发明内容
本发明需要解决的问题是提供一种竹纤维领域中的抗起球的竹纤维纺织制品及其制备方法。本发明突出的特点在于选择了合适比例的混纺材料结合适合的制备方法使得在高达85%含量的高比例添加竹纤维的混纺制品中,同时获得抗起球,舒适性良好,且机械性能良好三方面的优点。
显然,在抗起球,且机械性能良好的前提下,85%含量的高比例添加竹纤维的混纺制品比70%、50%、30%等含量比例添加竹纤维的混纺制品的舒适性更好。85%含量比例的添加竹纤维的混纺制品比其他低比例的竹纤维混纺制品更能体现竹纤维在柔软滑爽、吸水性强、抑菌抗螨、易于清洗、抗紫外线、天然保健方面的特点。
本发明技术方案如下:
竹纤维领域中的抗起球的竹纤维纺织制品:由重量比例50-70%的再生竹纤维和30-50%的棉纤维混纺得到。
竹纤维领域中的抗起球的竹纤维纺织制品:由重量比例85%的再生竹纤维和5%的皮马棉纤维,3%的长绒棉纤维,4%的莫代尔纤维,3%的细旦丙纶混纺得到。
竹纤维领域中的抗起球的竹纤维纺织制品及其制备方法:将重量比例85%的再生竹纤维和5%的皮马棉纤维,3%的长绒棉纤维,4%的莫代尔纤维,3%的细旦丙纶混纺得到混纺制品后,作后期整理,在后期整理过程中,取混纺制品,在ph=6.0-6.8缓冲溶液条件下,浴比1∶8-1∶15,按混纺制品重量的0.6-1.0%加入纤维素酶,经过40-50分钟处理后,取出混纺制品,升温至80℃,保温10分钟灭活纤维表面,经漂洗,中和后,烘干,冷却得到混纺制品的成品。
本发明涉及的纤维素酶采用的是Novo-Nordisk公司的Cellusoft。
专业的纺织助剂提供商提供的其他纤维素酶:例如“Bangalore公司的BiocellulaseZK;日本的SupraBio K-80;Clariant公司的Bactosol CA。”也有可能解决抗起球问题。但其用量和配比可能需要做适当调整。
表1:八种方案中各成分的重量配比如下:
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A方案 |
B方案 |
C方案 |
D方案 |
E方案 |
F方案 |
G方案 |
H方案 |
竹纤维的用量 |
85% |
85% |
70% |
85% |
85% |
50% |
70% |
95% |
皮马棉的用量 |
5% |
5% |
15% |
15% |
% |
% |
% |
% |
长绒棉的用量 |
3% |
10% |
15% |
% |
15% |
50% |
% |
% |
莫代尔纤维的用量 |
4% |
% |
% |
% |
% |
% |
% |
5% |
细旦丙纶的用量 |
3% |
% |
% |
% |
% |
% |
30% |
% |
合计 |
100% |
100% |
100% |
100% |
100% |
100% |
100% |
100% |
表2:八种方案中各技术参数:
|
A方案 |
B方案 |
C方案 |
D方案 |
E方案 |
F方案 |
G方案 |
H方案 |
抗起球级别 |
5级 |
4级 |
4级 |
3级 |
3级 |
4级 |
3级 |
2级 |
酶处理前顶破强度 |
285N |
273N |
292N |
260N |
253N |
315N |
328N |
188N |
酶处理后顶破强度 |
272N |
258N |
270N |
225N |
220N |
290N |
307N |
141N |
竹纤维6特点体现程度 |
极高 |
极高 |
较高 |
极高 |
极高 |
一般 |
一般 |
强度差,抵消了6大优势 |
织物的失重率 |
3.4% |
5.5% |
4.1% |
6.5% |
5.8% |
4.2% |
3.8% |
12.5% |
失重程度 |
适中 |
较大 |
适中 |
严重 |
严重 |
适中 |
适中 |
非常严重 |
染色鲜艳 |
优 |
优 |
良 |
良 |
良 |
良 |
差 |
差 |
柔软手感 |
优 |
良 |
良 |
良 |
良 |
良 |
良 |
优 |
舒适性 |
很好 |
较好 |
较好 |
较好 |
较好 |
较好 |
较好 |
差 |
消费者接受程度 |
很好 |
较好 |
较好 |
较好 |
较好 |
较好 |
较好 |
差 |
表2的表格中的相关术语的表述如下:
竹纤维的6大功效特点:柔软滑爽、吸水性强、抑菌抗螨、易于清洗、抗紫外线、天然保健。
织物的失重率=(酶处理前织物重-酶处理后织物重)/酶处理前织物重。
失重率随纤维素酶用量的增加而增大。失重率太小达不到整理目的;失重率太大对织物的强力损伤大。故失重率通常控制在3%-5%之间,能得到比较好的效果。
抗起球级别的定义:根据GB/T4802.2-1997,《纺织品-织物起球试验-圆轨迹法》进行检测,抗起球级别分为五级别:
5级:稍发毛无起球;
4级:发毛轻微起球;
3级:中等起球;
2级:稍严重起球;
1级:严重起球。
顶破强度:是指的用顶破装置顶住被测混纺织物,被测混纺织破裂所需要的力量强度。顶破强度涉及的测量参数有:顶球直径25mm,夹具内径45mm,有效动程120mm的顶破组合装置,300mm/min的顶压速度作为针织品的顶破强力试验工艺参数。
A方案的优点:
单独采用百分之百的竹纤维制作成的织物虽然拥有六个优点:柔软滑爽、吸水性强、抑菌抗螨、易于清洗、抗紫外线、天然保健。但纯粹的竹纤维因纤维长度短小,纯粹的竹纤维因纤维制作的织物非常容易起球,且耐磨性能差。例如:纯粹的蚕丝纺成的丝绸耐磨性能很差,洗涤的时候禁用洗衣机,只能用手温和的搓洗。
因此为了得到耐磨性能和抗起球性能均优良、穿着舒适的竹纤维混纺材料,本发明在设计综合效果最好的A方案的时候,首先考虑采用高含量比例的竹纤维,其含量高达85%。A方案在织物的失重率,酶处理前后顶破强度的变化,顶破强度三方面的综合效果最佳。
B、C、D、E、F、G、H方案在织物的失重率,酶处理前后顶破强度的变化,顶破强度三方面都没有A方案优秀。
本发明采用纤维素酶减少起球的原理如下:
生物酶的光洁整理,是一个生物过程,即用一种特殊的纤维素酶如Cellusoft,对纤维素纤维织物进行改性,而得到一种特殊的整理效果。这些纤维素纤维包括竹纤维、棉、粘胶、Tencel纤维、苎麻、亚麻以及上述纤维的混纺织物。
纤维素酶对纤维素大分子的1,4-苷键有特殊的催化作用。酶分子较大(比水分子大1000倍),难以渗透到纤维内部,只能接近纤维表面,将暴露在纤维表面的的原纤(短纤维)末端水解,并通过机械揉搓(织物与织物,织物与设备的摩擦)作用,使表面的原纤脱落,去除导致起球的纤维,从而使织物外观得到改善。经生物酶表面处理的织物更清晰、表面更光洁、颜色更艳亮,且这种效果具有较好的耐久性。
同时,酶处理后,织物中纱线自由度增加,纤维可自由移动,改善了织物的悬垂性、柔软性和吸水性,进而提高了织物穿着的舒适性和表面光洁度,使织物品质大大提高。即生物抛光整理不但能提高织物抗起球能力、避免织物表面的起毛起球现象,而且提高了织物的悬垂性,使织物更加柔软,表面更加光泽,色彩更为鲜艳,并具有光滑的手感。
表面光洁整理效果的测试方法是多方面的,首先是减量率,减量率随纤维素酶用量的增加而增大。减量率太小达不到整理目的;减量率太大对织物的强力损伤大。故减量率通常控制在3%-5%之间,能得到比较好的效果。
本发明涉及的部分原料来源如下:
皮马棉:
皮马棉是一种超长纤维棉的一般叫法,只生长在美国与秘鲁,长度与强度高于一般棉纤维,长度一般在813英寸。皮马棉与竹纤维混纺的男式T恤,由于增加了皮马棉,T恤在保持竹纤维的所有特点外,更加有型。
长绒棉:
长绒棉也叫细绒棉,锦葵科。长绒棉生长期长,比陆地棉长10-15天。长绒棉的纤维又细又长,一般可纺60-200支纱,最高可纺300支纱。世界上以埃及、巴基斯坦以及我国新疆的长绒棉最为有名,其纤维最长可达35毫米以上,纤维横断面接近圆形,漫射能力强,它的织物丝光好,染色效果好。此种面料多用于高档T恤等。
莫代尔纤维
由德国山毛榉加工而成的一种木纤维,表面光滑,使水中的钙无法沉淀在纤维上,多次洗涤后依然柔软、鲜艳。也被誉为“世界上最温柔的纤维”。兰精公司在奥地利,为世界上最大的莫代尔纤维供应商。
具体实施例:
实施例1、将重量比例85%的再生竹纤维和5%的皮马棉纤维,3%的长绒棉纤维,4%的莫代尔纤维,3%的细旦丙纶混纺得到混纺制品后,作后期整理,在后期整理过程中,取混纺制品,在ph=6.6缓冲溶液条件下,浴比1∶10,按混纺制品重量的0.8%加入纤维素酶,经过45分钟处理后,取出混纺制品,升温至80℃,保温10分钟灭活纤维表面,经漂洗,中和后,烘干,冷却得到混纺制品的成品;其中的纤维素酶采用的是Novo-Nordisk公司的Cellusoft。
混纺技术是常规技术,CN200410016535.4竹纤维混纺手帕及其工艺;CN 03141755.8多功能混纺材料及其制造方法;CN 200410025174.X玉米纤维与竹纤维混纺家纺面料及其生产方法;CN 200610155705.6竹纤维纺织品的配制方法;CN 200710164076.8竹/涤混纺面料及其制做工艺等专利申请文件都提供了详细的混纺方法。
混纺本身技术普通,但择优选择合适的混纺材料的配比和后整理工艺参数的组合以便获得在高达85%含量的高比例添加竹纤维的混纺制品中,同时具有抗起球,舒适性良好,且机械性能良好三方面的优点。其中4%的莫代尔纤维和3%的细旦丙纶加量很少,却起到画龙点睛的作用。
按常规细旦丙纶对染色和柔软舒适是不利的,但适当添加细旦丙纶,反而与其他比例的纤维材料组成了最佳组合。
分别取后期整理前的混纺制品和后期整理后的混纺制品为测试对象,按本发明提供的方式进行织物的失重率,抗起球级别,顶破强度的各种测试。结果见表2中的A方案中的数据。
本发明特别采用了比较温和的后期整理方式去获得抗起球效果,以免大幅度损失织物的重量,或者大幅度降低顶破强度。
实施例2、将重量比例85%的再生竹纤维和5%的皮马棉纤维,3%的长绒棉纤维,4%的莫代尔纤维,3%的细旦丙纶混纺得到混纺制品后,作后期整理,在后期整理过程中,取混纺制品,在ph=4.6缓冲溶液条件下,浴比1∶10,按混纺制品重量的1.6%加入纤维素酶,经过45分钟处理后,取出混纺制品,升温至80℃,保温10分钟灭活纤维表面,经漂洗,中和后,烘干,冷却得到混纺制品的成品;其中的纤维素酶采用的是Novo-Nordisk公司的Cellusoft。
分别取后期整理前的混纺制品和后期整理后的混纺制品为测试对象,按本发明提供的方式进行织物的失重率,抗起球级别,顶破强度的各种测试。结果如下:
抗起球效果为5级,但大幅度损失织物的重量比例为7.6%,酶处理前顶破强度285N,酶处理后顶破强度245N。可见本实施例大幅度损失了织物的重量和顶破强度,这意味整理后的混纺制品机械强度差,不耐洗涤,使用寿命偏短。
实施例3、将重量比例85%的再生竹纤维和5%的皮马棉纤维,10%的长绒棉纤维混纺得到混纺制品后,作后期整理,在后期整理过程中,取混纺制品,在ph=6.6缓冲溶液条件下,浴比1∶10,按混纺制品重量的0.8%加入纤维素酶,经过45分钟处理后,取出混纺制品,升温至80℃,保温10分钟灭活纤维表面,经漂洗,中和后,烘干,冷却得到混纺制品的成品。
分别取后期整理前的混纺制品和后期整理后的混纺制品为测试对象,按本发明提供的方式进行织物的失重率,抗起球级别,顶破强度的各种测试。结果见表2中的B方案中的数据。
实施例4、将重量比例70%的再生竹纤维和15%的皮马棉纤维,15%的长绒棉纤维混纺得到混纺制品后,作后期整理,在后期整理过程中,取混纺制品,在ph=6.6缓冲溶液条件下,浴比1∶10,按混纺制品重量的0.8%加入纤维素酶,经过45分钟处理后,取出混纺制品,升温至80℃,保温10分钟灭活纤维表面,经漂洗,中和后,烘干,冷却得到混纺制品的成品;其中的纤维素酶采用的是Novo-Nordisk公司的Cellusoft。
分别取后期整理前的混纺制品和后期整理后的混纺制品为测试对象,按本发明提供的方式进行织物的失重率,抗起球级别,顶破强度的各种测试。结果见表2中的C方案中的数据。
实施例5、将重量比例85%的再生竹纤维和15%的皮马棉纤维混纺得到混纺制品后,作后期整理,在后期整理过程中,取混纺制品,在ph=6.6缓冲溶液条件下,浴比1∶10,按混纺制品重量的0.8%加入纤维素酶,经过45分钟处理后,取出混纺制品,升温至80℃,保温10分钟灭活纤维表面,经漂洗,中和后,烘干,冷却得到混纺制品的成品;其中的纤维素酶采用的是Novo-Nordisk公司的Cellusoft。
分别取后期整理前的混纺制品和后期整理后的混纺制品为测试对象,按本发明提供的方式进行织物的失重率,抗起球级别,顶破强度的各种测试。结果见表2中的D方案中的数据。
实施例6、将重量比例85%的再生竹纤维和15%的长绒棉纤维混纺得到混纺制品后,作后期整理,在后期整理过程中,取混纺制品,在ph=6.6缓冲溶液条件下,浴比1∶10,按混纺制品重量的0.8%加入纤维素酶,经过45分钟处理后,取出混纺制品,升温至80℃,保温10分钟灭活纤维表面,经漂洗,中和后,烘干,冷却得到混纺制品的成品;其中的纤维素酶采用的是Novo-Nordisk公司的Cellusoft。
分别取后期整理前的混纺制品和后期整理后的混纺制品为测试对象,按本发明提供的方式进行织物的失重率,抗起球级别,顶破强度的各种测试。结果见表2中的E方案中的数据。
实施例7、将重量比例50%的再生竹纤维和50%的长绒棉纤维混纺得到混纺制品后,作后期整理,在后期整理过程中,取混纺制品,在ph=6.6缓冲溶液条件下,浴比1∶10,按混纺制品重量的0.8%加入纤维素酶,经过45分钟处理后,取出混纺制品,升温至80℃,保温10分钟灭活纤维表面,经漂洗,中和后,烘干,冷却得到混纺制品的成品;其中的纤维素酶采用的是Novo-Nordisk公司的Cellusoft。
分别取后期整理前的混纺制品和后期整理后的混纺制品为测试对象,按本发明提供的方式进行织物的失重率,抗起球级别,顶破强度的各种测试。结果见表2中的F方案中的数据。
实施例8、将重量比例70%的再生竹纤维和30%的细旦丙纶纤维混纺得到混纺制品后,作后期整理,在后期整理过程中,取混纺制品,在ph=6.6缓冲溶液条件下,浴比1∶10,按混纺制品重量的0.8%加入纤维素酶,经过45分钟处理后,取出混纺制品,升温至80℃,保温10分钟灭活纤维表面,经漂洗,中和后,烘干,冷却得到混纺制品的成品;其中的纤维素酶采用的是Novo-Nordisk公司的Cellusoft。
分别取后期整理前的混纺制品和后期整理后的混纺制品为测试对象,按本发明提供的方式进行织物的失重率,抗起球级别,顶破强度的各种测试。结果见表2中的G方案中的数据。
实施例9、将重量比例95%的再生竹纤维和5%的莫代尔纤维混纺得到混纺制品后,作后期整理,在后期整理过程中,取混纺制品,在ph=6.6缓冲溶液条件下,浴比1∶10,按混纺制品重量的0.8%加入纤维素酶,经过45分钟处理后,取出混纺制品,升温至80℃,保温10分钟灭活纤维表面,经漂洗,中和后,烘干,冷却得到混纺制品的成品;其中的纤维素酶采用的是Novo-Nordisk公司的Cellusoft。
分别取后期整理前的混纺制品和后期整理后的混纺制品为测试对象,按本发明提供的方式进行织物的失重率,抗起球级别,顶破强度的各种测试。结果见表2中的H方案中的数据。
实施例10、将重量比例85%的再生竹纤维和5%的皮马棉纤维,3%的长绒棉纤维,4%的莫代尔纤维,3%的细旦丙纶混纺得到混纺制品后,作后期整理,在后期整理过程中,取混纺制品,在ph=6.0缓冲溶液条件下,浴比1∶8,按混纺制品重量的1.0%加入纤维素酶,经过50分钟处理后,取出混纺制品,升温至80℃,保温10分钟灭活纤维表面,经漂洗,中和后,烘干,冷却得到混纺制品的成品;其中的纤维素酶采用的是Novo-Nordisk公司的Cellusoft。
混纺制品测试结果与实施例1的结果类似。
实施例11、将重量比例85%的再生竹纤维和5%的皮马棉纤维,3%的长绒棉纤维,4%的莫代尔纤维,3%的细旦丙纶混纺得到混纺制品后,作后期整理,在后期整理过程中,取混纺制品,在ph=6.8缓冲溶液条件下,浴比1∶15,按混纺制品重量的0.7%加入纤维素酶,经过40分钟处理后,取出混纺制品,升温至80℃,保温10分钟灭活纤维表面,经漂洗,中和后,烘干,冷却得到混纺制品的成品;其中的纤维素酶采用的是Novo-Nordisk公司的Cellusoft。
混纺制品测试结果与实施例1的结果类似。
实施例12、将重量比例85%的再生竹纤维和5%的皮马棉纤维,3%的长绒棉纤维,4%的莫代尔纤维,3%的细旦丙纶混纺得到混纺制品后,作后期整理,在后期整理过程中,取混纺制品,在ph=6.4缓冲溶液条件下,浴比1∶12,按混纺制品重量的0.9%加入纤维素酶,经过42分钟处理后,取出混纺制品,升温至80℃,保温10分钟灭活纤维表面,经漂洗,中和后,烘干,冷却得到混纺制品的成品;其中的纤维素酶采用的是Novo-Nordisk公司的Cellusoft。
混纺制品测试结果与实施例1的结果类似。
实施例13、将重量比例65%的再生竹纤维和35%的皮马棉纤维混纺得到混纺制品后,作后期整理,在后期整理过程中,取混纺制品,在ph=6.4缓冲溶液条件下,浴比1∶12,按混纺制品重量的0.9%加入纤维素酶,经过42分钟处理后,取出混纺制品,升温至80℃,保温10分钟灭活纤维表面,经漂洗,中和后,烘干,冷却得到混纺制品的成品;其中的纤维素酶采用的是Novo-Nordisk公司的Cellusoft。
实施例14、将重量比例70%的再生竹纤维和30%的长绒棉纤维混纺得到混纺制品后,作后期整理,在后期整理过程中,取混纺制品,在ph=6.4缓冲溶液条件下,浴比1∶12,按混纺制品重量的0.9%加入纤维素酶,经过42分钟处理后,取出混纺制品,升温至80℃,保温10分钟灭活纤维表面,经漂洗,中和后,烘干,冷却得到混纺制品的成品;其中的纤维素酶采用的是Novo-Nordisk公司的Cellusoft。
实施例15、将重量比例70%的再生竹纤维和30%的莫代尔纤维混纺得到混纺制品后,作后期整理,在后期整理过程中,取混纺制品,在ph=6.4缓冲溶液条件下,浴比1∶12,按混纺制品重量的0.9%加入纤维素酶,经过42分钟处理后,取出混纺制品,升温至80℃,保温10分钟灭活纤维表面,经漂洗,中和后,烘干,冷却得到混纺制品的成品;其中的纤维素酶采用的是Novo-Nordisk公司的Cellusoft。
实施例16、将重量比例50%的再生竹纤维和50%的莫代尔纤维混纺得到混纺制品后,作后期整理,在后期整理过程中,取混纺制品,在ph=6.4缓冲溶液条件下,浴比1∶12,按混纺制品重量的0.9%加入纤维素酶,经过42分钟处理后,取出混纺制品,升温至80℃,保温10分钟灭活纤维表面,经漂洗,中和后,烘干,冷却得到混纺制品的成品;其中的纤维素酶采用的是Novo-Nordisk公司的Cellusoft。
实施例17、将重量比例60%的再生竹纤维和40%的皮马棉纤维混纺得到混纺制品后,作后期整理,在后期整理过程中,取混纺制品,在ph=6.4缓冲溶液条件下,浴比1∶12,按混纺制品重量的0.9%加入纤维素酶,经过42分钟处理后,取出混纺制品,升温至80℃,保温10分钟灭活纤维表面,经漂洗,中和后,烘干,冷却得到混纺制品的成品;其中的纤维素酶采用的是Novo-Nordisk公司的Cellusoft。
实施例18、将重量比例50%的再生竹纤维和50%的棉纤维混纺得到混纺制品后,作后期整理,在后期整理过程中,取混纺制品,在ph=6.4缓冲溶液条件下,浴比1∶12,按混纺制品重量的0.9%加入纤维素酶,经过42分钟处理后,取出混纺制品,升温至80℃,保温10分钟灭活纤维表面,经漂洗,中和后,烘干,冷却得到混纺制品的成品;其中的纤维素酶采用的是Novo-Nordisk公司的Cellusoft。
实施例19、将重量比例70%的再生竹纤维和30%的棉纤维混纺得到混纺制品后,作后期整理,在后期整理过程中,取混纺制品,在ph=6.4缓冲溶液条件下,浴比1∶12,按混纺制品重量的0.9%加入纤维素酶,经过42分钟处理后,取出混纺制品,升温至80℃,保温10分钟灭活纤维表面,经漂洗,中和后,烘干,冷却得到混纺制品的成品;其中的纤维素酶采用的是Novo-Nordisk公司的Cellusoft。
实施例20、将重量比例60%的再生竹纤维和40%的棉纤维混纺得到混纺制品后,作后期整理,在后期整理过程中,取混纺制品,在ph=6.4缓冲溶液条件下,浴比1∶12,按混纺制品重量的0.9%加入纤维素酶,经过42分钟处理后,取出混纺制品,升温至80℃,保温10分钟灭活纤维表面,经漂洗,中和后,烘干,冷却得到混纺制品的成品;其中的纤维素酶采用的是Novo-Nordisk公司的Cellusoft。