CN102251387B - 增摩增重剂及其制备和在水晶棉纤维纺纱中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种增摩增重剂及其制备和在水晶棉纤维纺纱中的应用，该增摩增重剂为高分子聚合物、乳化剂、柔软剂、无机金属盐、阴离子表面活性剂及非离子表面活性剂的混合溶液；其制备方法，包括：将上述原料经过乳化搅拌而成；其应用方法，包括：在温度20-30℃下，用增摩增重剂对水晶棉纤维进行处理，然后在恒温恒湿条件下平衡12-48h，即得到增摩增重后的水晶棉纤维。本发明的操作方法简单，原料便宜，成本低，常温操作，更加节能，且生态环保易于产业化生产；本发明的增摩增重后的水晶棉纤维具有更好的梳棉、成条和纺纱性能，打开了水晶棉纤维在纺织领域的纺纱瓶颈。

Description

增摩增重剂及其制备和在水晶棉纤维纺纱中的应用
技术领域
本发明属于增摩增重剂及其制备和应用领域，特别涉及一种增摩增重剂及其制备和在水晶棉纤维纺纱中的应用。
背景技术
水晶棉(牛角瓜)纤维属隶萝藦科，广泛分布于亚洲和非洲的热带亚热带地区。该纤维具有天然的抗菌、消毒、以及药用功效。目前对于水晶棉(牛角瓜)的研究主要集中在药理活性分析上，是一种新型的天然、环保、卫生的纤维原料。由于该纤维具有柔和的光泽和极佳柔软度，因此在纺织领域具有很好的潜在的应用价值。但是由于该纤维表面极其光滑，并且中空度极高，因此纤维线密度很小，纤维质量很轻；又由于该种纤维无任何的卷曲，表面及其的光滑，因此造成该纤维摩擦系数低，纤维之间没有很好的抱合力，纤维之间就不能顺利形成絮网，成条进而进行顺利的纺纱，这样就给纤维在纺织行业的应用带来了很大的麻烦。
目前针对水晶棉(牛角瓜)纤维在纺织领域的研究甚少，主要是由于该种纤维太细，太短，利用传统的纺纱工艺无法进行纺纱。因此为了使该种纤维在纺织领域得到产业化的应用，寻找生态的增摩增重技术处理纤维，从而使该纤维具有更好的梳棉、成条和纺纱性能，成为打开该类纤维在纺织领域应用的关键一步。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种增摩增重剂及其制备和在水晶棉纤维纺纱中的应用，本发明的操作方法简单，原料便宜，成本低，常温操作，更加节能，且生态环保易于产业化生产；本发明的增摩增重后的水晶棉纤维具有更好的梳棉、成条和纺纱性能。
本发明的一种增摩增重剂，该增摩增重剂为高分子聚合物、乳化剂、柔软剂、无机金属盐、阴离子表面活性剂及非离子表面活性剂的混合溶液，其中高分子聚合物、乳化剂、柔软剂、无机金属盐、阴离子表面活性剂及非离子表面活性剂的质量比为0.1～2∶0.5～3∶0.5～3∶10～100∶1～3∶1～3。
所述的高分子聚合物为聚丙烯酸、聚丙烯酸酯类的衍生物或海藻酸钠，乳化剂为十二烷基苯磺酸钠，柔软剂为脂肪醇聚氧乙烯醚，无机金属盐为氯化钙，阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠，非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。
所述的聚丙烯酸酯类的衍生物为聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯或聚丙烯酸丁酯。
本发明的一种增摩增重剂的制备方法，包括：
将高分子聚合物、乳化剂、柔软剂、无机金属盐、阴离子表面活性剂及非离子表面活性剂经过乳化搅拌而成，其中的高分子聚合物为聚丙烯酸、聚丙烯酸酯类的衍生物或海藻酸钠，乳化剂为十二烷基苯磺酸钠，柔软剂为脂肪醇聚氧乙烯醚，无机金属盐为氯化钙，阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠，非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。
本发明的一种增摩增重剂在水晶棉纤维纺纱中的应用方法，包括：
在温度20-30℃下，用增摩增重剂的水溶液对水晶棉纤维进行处理，然后在温度为25±2℃，相对湿度为65±2％中平衡12-48h，即得到增摩增重后的水晶棉纤维。
所述的增摩增重剂的水溶液的pH值为7.0±0.5，其中增摩增重剂浓度为30～210g/L。
所述的处理为以喷淋的方法处理。
所述的增摩增重后的水晶棉纤维的增重率为10％～30％。
所述的增摩增重后的水晶棉纤维可以进行纯纺或与棉纤维的混合纺纱，混纺比例中水晶棉的质量含量≤80％，纱线的支数为20-60支。
要使水晶棉(牛角瓜)纤维在纺织领域得到很好的应用，首先必须使该纤维可以顺利进行梳棉，并条和纺纱，因此首先必须给纤维进行增摩增重处理，通过增加纤维的重量和提高纤维的摩擦力，从而更好增加纤维之间的抱合力，以达到纤维顺利纺纱要求。
本发明通过该技术方法处理水晶棉(牛角瓜)纤维，可提高水晶棉(牛角瓜)纤维的重量以及梳理时的纤维之间的抱合力，使水晶棉(牛角瓜)纤维梳理时成网容易，絮网均匀而清晰；成条时具有抗静电、平滑及集束性好的特点；成条后的纤维抱合力强，落毛少，可纺性强。
本技术方法所用的增摩增重剂生态环保，对环境无污染，后续处理时便于去除。
有益效果：
(1)本发明的操作方法简单，原料便宜，成本低，常温操作，更加节能，且生态环保易于产业化生产。
(2)本发明的增摩增重后的水晶棉纤维具有更好的梳棉、成条和纺纱性能，不仅能够与其他纤维顺利进行纺纱，而且其混纺比例水晶棉纤维可以达到80％，有的甚至可以进行水晶棉纤维单独纺纱，只是性能上不如混纺；因此利用该生态增摩增重技术打开了水晶棉纤维在纺织领域的纺纱瓶颈。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
增摩增重剂在水中的浓度为52g/L，pH值为7.0，其中聚丙烯酸甲酯、乳化剂十二烷基苯磺酸钠、柔软剂脂肪醇聚氧乙烯醚、无机金属盐氯化钙、阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠及非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚的质量比为0.3∶2∶2∶60∶3∶1。
温度20℃，采用喷淋法工艺，恒温恒湿室(温度(25±2)℃，相对湿度(65±2)％)平衡48h。经过处理的纤维，增重率可以达到10％左右，纤维之间的抱合力得到了很大的提高，可以进行顺利纺纱，混纺比例可以高达80％，纱线的支数可以从20支-50支。
实施例2
增摩增重剂在水中的浓度为43g/L，pH值为7.5，其中聚丙烯酸、乳化剂十二烷基苯磺酸钠、柔软剂脂肪醇聚氧乙烯醚、无机金属盐氯化钙、阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠及非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚的质量比为0.2∶1∶1.5∶55∶2∶1。
温度25℃，用该增摩增重剂对水晶棉纤维进行处理，恒温恒湿室(温度(25±2)℃，相对湿度(65±2)％)平衡48h。经过处理的纤维，增重率可以达到10％左右，纤维之间的抱合力得到了很大的提高，可以进行顺利纺纱，混纺比例可以高达80％，纱线的支数可以从20支-40支。
实施例3
增摩增重剂在水中的浓度为82g/L，pH值为6.5，其中海藻酸钠、乳化剂十二烷基苯磺酸钠、柔软剂脂肪醇聚氧乙烯醚、无机金属盐氯化钙、阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠及非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚的质量比为1∶3∶3∶90∶3∶1。
温度25℃，用该增摩增重剂对水晶棉纤维进行处理，采用喷淋法工艺，恒温恒湿室(温度(25±2)℃，相对湿度(65±2)％)平衡12h。经过处理的纤维，增重率可以达到12％左右，纤维之间的抱合力得到了很大的提高，可以进行顺利纺纱，混纺比例可以高达80％，纱线的支数可以从30支-60支。
实施例4
增摩增重剂在水中的浓度为73g/L，pH值为7.0，其中海藻酸钠、乳化剂十二烷基苯磺酸钠、柔软剂脂肪醇聚氧乙烯醚、无机金属盐氯化钙、阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠及非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚的质量比为1∶2∶2∶70∶3∶1。
温度25℃，采用喷淋法工艺，恒温恒湿室(温度(25±2)℃，相对湿度(65±2)％)平衡36h。经过处理的纤维，增重率可以达到12％左右，纤维之间的抱合力得到了很大的提高，可以进行顺利纺纱，混纺比例可以高达80％，纱线的支数可以从20支-50支。
实施例5
增摩增重剂在水中的浓度为92g/L，pH值为7.5，其中海藻酸钠、乳化剂十二烷基苯磺酸钠、柔软剂脂肪醇聚氧乙烯醚、无机金属盐氯化钙、阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠及非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚的质量比为2∶3∶3∶95∶3∶1。
温度25℃，采用喷淋法工艺，恒温恒湿室(温度(25±2)℃，相对湿度(65±2)％)平衡24h。经过处理的纤维，增重率可以达到14％左右，纤维之间的抱合力得到了很大的提高，可以进行顺利纺纱，混纺比例可以高达80％，纱线的支数可以从20支-50支。
实施例6
增摩增重剂在水中的浓度为180g/L，pH值为7.5，其中聚丙烯酸乙酯类、乳化剂十二烷基苯磺酸钠、柔软剂脂肪醇聚氧乙烯醚、无机金属盐氯化钙、阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠及非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚的质量比为2∶3∶3∶100∶3∶1。
温度25℃，采用喷淋法工艺，恒温恒湿室(温度(25±2)℃，相对湿度(65±2)％)平衡48h。经过处理的纤维，增重率可以达到11％左右，纤维之间的抱合力得到了很大的提高，可以进行顺利纺纱，混纺比例可以高达80％，纱线的支数可以从20支-40支。
水晶棉纤维增重率如下表所示
  方案   实例1   实例2   实例3   实例4   实例5   实例6
  纤维质量(g)   31.89   33.50   32.58   29.30   37.29   36.50
  增重率(％)   9.12   8.97   12.05   12.83   14.02   10.98

Claims (9)

1.一种增摩增重剂，该增摩增重剂为高分子聚合物、乳化剂、柔软剂、无机金属盐、阴离子表面活性剂及非离子表面活性剂的混合溶液，其中高分子聚合物、乳化剂、柔软剂、无机金属盐、阴离子表面活性剂及非离子表面活性剂的质量比为0.1~2：0.5~3：0.5~3：10~100：1~3：1~3，高分子聚合物为聚丙烯酸、聚丙烯酸酯类的衍生物或海藻酸钠，所述的聚丙烯酸酯类的衍生物为聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯或聚丙烯酸丁酯。
2.根据权利要求1所述的一种增摩增重剂，其特征在于：所述的乳化剂为十二烷基苯磺酸钠，柔软剂为脂肪醇聚氧乙烯醚，无机金属盐为氯化钙，阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠，非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。
3.如权利要求1所述的一种增摩增重剂的制备方法，包括：
将高分子聚合物、乳化剂、柔软剂、无机金属盐、阴离子表面活性剂及非离子表面活性剂经过乳化搅拌而成，其中的高分子聚合物为聚丙烯酸、聚丙烯酸酯类的衍生物或海藻酸钠，乳化剂为十二烷基苯磺酸钠，柔软剂为脂肪醇聚氧乙烯醚，无机金属盐为氯化钙，阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠，非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。
4.如权利要求1所述的一种增摩增重剂用于改善水晶棉纤维的纺纱性能。
5.根据权利要求4所述的一种增摩增重剂用于改善水晶棉纤维的纺纱性能，其特征在于：其应用方法，包括：
在温度20-30℃下，用增摩增重剂的水溶液对水晶棉纤维进行处理，然后在温度为25±2℃，相对湿度为65±2%下平衡12-48h，即得到增摩增重后的水晶棉纤维。
6.根据权利要求5所述的一种增摩增重剂用于改善水晶棉纤维的纺纱性能，其特征在于：所述的增摩增重剂的水溶液的pH值为7.0±0.5，其中增摩增重剂浓度为30～210g/L。
7.根据权利要求5所述的一种增摩增重剂用于改善水晶棉纤维的纺纱性能，其特征在于：所述的处理为以喷淋的方法处理。
8.根据权利要求5所述的一种增摩增重剂用于改善水晶棉纤维的纺纱性能，其特征在于：所述的增摩增重后的水晶棉纤维的增重率为10%～30%。
9.根据权利要求5所述的一种增摩增重剂用于改善水晶棉纤维的纺纱性能，其特征在于：所述的增摩增重后的水晶棉纤维进行纯纺或与棉纤维的混合纺纱，混纺比例中水晶棉的质量含量≤80%，纱线的支数为20-60支。
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