CN105019035A - 一种全竹纤维的制备方法及袜子 - Google Patents

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刘晋夫
李丽莎
熊国
林晓洁
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Abstract

本发明公开一种全竹纤维的制备方法,包括a)浸泡工序,将预处理后的竹片在含0.01%~0.05%(w/w)渗透剂的中性水溶液中浸泡8~11小时;b)蒸煮工序,将浸泡后的竹片在蒸煮液中常压下蒸煮3.0~3.5小时,蒸煮时的浴比为1:15~60,蒸煮中氢氧化钠:3~125g/l,碳酸钠3~135g/l、亚硫酸钠0.4~50g/l、硅酸钠0.2~50g/l;c)开纤工序,将蒸煮后的竹纤维在超声波中的作用下进行高温保温,然后快速释放压力,并循环该过程多次;d)将开纤后得到的竹纤维进行酸洗、漂白、清洗、脱水、晒干得到竹纤维。本发明的开纤的过程中,通过超声波与高温保温快速释放压力相结合,从而使纤维充分分离,得到更细软的竹纤维。

Description

一种全竹纤维的制备方法及袜子
技术领域
[0001] 本发明涉及纺织领域,具体涉及全竹纤维的制备方法。
背景技术
[0002] 竹纤维是自然生长的竹子中提取出的一种纤维素纤维,是继棉、麻、毛、丝之后的 第五大天然纤维。竹纤维具有良好的透气性、瞬间吸水性、较强的耐磨性和良好的染色等特 性,同时又具有天然抗菌、抑菌、除螨、防臭和抗紫外线等功能。竹纤维是一种真正意义上的 天然环保型绿色纤维,制成纺织品完全复制了竹纤维的固有特性,被誉为"会呼吸的生态家 纺""纤维皇后"等美誉,竹纤维的开发具有良好的经济效益和社会效益。
[0003] 现有技术中已经公开了多种竹纤维的专利技术,CN1107852C公开了一种将原竹开 条、乳条、形成纤维束制品的制造方法,CN1261290C公告了一种将原竹竹片采用纯物理的方 法、通过蒸煮分丝、去糖、去脂肪,蛋白质和淀粉处理后,经机械撞击、撕裂、开松成竹纤维/。 CN1185086C公告了由冷乳压、水煮浸、脱水及梳制纤维等工序,获得纤维主要用于生产竹纤 维板。
[0004] 上述现有技术公开的竹纤维还存在纤维不能充分分离,得不到较细均匀的竹纤维 的效果。
发明内容
[0005] 针对现有技术的不足,本发明提供一种全竹纤维的制备方法,包括:
[0006] a)浸泡工序,将预处理后的竹片在含0. 01 %~0. 05% (w/w)渗透剂的中性水溶液 中浸泡8~11小时;
[0007] b)蒸煮工序,将浸泡后的竹片在蒸煮液中常压下蒸煮3. 0~3. 5小时,蒸煮时的浴 比为1:15~60,蒸煮中氢氧化钠:3~125g/l,碳酸钠3~135g/l、亚硫酸钠0· 4~50g/ 1、硅酸钠〇· 2~50g/l ;
[0008] c)开纤工序,将蒸煮后的竹纤维在超声波中的作用下进行高温保温,然后快速释 放压力,并循环该过程多次;
[0009] d)将开纤后得到的竹纤维进行酸洗、漂白、清洗、脱水、晒干得到竹纤维。
[0010] 优选的,在所述开纤过程中,循环进行所述超声波高温保温快速释放压力的次数 为4-10次。
[0011] 优选的,在所述开纤过程中,高温保温的温度为170°c~200°C。
[0012] 优选的,在所述开纤过程中,高温保温的温度为180°C~190°C。
[0013] 优选的,在所述开纤过程中,循环次数为6~8次。
[0014] 优选的,所述蒸煮中的氢氧化钠为10~85g/L。
[0015] 优选的,所述蒸煮中的碳酸钠为15~50g/L。
[0016] 优选的,所述蒸煮中的浴比为1:20~40。
[0017] 优选的,所述蒸煮中的亚硫酸钠为1~20g/L。
[0018] 本发明还提供一种袜子,由上述技术方案任一项所述的制备方法制备的竹纤维: 薄荷纤维:纳米陶瓷复合细旦丙纶多功能纤维按照30~50 :20~30 :50~70的比例混纺。
[0019] 本发明提供了一种全竹纤维的制备方法,本发明先将竹片在含有0.01 %~ 0. 05%的渗透剂中浸泡后再进行蒸煮,然后在超声波的作用下进行高温保温并快速释放压 力,并循环进行该过程,通过超声波与高温保温快速释放压力的结合作用下,可以使纤维充 分的分离,从而得到更细更软的竹纤维。
具体实施方式
[0020] 按照本发明,提供了一种全竹纤维的制备方法,包括:
[0021] a)浸泡工序,将预处理后的竹片在含0. 01 %~0. 05% (w/w)渗透剂的中性水溶液 中浸泡8~11小时;
[0022] b)蒸煮工序,将浸泡后的竹片在蒸煮液中常压下蒸煮3. 0~3. 5小时,蒸煮时的浴 比为1:15~60,蒸煮中氢氧化钠:3~125g/l,碳酸钠3~135g/l、亚硫酸钠0· 4~50g/ 1、 硅酸钠〇· 2~50g/l ;
[0023] c)开纤工序,将蒸煮后的竹纤维在超声波中的作用下进行高温保温,然后快速释 放压力,并循环该过程多次;
[0024] d)将开纤后得到的竹纤维进行酸洗、漂白、清洗、脱水、晒干得到竹纤维。
[0025] 按照本发明,对纤维进行浸泡处理时,渗透剂可以是本领域常规的渗透剂,例如脂 肪醇聚氧乙烯醚(JFC)、1-2-二正丁基萘-6-磺酸钠(BX)、脂肪醇聚氧烷基醚(SF)和其中 任意两种或多种的混合物,优选JFC与BX按照一比一比例混合的JFC-BX混合型渗透剂,渗 透剂的浓度优选为〇. 01%~〇. 05%,更优选为0. 01%~0. 04%,更优选为0. 01~0. 03%, 浸泡时间优选为8~11小时,更优选为8-9小时。
[0026] 按照本发明,对竹片进行蒸煮处理时,蒸煮时间优选为3-3. 5小时,更优选为 3-3. 2小时,蒸煮时的温度优选为140~200°C°C,更优选为140-190°C,更优选为150°C~ 180°C,更优选为155_175°C,压力优选为0~4kg/cm 2,更优选为0. 2~3kg/cm2,更优选为 0. 5~3kg/cm2,浴比优选为1:15~55,更优选为1:20~50,更优选为1:25~45 ;蒸煮中 氢氧化钠优选为5~120g/L,更优选为10~100g/L,更优选为15~85g/L ;碳酸钠优选为 10~120g/l,更优选为15~100g/l,更优选为35~86g/l,更优选为40~70g/l,亚硫酸 钠优选为1. 5~45g/l,更优选为3~30g/l,更优选为10~25g/l,娃酸钠优选为0· 2~ 50g/l,更优选为L 2~45g/l,更优选为10~40g/l。
[0027] 按照本发明,在开纤的过程中,将蒸煮后的纤维在超声波的作用下进行高温保温, 然后快速释放压力,并循环该过程多次,高温温度为170°C~175°C后,保持1~3分钟,然 后打开释放阀快速释放压力,循环该加压保持释放过程6~8次。
[0028] 按照本发明,开纤后得到竹纤维,然后再进行酸洗、漂白、清洗、脱水、晒干得到竹 纤维。
[0029] 竹纤维的的制备:
[0030] 实施例11 :
[0031] 步骤:101 :预处理,将生长期为1~2年的毛竹去枝节、去尖梢、弃去靠近根部20 厘米的部分,按枝节的自然长度切割成竹筒,长度20厘米左右,用撞竹机将所述的竹筒破 碎去除竹簧后,制成2厘米左右宽度的竹片;
[0032] 步骤102 :浸泡在含0. 01% (w/w) JFC-BX混合型渗透剂的中性溶液中,浸泡时间为 9小时;
[0033] 步骤103 :将浸泡过的竹片在常压下于KKTC加盖蒸煮3. 5小时,浴比为1:45,氢 氧化钠为34g/L,碳酸钠为35g/l,亚硫酸钠为40g/L、硅酸钠为60g/L ;
[0034] 步骤104,将蒸煮后的竹纤维放置在高压释放罐中,超声波的作用下,升温到 180°C,保温4分钟,然后快速释放压力,循环该过程10次;
[0035] 步骤105,将高压处理后的竹纤维沥干,首先用含0. 15%的稀硫酸溶液清洗至PH 值7左右,酸洗过程中的稀硫酸溶液的浴比为1:40,酸洗时间为20分钟,酸洗结束后,直接 向酸浴锅中注入稀释均匀的亚氯酸钠和硝酸钠的混合液进行亚漂,亚氯酸钠加入量为60g/ 1,硝酸钠65g/l,浴比为1:40,加入硫酸或草酸将PH值调至3. 5,亚漂温度为50°C,时间为 50分钟,再用清水清洗后脱水;
[0036] 步骤106,漂白,经过上述处理后再向浴锅内加入双氧水、硅酸钠、氢氧化钠、纯碱, 将PH值调至8. 5左右,该步骤中双氧水加入量为2. 5g/l、硅酸钠的加入量为3. 5g/l、氢氧 化钠的加入量为3. 5g/l、纯碱的加入量为4. 5g/l,浴比为1 :50,漂白温度为70°C左右,时间 为1小时;
[0037] 步骤107,清洗,脱水,将漂白后的竹纤维沥干,然后首先用含0. 05 %的稀硫酸溶 液清洗至PH值6. 6-7,再用清水清洗后经脱水、上白油、晒干;
[0038] 步骤108,脱水后加入甲基硅油放入养生房养生7天,即可制备出细度在0. 05毫 米、长度在45毫米左右的竹纤维。
[0039] 实施例12 :
[0040] 步骤:101 :预处理,将生长期为1年半的毛竹去枝节、去尖梢、弃去靠近根部20厘 米的部分,按枝节的自然长度切割成竹筒,长度20厘米左右,用撞竹机将所述的竹筒破碎 去除竹簧后,制成2厘米左右宽度的竹片;
[0041] 步骤102 :浸泡在含0. 01% (w/w) JFC-BX混合型渗透剂的中性溶液中,浸泡时间为 9小时;
[0042] 步骤103 :将浸泡过的竹片在常压下于KKTC加盖蒸煮3小时,浴比为1:40,氢氧 化钠为80g/L,碳酸钠为80g/l,亚硫酸钠为35g/L、硅酸钠为40g/L ;
[0043] 步骤104,将蒸煮后的竹纤维放置在高压释放罐中,超声波的作用下,升温到 175°C,保温3分钟,然后快速释放压力,循环该过程8次;
[0044] 步骤105,将高压处理后的竹纤维沥干,首先用含0. 1%的稀硫酸溶液清洗至PH值 7左右,酸洗过程中的稀硫酸溶液的浴比为1:30,酸洗时间为10分钟,酸洗结束后,直接向 酸浴锅中注入稀释均匀的亚氯酸钠和硝酸钠的混合液进行亚漂,亚氯酸钠加入量为80g/l, 硝酸钠75g/l,浴比为1:30,加入硫酸或草酸将PH值调至3,亚漂温度为45°C,时间为45分 钟,再用清水清洗后脱水;
[0045] 步骤106,漂白,经过上述处理后再向浴锅内加入双氧水、硅酸钠、氢氧化钠、纯碱, 将PH值调至9. 5左右,该步骤中双氧水加入量为2g/l、娃酸钠的加入量为2. 5g/l、氢氧化 钠的加入量为3g/l、纯碱的加入量为3. 5g/l,浴比为1 :40,漂白温度为80°C左右,时间为1 小时;
[0046] 步骤107,清洗,脱水,将漂白后的竹纤维沥干,然后首先用含0. 05 %的稀硫酸溶 液清洗至PH值6. 5-7,再用清水清洗后经脱水、上白油、晒干;
[0047] 步骤108,脱水后加入甲基硅油放入养生房养生7天,即可制备出细度在0. 05毫 米、长度在45毫米的精竹纤维。
[0048] 实施例13 :
[0049] 步骤:101 :预处理,将生长期为1年半的毛竹去枝节、去尖梢、弃去靠近根部20厘 米的部分,按枝节的自然长度切割成竹筒,长度20厘米左右,用撞竹机将所述的竹筒破碎 去除竹簧后,制成2厘米左右宽度的竹片;
[0050] 步骤102 :浸泡在含0. 01% (w/w) JFC-BX混合型渗透剂的中性溶液中,浸泡时间为 9小时;
[0051] 步骤103 :将浸泡过的竹片在常压下于KKTC加盖蒸煮4小时,浴比为1:60,氢氧 化钠为70g/L,碳酸钠为70g/l,亚硫酸钠为50g/L、硅酸钠为55g/L ;
[0052] 步骤104,将蒸煮后的竹纤维放置在高压释放罐中,超声波的作用下,升温到 180°C,保温3分钟,然后快速释放压力,循环该过程8次;
[0053] 步骤105,将高压处理后的竹纤维沥干,首先用含0. 1%的稀硫酸溶液清洗至PH值 7左右,酸洗过程中的稀硫酸溶液的浴比为1:35,酸洗时间为15分钟,酸洗结束后,直接向 酸浴锅中注入稀释均匀的亚氯酸钠和硝酸钠的混合液进行亚漂,亚氯酸钠加入量为70g/l, 硝酸钠80g/l,浴比为1:40,加入硫酸或草酸将PH值调至3,亚漂温度为55°C,时间为40分 钟,再用清水清洗后脱水;
[0054] 步骤106,漂白,经过上述处理后再向浴锅内加入双氧水、硅酸钠、氢氧化钠、纯碱, 将PH值调至9. 0左右,该步骤中双氧水加入量为2. 5g/l、娃酸钠的加入量为3. 5g/l、氢氧 化钠的加入量为4g/l、纯碱的加入量为4. 2g/l,浴比为1 :55,漂白温度为90°C左右,时间为 1小时;
[0055] 步骤107,清洗,脱水,将漂白后的竹纤维沥干,然后首先用含0. 05 %的稀硫酸溶 液清洗至PH值6. 5-7,再用清水清洗后经脱水、上白油、晒干;
[0056] 步骤108,脱水后加入甲基硅油放入养生房养生7天,即可制备出细度在0. 05毫 米、长度在45毫米的精竹纤维。
[0057] 袜子的制备:
[0058] 准备薄荷纤维:在30°C的温度条件下,将β -环糊精和薄荷油混合,薄荷油以分子 的状态嵌入到β-环糊精内腔,形成β-环糊精薄荷油包合物,结合力很强,从而导致薄荷 油的挥发性降低,而环糊精分子的外部具有较强的极性,致使环糊精薄荷油微粉也 有一定的溶解性和分散性,薄荷油在β-环糊精微粉中所占的质量百分比为18%;向β-环 糊精薄荷油微粉中加水、乳化分散剂、通过专用的乳化设备进行机械操作,获得均匀的水溶 液。制作纤维浆柏,在其中加入烧碱制作碱纤维素,然后经过老成、二硫化碳黄化后形成纤 维素磺酸钠,向其中直接添加已经制作好的β-环糊精薄荷油微粉,通过计量栗控制其加 入比例占纤维的质量百分比为0.2%,最后通过烧碱溶解、混合、脱泡、过滤、熟成、湿法纺 丝、后处理、干燥后得到薄荷纤维成品。
[0059] 准备纳米陶瓷复合细旦丙纶多功能纤维:称量30份Zr02纳米陶瓷粉、添加陶瓷 粉重量的2wt %的油酸乙基酯磺酸钾和水,球磨30hr获得浓度为30wt %的纳米陶瓷水分浆 料;水中加入35份聚乙烯蜡、25份粉状聚丙烯和120号溶剂油,溶剂油和水的用量分别为 陶瓷粉重量的35wt%和15倍,在60~95°C下加入陶瓷浆料搅拌,形成水、油两相混合体 系,然后添加陶瓷粉重量2wt %的松香胺,通过化学反应,纳米陶瓷粒子从谁相分离并被聚 乙烯蜡包覆而进入油相,同时与聚丙烯粉结合形成大颗粒,在95°C下恒温2hr挥发出溶剂 油,再冷却至60°C以下取出,在85°C下烘干48hr获得干燥颗粒状的纳米Zr02复合聚合物 预分散前驱体;该预分散前驱体在200°C下经螺杆挤出机熔融、捏合、挤出和切粒等工序, 制成纳米陶瓷复合聚丙烯母粒;将该母粒与剩余的130份聚丙烯切片经螺杆挤出机二次熔 融、共混和切粒制成复合聚丙烯纤维切片;290°C、2800m/s条件下高速纺丝,获得组分要求 的Zr02纳米陶瓷复合细旦丙纶多功能纤维,纤维规格75D/72f (单丝纤度I. 0D),强度大于 3.0cN/dtex〇
[0060] 实施例21 :
[0061] 取实施例11制备的竹纤维与薄荷纤维、纳米陶瓷复合细旦丙纶多功能纤维按照 35:25:55,并按照中国专利ZL200810000496. 7公开的方法混纺制成袜子。
[0062] 实施例22 :
[0063] 取实施例12制备的竹纤维与薄荷纤维、纳米陶瓷复合细旦丙纶多功能纤维按照 35:30:70,并按照实施例21同样的方法制成袜子。
[0064] 实施例23 :
[0065] 取实施例13制备的竹纤维与薄荷纤维、纳米陶瓷复合细旦丙纶多功能纤维按照 35:35:65,并按照实施例21同样的方法制成袜子。
[0066] 比较例1 :
[0067] 取薄荷纤维、纳米陶瓷复合细旦丙纶多功能纤维按照35:65,并按照实施例21同 样的方法制成袜子。
[0068] 将上述实施例和比较例分别测试在在常温度下发射2~25 μ m的生物波光子能 量,对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌抑菌率,紫外线透过率。
[0069] 测试各项性能如下:
[0070]
Figure CN105019035AD00071
[0071] 并根据以下(a)5级评价表格准,由10位专家组组成评价小组对三个实施例的袜 子评价清爽感。根据以下(b)4级判断标准,用通过5级评价标准获得的试样的平均分数进 行判断。
[0072]
Figure CN105019035AD00072
Figure CN105019035AD00081
[0073] 根据(a) 5级评价标准试验发现,结果如下
Figure CN105019035AD00082
)
[0076] 根据(b) 4级别判断标准试验发现
[0077] 实施例21-比较例1的清爽感结果依次如下:
[0078]
Figure CN105019035AD00083
[0079] 以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人 员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应 视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1. 一种全竹纤维的制备方法,其特征在于,包括: a) 浸泡工序,将预处理后的竹片在含0.0 l %~0. 05% (w/w)渗透剂的中性水溶液中浸 泡8~11小时; b) 蒸煮工序,将浸泡后的竹片在蒸煮液中常压下蒸煮3. 0~3. 5小时,蒸煮时的浴比 为1:15~60,蒸煮中氢氧化钠:3~125g/l,碳酸钠3~135g/l、亚硫酸钠0• 4~50g/l、 硅酸钠〇• 2~50g/l ; c) 开纤工序,将蒸煮后的竹纤维在超声波中的作用下进行高温保温,然后快速释放压 力,并循环该过程多次; d) 将开纤后得到的竹纤维进行酸洗、漂白、清洗、脱水、晒干得到竹纤维。
2. 根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在所述开纤过程中,循环进行所述超 声波高温保温快速释放压力的次数为4-10次。
3. 根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,将所述开纤过程中,高温保温的温度 为 17(TC ~20(TC。
4. 根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,在所述开纤过程中,高温保温的温度 为 180 cC ~190 cC。
5. 根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,在所述开纤过程中,循环次数为6~ 8次。
6. 根据权利要求1至5任一项所述的制备方法,其特征在于,所述蒸煮中的氢氧化钠为 10 ~85g/L。
7. 根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述蒸煮中的碳酸钠为15~50g/L。
8. 根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述蒸煮中的浴比为1:20~40。
9. 根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述蒸煮中的亚硫酸钠为1~20g/ L0
10. -种袜子,其特征在于,由权利要求1至9任一项所述的制备方法制备的竹纤维: 薄荷纤维:纳米陶瓷复合细旦丙纶多功能纤维按照30~50 :20~30 :50~70的比例混纺 而成。
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