CN105239233B - 一种抗菌桑皮纤维棉混纺纱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗菌环保的桑皮纤维的制备方法：对摘得的桑皮进行机械捶打除杂，然后进行预处理，处理工艺为:茶皂素4‑5g/L，时间3h，温度80℃，浴比1:18；将地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、EM菌按照数量比为1:0.2：0.5配制成复合菌剂；将预处理后的桑皮进行微生物改性，用温水洗净；配备酶溶液，处理参数为：浴比1∶15，时间100‑120min，温度45℃。然后漂洗干净，进行常规皂洗；抖松，烘干，无需进行加油处理，在储棉室采用喷雾加湿24 h，将桑皮纤维的回潮率控制在10%左右；利用转杯纺工艺流程进行生产，制备成桑皮纤维/棉75/25转杯纱。

Description

一种抗菌桑皮纤维棉混纺纱

技术领域

本发明涉及一种抗菌桑皮纤维棉混纺纱,属于纺织技术领域。

背景技术

桑皮纤维是一种野生植物纤维，具有优异的吸湿透气性、保暖性和良好的抑菌性能，并可生物降解，其光泽良好、手感柔软、易于染色，是一种高附加值的纯天然。与棉纤维相比，桑皮纤维有着更加优良的吸湿、透湿、抗皱、耐磨和保暖性，是一种典型的生态纤维。中国是蚕桑丝绸大国，桑树种植面积广，每年冬、夏两季桑树修剪都会产生大量的废弃桑枝条，利用桑枝皮，可开发原生桑皮纤维纺织品，有利于蚕桑资源的综合利用，也为纺织产品开发提供了创新空间。桑皮纤维的品质主要受桑树品种、生长环境、纤维制备技术水平影响。大量检测数据显示，批量制取的桑皮纤维纤度约为苎麻的1/2，强度高于棉，与苎麻接近，断裂伸长优于棉、麻纤维，而长度仅为细绒棉的1/2～2/3，纯纺困难。

制取桑皮纤维的关键是脱胶，脱胶方法不同会影响桑皮纤维的结构性能。最环保的方法是物理加工法，但此法效率低，效果欠佳。目前国内普遍采用化学脱胶法，但此法对纤维造成一定程度的损伤，生产中消耗了大量的化学药品、能量和水，且工人劳动强度大，污染环境。

现有技术已有人用采用微波－酶－化学辅助技术制备桑皮纤维，利用转杯纺生产工艺流程纺制桑皮纤维棉混纺转杯纱，通过对桑皮纤维进行纺前预处理、合理选择原料混纺比、正确配置各工序纺纱工艺参数及采取必要的技术措施，最终使纺纱顺利进行；同时对所纺混纺纱的主要性能指标进行了测试。试验结果表明，桑皮纤维/棉55/4528 tex转杯纱的抗菌性、条干均匀度以及毛羽水平均明显优于苎麻纤维/棉55/45 28 tex转杯纱，虽然其拉伸断裂性能较差，但可满足织造需要。

本发明旨在提供一种抗菌桑皮纤维棉混纺纱及其制备方法，其充分利用生物发酵工艺以及生物酶处理，可以对桑皮快速高效脱胶，并同时对桑皮纤维进行改性，得到抗菌环保的桑皮纤维，并制备成桑皮纤维/棉75/25转杯纱，其断裂强度大，抗菌能力强，手感柔软。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明针对现有技术的缺点，提供了一种抗菌桑皮纤维棉混纺纱及其制备方法，其充分利用生物发酵工艺以及生物酶处理，可以对桑皮快速高效脱胶，并同时对桑皮纤维进行改性，得到抗菌环保的桑皮纤维，并制备成桑皮纤维/棉75/25转杯纱，其断裂强度大，抗菌能力强，手感柔软。

本发明的技术方案如下：

一种抗菌桑皮纤维棉混纺纱的制备方法，其步骤如下：

(1)预处理：

对摘得的桑皮进行机械捶打除杂，然后进行预处理，处理工艺为:茶皂素4g/L，时间3h，温度80℃，浴比1:18；

(2)微生物处理：

将地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、EM菌按照数量比为1:0.2：0.5配制成复合菌剂；

将预处理后的桑皮均匀喷洒菌剂，于38℃发酵8小时后，快速升温至45℃并维持2s，然后迅速降温至39℃继续发酵3小时，发酵结束后，用温水洗净；

(3)酶处理：

配备酶溶液：碱性果胶酶1.1g/L,中性蛋白酶0.7g/L，纤维素酶0.2g/L；

所述碱性果胶酶的酶活为350U/g，中性蛋白酶的酶活为3000u/g，纤维素酶的酶活为2800u/g

处理参数为：浴比1∶15，时间113min，温度45℃。

(4)水洗，皂洗；

漂洗干净，进行常规皂洗；

(5)抖松，烘干；

(6)开松：

无需进行加油处理，在储棉室采用喷雾加湿24h，将桑皮纤维的回潮率控制在10％左右；

(7)混纺：

将桑皮纤维和棉纤维采用棉包混和的方法，利用转杯纺工艺流程进行生产，制备成桑皮纤维/棉75/25转杯纱。

对微生物的发酵通常采用恒温发酵，本发明人发现，在特定的时间，采取特定的“热激”处理，可以有效缩短处理时间，并保持处理后胶质含量可以控制在4％以下。该参数的设置非常关键，稍有偏差反而会影响效果。

本发明的有益之处在于：

本发明提供了一种抗菌桑皮纤维棉混纺纱及其制备方法，其充分利用生物发酵工艺以及生物酶处理，可以对桑皮快速高效脱胶，并同时对桑皮纤维进行改性，得到抗菌环保的桑皮纤维，并制备成桑皮纤维/棉75/25转杯纱，其断裂强度大，抗菌能力强，手感柔软。

具体实施方式

实施例1：

桑皮快速生物脱胶工艺，其步骤如下：

(1)预处理：

对摘得的桑皮进行机械捶打除杂，然后进行预处理，处理工艺为:茶皂素4g/L，时间3h，温度80℃，浴比1:18；

(2)微生物处理：

将地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、EM菌按照数量比为1:0.2：0.5配制成复合菌剂；

将预处理后的桑皮均匀喷洒菌剂，于38℃发酵8小时后，快速升温至45℃并维持2s，然后迅速降温至39℃继续发酵3小时，发酵结束后，用温水洗净；

(3)酶处理：

配备酶溶液：碱性果胶酶1g/L,中性蛋白酶0.7g/L，纤维素酶0.2g/L；

所述碱性果胶酶的酶活为350U/g，中性蛋白酶的酶活为3000u/g，纤维素酶的酶活为2800u/g

处理参数为：浴比1∶15，时间100min，温度45℃。

(4)水洗，皂洗；

漂洗干净，进行常规皂洗；

(5)抖松，烘干。

实施例2：

桑皮快速生物脱胶工艺，其步骤如下：

(1)预处理：

对摘得的桑皮进行机械捶打除杂，然后进行预处理，处理工艺为:茶皂素5g/L，时间3h，温度80℃，浴比1:18；

(2)微生物处理：

将地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、EM菌按照数量比为1:0.2：0.5配制成复合菌剂；

将预处理后的桑皮均匀喷洒菌剂，于38℃发酵8小时后，快速升温至45℃并维持2s，然后迅速降温至39℃继续发酵2小时，发酵结束后，用温水洗净；

(3)酶处理：

配备酶溶液：碱性果胶酶1.2g/L,中性蛋白酶0.6g/L，纤维素酶0.2g/L；

所述碱性果胶酶的酶活为350U/g，中性蛋白酶的酶活为3000u/g，纤维素酶的酶活为2800u/g

处理参数为：浴比1∶15，时间120min，温度45℃。

(4)水洗，皂洗；

漂洗干净，进行常规皂洗；

(5)抖松，烘干。

实施例3：

桑皮快速生物脱胶工艺，其步骤如下：

(1)预处理：

对摘得的桑皮进行机械捶打除杂，然后进行预处理，处理工艺为:茶皂素4g/L，时间3h，温度80℃，浴比1:18；

(2)微生物处理：

将地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、EM菌按照数量比为1:0.2：0.5配制成复合菌剂；

将预处理后的桑皮均匀喷洒菌剂，于38℃发酵8小时后，快速升温至45℃并维持2s，然后迅速降温至39℃继续发酵3小时，发酵结束后，用温水洗净；

(3)酶处理：

配备酶溶液：碱性果胶酶1.1g/L,中性蛋白酶0.7g/L，纤维素酶0.2g/L；

所述碱性果胶酶的酶活为350U/g，中性蛋白酶的酶活为3000u/g，纤维素酶的酶活为2800u/g

处理参数为：浴比1∶15，时间113min，温度45℃。

(4)水洗，皂洗；

漂洗干净，进行常规皂洗；

(5)抖松，烘干。

实施例4：

桑皮快速生物脱胶工艺，其步骤如下：

(1)预处理：

对摘得的桑皮进行机械捶打除杂，然后进行预处理，处理工艺为:茶皂素5g/L，时间3h，温度80℃，浴比1:18；

(2)微生物处理：

将地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、EM菌按照数量比为1:0.2：0.5配制成复合菌剂；

将预处理后的桑皮均匀喷洒菌剂，于38℃发酵8小时后，快速升温至45℃并维持2s，然后迅速降温至39℃继续发酵3小时，发酵结束后，用温水洗净；

(3)酶处理：

配备酶溶液：碱性果胶酶1.2g/L,中性蛋白酶0.7g/L，纤维素酶0.2g/L；

所述碱性果胶酶的酶活为350U/g，中性蛋白酶的酶活为3000u/g，纤维素酶的酶活为2800u/g

处理参数为：浴比1∶15，时间107min，温度45℃。

(4)水洗，皂洗；

漂洗干净，进行常规皂洗；

(5)抖松，烘干。

实施例5：

对比例，“热激”处理的工艺稍有偏差

桑皮快速生物脱胶工艺，其步骤如下：

(1)预处理：

对摘得的桑皮进行机械捶打除杂，然后进行预处理，处理工艺为:茶皂素4g/L，时间3h，温度80℃，浴比1:18；

(2)微生物处理：

将地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、EM菌按照数量比为1:0.2：0.5配制成复合菌剂；

将预处理后的桑皮均匀喷洒菌剂，于38℃发酵8小时后，快速升温至42℃并维持3s，然后迅速降温至39℃继续发酵2小时，发酵结束后，用温水洗净；

(3)酶处理：

配备酶溶液：碱性果胶酶1g/L,中性蛋白酶0.6g/L，纤维素酶0.2g/L；

所述碱性果胶酶的酶活为350U/g，中性蛋白酶的酶活为3000u/g，纤维素酶的酶活为2800u/g

处理参数为：浴比1∶15，时间119min，温度45℃。

(4)水洗，皂洗；

漂洗干净，进行常规皂洗；

(5)抖松，烘干。

实施例6：

抗菌实验

参照FZ/T73023-2006《抗菌针织品》，以振荡法测定桑皮纤维的抗菌性能。所用菌种为金黄色葡萄球菌，样品的抗菌性能以抑菌率表示。

物理力学性能测试

利用美国Instron3365型强伸度测试仪测定桑皮纤维的拉伸性能，测试前样品在恒温恒湿室(温度为20℃，湿度为70％)平衡24h。实验条件为：夹持长度15mm，拉伸速度15mm/min，得到受力和伸长数据，测试30根纤维试样数据取平均值。

实验结果如下表所示：

表1

实施例7：

综合考虑，采用实施例3的纤维继续进行混纺：

(6)开松：

无需进行加油处理，在储棉室采用喷雾加湿24h，将桑皮纤维的回潮率控制在10％左右；

(7)混纺：

将桑皮纤维和棉纤维采用棉包混和的方法，利用转杯纺工艺流程进行生产，制备成桑皮纤维/棉75/25转杯纱。

采用的纺纱方法为本领域常规技术，更多详细方法参见“桑皮纤维混纺转杯纱的纺制及性能分析”，《棉纺织技术》，第40卷第5期，2012年5月。

实施例8：

取制得的混纺纱试样进行检测，结果：

手感非常好柔软，捻系数：380-400，断裂强度/cN·dtex^－1：16.7-17.5，毛羽指数H2.5-2.6，抑菌率/％82.5-86.7。

由此可见，本发明的桑皮纤维棉混纺纱制备工艺天然环保无残留，不会引起环境污染,属绿色技术；其充分利用生物发酵工艺以及生物酶处理，尤其是对发酵过程中使用独特的热激处理，可以对桑皮快速脱胶及改性；并且制得的桑皮纤维棉混纺纱手感柔软，强度大，抑菌性能好，各项指标明显优于现有技术。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种抗菌桑皮纤维棉混纺纱的制备方法，其步骤如下：

（1）预处理：

对摘得的桑皮进行机械捶打除杂，然后进行预处理，处理工艺为:茶皂素4-5 g /L，时间3h，温度80 ℃，浴比1:18；

（2）微生物处理：

将地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、EM菌按照数量比为1:0.2：0.5配制成复合菌剂；

将预处理后的桑皮均匀喷洒菌剂，于38℃发酵8小时后，快速升温至45℃并维持2s，然后迅速降温至39℃继续发酵2-3小时，发酵结束后，用温水洗净；

（3）酶处理：

配备酶溶液：碱性果胶酶1-1.2 g/L,中性蛋白酶0.6-0.7g/L，纤维素酶0.2g/L;

处理参数为：浴比1∶15，时间100-120min，温度45 ℃；

（4）水洗，皂洗；

漂洗干净，进行常规皂洗；

（5）抖松，烘干；

(6) 开松：

无需进行加油处理，在储棉室采用喷雾加湿24 h，将桑皮纤维的回潮率控制在10%左右；

（7）混纺：

将桑皮纤维和棉纤维采用棉包混和的方法，利用转杯纺工艺流程进行生产，制备成桑皮纤维/棉75 /25转杯；

所述碱性果胶酶的酶活为350 U/g，中性蛋白酶的酶活为3000u/g，纤维素酶的酶活为2800u/g。

2.权利要求1所述的抗菌桑皮纤维棉混纺纱的制备方法，其特征在于：

（1）预处理：

对摘得的桑皮进行机械捶打除杂，然后进行预处理，处理工艺为:茶皂素4 g /L，时间3h，温度80 ℃，浴比1:18；

（2）微生物处理：

将地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、EM菌按照数量比为1:0.2：0.5配制成复合菌剂；

将预处理后的桑皮均匀喷洒菌剂，于38℃发酵8小时后，快速升温至45℃并维持2s，然后迅速降温至39℃继续发酵3小时，发酵结束后，用温水洗净；

（3）酶处理：

配备酶溶液：碱性果胶酶1.1 g/L,中性蛋白酶0.7g/L，纤维素酶0.2g/L;

所述碱性果胶酶的酶活为350 U/g，中性蛋白酶的酶活为3000u/g，纤维素酶的酶活为2800u/g

处理参数为：浴比1∶15，时间113min，温度45 ℃；

（4）水洗，皂洗；

漂洗干净，进行常规皂洗；

（5）抖松，烘干；

(6) 开松：

无需进行加油处理，在储棉室采用喷雾加湿24 h，将桑皮纤维的回潮率控制在10%左右；

（7）混纺：

将桑皮纤维和棉纤维采用棉包混和的方法，利用转杯纺工艺流程进行生产，制备成桑皮纤维/棉75 /25转杯纱。