垂感好的竹炭纤维混纺面料及其加工方法
技术领域:
本发明涉及一种竹炭纤维混纺面料及其加工方法,具体涉及一种垂感好的竹炭纤维混纺面料及其加工方法。
背景技术:
竹炭是竹材资源开发的又一个全新的具有卓越性能的环保材料。将竹子经过800度高温干燥炭化工艺处理后,形成竹炭。竹炭具有很强的吸附分解能力和辐射远红外线的功能,可以吸附湿气、异味及有害气体,保持室内空气清新和床位干燥,并具有产生远红外线作用,可以促进人体肩周、颈等部位的血液循环,有利于帮助睡眠、恢复疲劳,对肩周疼痛、关节炎、畏寒、失眠等有很好的改善效果。能吸湿干燥、消臭抗菌并具有负离子穿透等性能。
目前竹炭纤维还没有得到全面有效的利用,其应用不广泛,面料种类较少,面料中竹炭含量低,导致面料吸附、除臭、吸湿排汗、蓄热保暖、抑菌防霉和良好的远红外与负离子发射、抗紫外线等性能达不到理想的状态。
但是,竹炭纤维面料垂感不好,目前的现有技术,还不能克服竹炭纤维面料垂感不好的技术难题。
发明内容:
本发明的目的是针对上述存在的问题提供一种垂感好的竹炭纤维混纺面料及其加工方法,生产的竹炭质量稳定性好,得率高,精炼度高,含灰分少,电阻值较小,面料的吸附、除臭、吸湿排汗、蓄热保暖、抑菌防霉和良好的远红外与负离子发射、抗紫外线等性能优越。
上述的目的通过以下的技术方案实现:
一种垂感好的竹炭纤维混纺面料的加工方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:
(1)制作竹炭粉:采用生长6-7年的毛竹,温度保持在135~145℃下干燥8天;升温至270~370℃进行预炭化4-6天;升温430~450℃进行炭化3-5天;升温890~950℃4-4.5天得到块状竹炭,将块状竹炭进行破碎到粒度为-15mm后进行气流磨,气流磨后进行分级,对粒度小于0.45μm的颗粒收集备用,粒度大于0.45μm的颗粒返回再进行气流磨;
(2)纺丝:将聚酰胺纤维素脂溶解在二氯已烷中形成15~45wt%的纺丝溶液,将步骤(1)中制得的粒度小于0.45μm的竹炭粉加入到纺丝液溶中,竹炭粉与聚酰胺纤维素脂的重量比为1:7-9,采用干法纺丝法而得竹炭聚酰胺纤维;
将步骤(1)中制得的粒度小于0.45μm的竹炭粉与聚乙烯醇缩甲醛纤维按照质量比为1:(1.1-1.3)混合,采用偶氮二异丁腈为引发剂,二甲基亚砜为溶剂,在61~63℃下进行溶液共聚合,形成聚乙烯醇缩甲醛纤维竹炭共聚物原液;聚乙烯醇缩甲醛纤维竹炭共聚物原液经过脱单、脱泡、过滤得到聚乙烯醇缩甲醛纤维竹炭共聚物纺丝液;然后进行纺丝得到聚乙烯醇缩甲醛纤维竹炭共聚纤维;
(3)织布:采用喷水织机,选用步骤(2)制得的做聚乙烯醇缩甲醛纤维竹炭共聚纤维经线,步骤(2)制得的竹炭聚酰胺纤维作纬线,总经:11599根,使用23#钢筘 3穿筘,上机筘幅为171cm,上机纬密54根/厘米,边同地;采用12片综框一顺穿,采用11*11变化组织交织规律,通过经纬浮长的交替变化,形成面料;
(4)染色:将步骤(3)中制得的面料投入染色机中,在37-38 ℃ 运行6min ,加入0.7g/L 冰醋酸和3.6-3.9g/L 元明粉,运行 6—9min,加入染料,运行6—9min后开始升温,升温速率 1.8 ℃/min ,当温度达到55—62℃时停止升温,保温运行45—55min ,排液冲洗,浴比 1 : 42;
(5)染色后处理:将经过步骤(4)染色后的面料置于8%面料重量百分比的皂洗液中, 52-56℃ 处理47min ,然后再置于3.5%面料重量百分比的冰醋酸浴中 45 一 47℃ 处理 12 一 14min ,浴比:1 :38 。
该方法还包括在织布前将得到的竹炭聚酰胺纤维和聚乙烯醇缩甲醛纤维竹炭共聚纤维在氧化聚乙烯蜡乳液复配物溶液中浸泡的步骤,具体是采用温度不超过50℃的水将氧化聚乙烯蜡乳液稀释到质量百分浓度为1-3.5%,采用醋酸调节PH在5.6-6.6,预运行5.5分钟,温度缓慢升至45℃,升温速率为1.2-1.6℃/min,然后保温17-25分钟,最后排水,烘干,烘干温度不大于83℃,所述的氧化聚乙烯蜡乳液复配物是将水、表面活性剂、高密度改性氧化聚乙烯蜡和一次性加入压力反应釜中,密闭后开始加热和搅拌,乳化4小时后,冷却,即可得到质量百分数为50%的氧化改性聚乙烯蜡微乳液。
该方法还包括在染色前将得到的面料在阻燃物溶液里面进行浸泡的步骤,所述的阻燃物按照重量份数包括:乙酸乙烯66-68份 、二氧化钛2-3.5份、浮石2-7份、氧化锌2-4份、矽酸钠2-4份、含水矽酸镁铝2-3份、粉状碳氟树脂5-7份、呋喃树脂7-8份、炭末8-11份,二氧化锑13-14份、钨酸钠0.2-0.3份、氯化镁10-20份、草酸10-20份、硅藻土50-60份,称取各成分,首先将乙酸乙烯溶解到乙醇中,稀释度达到1:4-7,待乙酸乙烯的乙醇溶液冷却,液体温度不超过5℃,在环境温度不超过25℃的环境中,将浮石和炭末加入到乙酸乙烯的乙醇溶液中,并冷却到液体温度不超过3℃,摇匀,再将二氧化钛、氧化锌、矽酸钠、含水矽酸镁铝、粉状碳氟树脂、二氧化锑、钨酸钠、氯化镁、草酸、硅藻土和呋喃树脂加入并充分搅拌,冷却到自然温度,摇匀,冷却到液体温度不超过5℃形成阻燃物溶液,浸泡时间为18小时。
步骤(4)中所述的染料采用阳离子染料。
步骤(1)中所述的块状竹炭进行破碎前还包括在抗菌液中进行浸泡、过滤、干燥的步骤;所述的抗菌液按照重量份数包括:水222份,乙丙乳液72份,硅藻土68份,胶态二氧化硅14份,矿物松节油19份,肉桂醛50份,高氯酸铵22份、水杨酰苯胺15份、木质素15份、高岭土15份,所述的抗菌液的制备方法为:先将水、乙丙乳液、胶态二氧化硅、肉桂醛、高氯酸铵、水杨酰苯胺在73℃均匀搅拌混合,再放入球磨机研磨成乳浆状,再加入硅藻土、高岭土和矿物松节油搅拌均匀,最后与木质素搅拌均匀,冷却至常温即得。
步骤(1)中所述的块状竹炭是采用生长6-7年的毛竹,温度保持在146~153℃下干燥9-11天;升温至330~360℃进行预炭化4天;升温430~450℃进行炭化4天;升温920~970℃保持3.5天得到。
步骤(1)中所述的块状竹炭是采用生长6-7年的毛竹,温度保持在150℃下干燥10天;升温至370℃进行预炭化4天;升温450℃进行炭化4天;升温980℃保持2.5天得到。
步骤(2)中所述的干法纺丝的纺丝速度为2.5Km/min;步骤(2)中竹炭粉与聚酰胺纤维素脂的重量比为1: 9。
步骤(2)中所述的干法纺丝的纺丝速度为1.9Km/min;步骤(2)中竹炭粉与聚酰胺纤维素脂的重量比为1: 7。
一种用上述方法制得的垂感好的竹炭纤维混纺面料。
有益效果:
1、本发明采用竹炭聚酰胺纤维和聚乙烯醇缩甲醛纤维竹炭共聚纤维可使面料色彩鲜艳、质地柔软、悬垂挺括、滑爽舒适,同时改善合成纤维的吸湿、染色、抗静电、抗燃、抗污、抗起球等性质。并且本发明从选材开始,烧制竹炭选用6-7年的毛竹,烧制的竹炭硬度较高,此外,这类竹材多孔,钾、钙、钠、镁、铁、锰硅、锗等有益于身体健康的矿物质的含量较多,抗电磁波性较好。由于纺丝过程中加入竹炭粉末太低,竹炭纤维特殊功能减弱;加入量太高,会增加杂质含量,使可纺性变差,纤维强力降低。为了确保加入足量的竹炭粉,保障面料的吸附、除臭、吸湿排汗、蓄热保暖、抑菌防霉和良好的远红外与负离子发射、抗紫外线等功能,本发明采用两种纺丝方法合用,织布的时候经线、纬线采用不同的竹炭纤维,纤维可纺性好,最终面料吸附、除臭、吸湿排汗、蓄热保暖、抑菌防霉和良好的远红外与负离子发射、抗紫外线等功能均取得较好的效果。
2.竹材炭化最低温度为800℃:低于800℃,竹材末完全炭化,会影响粉末的加工性和产品质量。本发明经过多次实验研究,发现温度880~980℃时竹炭炭化效果较好,特别是960℃时竹炭炭化效果最好。
3.本发明的竹炭粉末颗粒的粒径在45nm:纺丝时喷丝板孔眼不易堵塞。
4.由于高温会损伤竹炭纤维的抗菌抗紫外线性能,本发明的面料采用阳离子染料染色,使得面料的色泽亮丽。
5.本发明的块状竹炭进行破碎前在抗菌液中进行浸泡,使用的抗菌液安全,对人体无负面影响,并且能杀死多种霉菌,细菌,酵母菌及一些害虫。
6.本发明的面料在织布前将得到的竹炭聚酰胺纤维和聚乙烯醇缩甲醛纤维竹炭共聚纤维在氧化聚乙烯蜡乳液复配物溶液中浸泡,能够对纱线进行润滑,有效减少断线接头,布面质量好。
7.本发明的面料在染色前将得到的面料在阻燃物溶液里面进行浸泡,能够增加面料的阻燃性能,避免火灾时,火势蔓延。
具体实施方式:
实施例1:
垂感好的竹炭纤维混纺面料及其加工方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:
(1)制作竹炭粉:采用生长6-7年的毛竹,温度保持在135~145℃下干燥8天;升温至270~370℃进行预炭化4-6天;升温430~450℃进行炭化3-5天;升温890~950℃4-4.5天得到块状竹炭,将块状竹炭进行破碎到粒度为-15mm后进行气流磨,气流磨后进行分级,对粒度小于0.45μm的颗粒收集备用,粒度大于0.45μm的颗粒返回再进行气流磨;
(2)纺丝:将聚酰胺纤维素脂溶解在二氯已烷中形成15~45wt%的纺丝溶液,将步骤(1)中制得的粒度小于0.45μm的竹炭粉加入到纺丝液溶中,竹炭粉与聚酰胺纤维素脂的重量比为1:7-9,采用干法纺丝法而得竹炭聚酰胺纤维;
将步骤(1)中制得的粒度小于0.45μm的竹炭粉与聚乙烯醇缩甲醛纤维按照质量比为1:(1.1-1.3)混合,采用偶氮二异丁腈为引发剂,二甲基亚砜为溶剂,在61~63℃下进行溶液共聚合,形成聚乙烯醇缩甲醛纤维竹炭共聚物原液;聚乙烯醇缩甲醛纤维竹炭共聚物原液经过脱单、脱泡、过滤得到聚乙烯醇缩甲醛纤维竹炭共聚物纺丝液;然后进行纺丝得到聚乙烯醇缩甲醛纤维竹炭共聚纤维;
(3)织布:采用喷水织机,选用步骤(2)制得的做聚乙烯醇缩甲醛纤维竹炭共聚纤维经线,步骤(2)制得的竹炭聚酰胺纤维作纬线,总经:11599根,使用23#钢筘 3穿筘,上机筘幅为171cm,上机纬密54根/厘米,边同地;采用12片综框一顺穿,采用11*11变化组织交织规律,通过经纬浮长的交替变化,形成面料;
(4)染色:将步骤(3)中制得的面料投入染色机中,在37-38 ℃ 运行6min ,加入0.7g/L 冰醋酸和3.6-3.9g/L 元明粉,运行 6—9min,加入染料,运行6—9min后开始升温,升温速率 1.8 ℃/min ,当温度达到55—62℃时停止升温,保温运行45—55min ,排液冲洗,浴比 1 : 42;
(5)染色后处理:将经过步骤(4)染色后的面料置于8%面料重量百分比的皂洗液中, 52-56℃ 处理47min ,然后再置于3.5%面料重量百分比的冰醋酸浴中 45 一 47℃ 处理 12 一 14min ,浴比:1 :38 。
实施例2:
本实施例与实施例1的不同之处在于:该方法还包括在织布前将得到的竹炭聚酰胺纤维和聚乙烯醇缩甲醛纤维竹炭共聚纤维在氧化聚乙烯蜡乳液复配物溶液中浸泡的步骤,具体是采用温度不超过50℃的水将氧化聚乙烯蜡乳液稀释到质量百分浓度为1-3.5%,采用醋酸调节PH在5.6-6.6,预运行5.5分钟,温度缓慢升至45℃,升温速率为1.2-1.6℃/min,然后保温17-25分钟,最后排水,烘干,烘干温度不大于83℃,所述的氧化聚乙烯蜡乳液复配物是将水、表面活性剂、高密度改性氧化聚乙烯蜡和一次性加入压力反应釜中,密闭后开始加热和搅拌,乳化4小时后,冷却,即可得到质量百分数为50%的氧化改性聚乙烯蜡微乳液。
实施例3:
本实施例与实施例1或实施例2的不同之处在于:该方法还包括在染色前将得到的面料在阻燃物溶液里面进行浸泡的步骤,所述的阻燃物按照重量份数包括:乙酸乙烯66-68份 、二氧化钛2-3.5份、浮石2-7份、氧化锌2-4份、矽酸钠2-4份、含水矽酸镁铝2-3份、粉状碳氟树脂5-7份、呋喃树脂7-8份、炭末8-11份,二氧化锑13-14份、钨酸钠0.2-0.3份、氯化镁10-20份、草酸10-20份、硅藻土50-60份,称取各成分,首先将乙酸乙烯溶解到乙醇中,稀释度达到1:4-7,待乙酸乙烯的乙醇溶液冷却,液体温度不超过5℃,在环境温度不超过25℃的环境中,将浮石和炭末加入到乙酸乙烯的乙醇溶液中,并冷却到液体温度不超过3℃,摇匀,再将二氧化钛、氧化锌、矽酸钠、含水矽酸镁铝、粉状碳氟树脂、二氧化锑、钨酸钠、氯化镁、草酸、硅藻土和呋喃树脂加入并充分搅拌,冷却到自然温度,摇匀,冷却到液体温度不超过5℃形成阻燃物溶液,浸泡时间为18小时。
实施例4:
本实施例与上述实施例的不同之处在于:所述的竹炭纤维面料的加工方法,步骤(4)中所述的染料采用阳离子染料。
实施例5:
本实施例与上述实施例的不同之处在于:步骤(1)中所述的块状竹炭进行破碎前还包括在抗菌液中进行浸泡、过滤、干燥的步骤;所述的抗菌液按照重量份数包括:水222份,乙丙乳液72份,硅藻土68份,胶态二氧化硅14份,矿物松节油19份,肉桂醛50份,高氯酸铵22份、水杨酰苯胺15份、木质素15份、高岭土15份,所述的抗菌液的制备方法为:先将水、乙丙乳液、胶态二氧化硅、肉桂醛、高氯酸铵、水杨酰苯胺在73℃均匀搅拌混合,再放入球磨机研磨成乳浆状,再加入硅藻土、高岭土和矿物松节油搅拌均匀,最后与木质素搅拌均匀,冷却至常温即得。
实施例6:
本实施例与上述实施例的不同之处在于:所述的竹炭纤维面料的加工方法,步骤(1)中所述的块状竹炭是采用生长6-7年的毛竹,温度保持在150℃下干燥10天;升温至370℃进行预炭化4天;升温450℃进行炭化4天;升温980℃保持2.5天得到。
实施例7:
本实施例与上述实施例的不同之处在于:步骤(1)中所述的块状竹炭是采用生长6-7年的毛竹,温度保持在150℃下干燥10天;升温至370℃进行预炭化4天;升温450℃进行炭化4天;升温980℃保持2.5天得到。
实施例8:
步骤(2)中所述的干法纺丝的纺丝速度为2.5Km/min;步骤(2)中竹炭粉与聚酰胺纤维素脂的重量比为1: 9。
实施例9:
步骤(2)中所述的干法纺丝的纺丝速度为1.9Km/min;步骤(2)中竹炭粉与聚酰胺纤维素脂的重量比为1: 7。
一种用上述方法制得的竹炭纤维面料。其吸附、除臭、吸湿排汗、蓄热保暖、抑菌防霉和良好的远红外与负离子发射、抗紫外线等功能均取得较好的效果。并且面料质量好,断线头少,还具有很好的阻燃性能,面料色彩鲜艳、质地柔软、悬垂挺括、滑爽舒适,同时改善合成纤维的吸湿、染色、抗静电、抗燃、抗污、抗起球等性质。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段,还包括由以上技术特征等同替换所组成的技术方案。本发明的未尽事宜,属于本领域技术人员的公知常识。