fù)合性能的紡絲液,不僅保持了漢麻纖維的天然抗菌、抗靜電性能,還使其具備了羊毛角蛋白的柔軟性和防螨功能,最終提高了復(fù)合纖維的抗菌、防靜電、抗螨等多重功能性。
濕法紡絲制備漢麻粘膠?角蛋白復(fù)合纖維,是漢麻?角蛋白復(fù)合紡絲液經(jīng)過酸浴、牽伸浴,凝固再生得到漢麻粘膠?角蛋白復(fù)合纖維;漢麻粘膠?角蛋白復(fù)合纖維與細(xì)特羊毛以一定比例混紡,將10%?30%的漢麻粘膠?角蛋白復(fù)合纖維與70%?90%的細(xì)特羊毛進(jìn)行混紡得到混紡紗線,通過濕法紡絲制備漢麻粘膠?角蛋白復(fù)合纖維,并通過酸浴、牽伸浴及凝固再生工藝,使紡絲液在液態(tài)狀態(tài)下迅速凝固,形成穩(wěn)定的纖維結(jié)構(gòu),能夠確保復(fù)合纖維的良好形態(tài)、強(qiáng)度和均勻性,為后續(xù)的紡織加工提供了優(yōu)質(zhì)原材料。,漢麻粘膠?角蛋白復(fù)合纖維與細(xì)特羊毛按照一定比例混紡,將10%?30%的復(fù)合纖維與70%?90%的細(xì)特羊毛結(jié)合,不僅增強(qiáng)了紗線的抗菌、抗靜電、抗螨等功能性,還賦予了紗線更好的彈性、柔軟性和舒適性,混紡后的紗線兼具漢麻纖維的天然強(qiáng)度和羊毛的柔軟舒適,同時(shí)通過角蛋白的添加,提升了纖維的健康護(hù)理功能,尤其適用于高性能、功能性面料的生產(chǎn)。
參照圖2所示,漢麻粘膠紡絲液中加入的羊毛角蛋白功能溶液,是將廢棄羊毛經(jīng)預(yù)處理和離子液體溶解后加入石墨烯、防螨整理劑所得。該溶液具有親水、可導(dǎo)電、抗菌防螨、可紡絲等性能,能夠和其他類型紡絲液共混,制備功能纖維,通過將廢棄羊毛經(jīng)預(yù)處理和離子液體溶解后,加入石墨烯和防螨整理劑制得的羊毛角蛋白功能溶液,賦予了溶液多種優(yōu)異性能,首先,羊毛角蛋白在溶解過程中保持了其天然的生物活性,使其具有優(yōu)異的親水性,對于提升纖維的吸濕性和舒適性至關(guān)重要;其次,加入的石墨烯賦予溶液導(dǎo)電性能,使得最終纖維能夠應(yīng)用于智能紡織品或電子紡織品領(lǐng)域;防螨整理劑則有效增強(qiáng)了纖維的抗菌防螨能力,提升了纖維的健康護(hù)理性能;由于溶液具有可紡絲性,能夠與其他類型的紡絲液進(jìn)行共混,從而在保持原材料特性的同時(shí),實(shí)現(xiàn)多功能復(fù)合纖維的制備。
參照圖3?圖5所示,生產(chǎn)的抗菌防螨、抗靜電多功能漢麻粘膠?復(fù)合紗線能夠用于進(jìn)一步生產(chǎn)內(nèi)衣、襪子、毛巾等紡織品,生產(chǎn)的抗菌防螨、抗靜電多功能漢麻粘膠?復(fù)合紗線,具有抗菌、防螨、抗靜電等多重功能,特別適用于內(nèi)衣、襪子、毛巾等紡織品的生產(chǎn),這些紡織品要求具備良好的衛(wèi)生性能、舒適性以及耐用性,采用該復(fù)合紗線的內(nèi)衣能夠有效抑制細(xì)菌滋生,保持清新干爽,減少皮膚過敏或不適;襪子則能有效防止腳部異味、細(xì)菌感染及足癬等問題,提升穿著的舒適度和健康性;毛巾使用該紗線制作后,不僅具備抗菌、防螨的效果,還能減少靜電吸附灰塵,保持毛巾清潔衛(wèi)生,延長使用壽命;此外,纖維的抗靜電特性還能提高紡織品的抗污染性,使這些日常用品更加耐用、衛(wèi)生和舒適,用途適合度和匹配度如下
表1中所示:
表一
本申請實(shí)施例一種抗菌防螨、抗靜電的多功能漢麻粘膠復(fù)合紗線及加工方法與用途的實(shí)施原理為:將漢麻稈芯經(jīng)過預(yù)處理、預(yù)水解、蒸煮、打漿、漂白過濾等步驟得到高純度的漢麻漿粕,然后采用粘膠纖維常規(guī)工藝制備漢麻粘膠紡絲液;通過將廢棄羊毛經(jīng)預(yù)處理后與咪唑類離子液體溶解,加入石墨烯和防螨整理劑制備羊毛角蛋白多功能溶液,再將漢麻粘膠紡絲液與羊毛角蛋白溶液混合,利用濕法紡絲技術(shù)得到漢麻?角蛋白復(fù)合纖維,最終與細(xì)特羊毛按比例混紡制得多功能復(fù)合紗線;紗線具有抗菌、防螨、抗靜電等多重功能,能夠有效抑制細(xì)菌、螨蟲的滋生,避免靜電積累,提升穿著舒適性和紡織品的衛(wèi)生性能。
本申請實(shí)施例一種抗菌防螨、抗靜電的多功能漢麻粘膠復(fù)合紗線及加工方法與用途的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)為:
1.抗菌防螨性能:通過將羊毛角蛋白功能溶液中的防螨整理劑和抗菌成分與漢麻纖維復(fù)合,紗線具備強(qiáng)效的抗菌、抗螨功能,能夠有效抑制細(xì)菌和螨蟲的滋生,保障穿著者的健康,特別適合內(nèi)衣、襪子、毛巾等貼身紡織品的制作。
2.抗靜電性能:加入石墨烯材料,使纖維具備良好的導(dǎo)電性,有效減少靜電積累,避免灰塵附著,保持紡織品的清潔性,并增強(qiáng)其耐用性,特別適合用于日常穿著的衣物、家居用品等。
3.纖維柔軟性和舒適性:通過與細(xì)特羊毛混紡,賦予紗線更好的彈性和柔軟性,提高了紡織品的舒適性,增加了穿著的愉悅體驗(yàn),羊毛的天然保暖性與漢麻纖維的抗菌特性相結(jié)合,使紡織品在保持溫暖的同時(shí),更加清爽、舒適。
4.生物降解性與環(huán)保性:所采用的漢麻纖維來源天然且具備生物降解性,配合羊毛角蛋白和天然植物基防螨整理劑,使紗線不僅具備多重功能,還具有環(huán)保、可持續(xù)性,有助于減少對環(huán)境的負(fù)擔(dān)。
5.濕法紡絲技術(shù):通過濕法紡絲工藝,將漢麻粘膠?角蛋白復(fù)合纖維與細(xì)特羊毛按比例混紡,確保紗線的均勻性、強(qiáng)度和耐用性。濕法紡絲工藝能夠有效保持纖維的天然特性,并使紗線具備優(yōu)異的性能,適用于高性能面料的生產(chǎn)。
6.工藝流程優(yōu)化:從漢麻稈芯的預(yù)處理、預(yù)水解、蒸煮到羊毛的預(yù)處理、脫脂,再到紡絲液的配制和濕法紡絲,整個(gè)生產(chǎn)過程高度集成與優(yōu)化,確保了產(chǎn)品的高效生產(chǎn)與高質(zhì)量穩(wěn)定性。
7.廣泛應(yīng)用用途:此復(fù)合紗線可廣泛應(yīng)用于各類紡織品的生產(chǎn),特別是要求高性能功能性和舒適性的內(nèi)衣、襪子、床上用品、毛巾等,滿足現(xiàn)代消費(fèi)者對健康、舒適、環(huán)保和耐用的多重需求。
以上均為本申請的較佳實(shí)施例,并非依此限制本申請的保護(hù)范圍,故:凡依本申請的結(jié)構(gòu)、形狀、原理所做的等效變化,均應(yīng)涵蓋于本申請的保護(hù)范圍之內(nèi)。
文章摘自國家發(fā)明專利,一種抗菌防螨、抗靜電的多功能漢麻粘膠復(fù)合紗線及加工方法與用途,發(fā)明人:周新祥,張燕娜,李碧芬,周力,杜趙群,柯叢應(yīng),陳韋韋,顧婧,申請?zhí)?/font>:202411945009.X,申請日:2024.12.27
