CN105297443B - 一种高醋酸纤维含量的混纺材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种高醋酸纤维含量的混纺材料及其制备方法。本发明从两个方面入手，一方面增强了醋酸纤维自身的强度，改善其防断裂的性能；另一方面，对混纺后获得的服装材料进行表面强化处理，进一步增强其抗拉伸、撕扯和磨损的能力，并显著提升材料的湿强。通过以上处理，使得醋酸纤维机械强度差的弱点得以被消除，因而在混纺材料中可以提升醋酸纤维成分的含量，使得醋酸纤维所具有的触感佳，透气性好，无静电、易着色的优良服用性能够得以最大程度的在混纺材料中保留。

Description

一种高醋酸纤维含量的混纺材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及纺织技术领域，尤其涉及一种高醋酸纤维含量的混纺材料及其制备方法。

背景技术

醋酸纤维是以醋酸纤维素为原料通过纺丝工艺制成的一种化学纤维服装材料。醋酸纤维可产生柔软、光滑、近乎于丝质的触感，透气性好，无静电、易着色且着色后稳定，因而具有优良的可服用性。而且醋酸纤维生产的能耗和用水量较低，污染较小，综合效益显著。

在传统的应用方式中，醋酸纤维可以作为服装的内衬料，以便发挥其贴肤穿着时触感好的优点，醋酸纤维也可应用于与真丝混纺。值得注意的是，近年来，醋酸纤维的应用范围在不断的扩大，不仅局限于用作服装里料和真丝制品。例如，醋酸纤维可以与晴纶、涤纶等其它纤维混纺后作为晚礼服、西服、演出服以及儿童服装的面料，也可以与羊毛等成分混纺后生成羊毛衫等产品。这些应用有效利用了醋酸纤维自身的优势，提升了产品质量，例如通过在涤纶面料中加入醋酸纤维改善了其不易染色的缺点；而且在保证质量的前提下降低了真丝、羊毛等天然纤维的用量，节约了产品成本。

醋酸纤维本身的强度比较低，制品的耐拉伸能力、韧性和抗磨损能力均不足，特别是其湿强度会进一步下降到其干燥状态下强度的70％，因此必须要加强之后才能使用。现有的提高醋酸纤维服装材料强度的主要手段包括将醋酸纤维与其它更为强韧的纤维材料进行混纺，其中可与之混纺的天然纤维材料包括麻、棉等植物纤维，可与之混纺的人造纤维材料如尼龙、聚丙烯腈等。但是，为了保证混纺获得的服装材料整体的强度，必须将醋酸纤维的含量保持在40％以下，这就很大程度上造成混纺材料不能很好地保持醋酸纤维所拥有的原有优点。

为了从根本上提高含醋酸纤维服装材料的强度，现有技术中提到在进行醋酸纤维纺丝制造的过程中采用离子液体与醋酸纤维素共混后进行纺丝加工，使得离子液体嵌入醋酸纤维的结构之中，起到增塑改性之作用。离子液体是一类在室温下呈现液态的有机离子化合物，其可以溶解纤维素，醋酸纤维素经离子液体溶解后再通过纺丝形成的醋酸纤维制品的结构强度能够产生比较大的提升。但是，醋酸纤维素在离子液体中溶解率比较低，一般在3％-15％左右，单纯依靠离子液体的增塑效果不能使得高比例使用醋酸纤维共混的服用材料的强度达到满意的程度。

发明内容

鉴于上述现有技术中存在的缺陷，本发明提出一种高醋酸纤维含量的混纺材料及其制备方法。本发明从两个方面入手，一方面增强了醋酸纤维自身的强度，改善其防断裂的性能；另一方面，对混纺后获得的服装材料进行表面强化处理，进一步增强其抗拉伸、撕扯和磨损的能力，并显著提升材料的湿强。通过以上处理，使得醋酸纤维机械强度差的弱点得以被消除，因而在混纺材料中可以提升醋酸纤维成分的含量，使得醋酸纤维所具有的触感佳，透气性好，无静电、易着色的优良服用性能够得以最大程度的在混纺材料中保留。

本发明涉及一种高醋酸纤维含量的混纺材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，取粉碎至粒度小于300目的醋酸纤维素粉末和其它具有高强度的天然或人工纤维材料的粉末；

步骤2，将以上粉末按照一定的质量份数投入离子液体；在适当温度下充分搅拌，并在超声振荡条件下放置，形成纺丝液；

步骤3，将纺丝液进行静电喷丝，制得共混的醋酸纤维；

步骤4，对共混的醋酸纤维用去离子水清洗；然后配制脂肪酶溶液，将清洗之后的共混的醋酸纤维加入脂肪酶溶液，在适当温度下反应一定时间后取出，再次清洗醋酸纤维；

步骤5，将经脂肪酶溶液处理之后的醋酸纤维与其它类型的纤维混纺形成服装材料，其中醋酸纤维在混纺中的质量含量不低于70％；

步骤6，对混纺后形成的服装材料，在其表面喷涂制剂；所述制剂利用如下方式配制：取聚丙烯腈加入正丁醇或乙酸乙酯，搅拌使聚丙烯腈完全溶解，加入亚磷酸一苯二异辛酯、二氧化硅乙醇分散液、双(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯，超声振荡条件下分散均匀；将以上制剂喷涂在混纺后形成的服装材料上并且晾干。

优选的是，步骤1中，所述具有高强度的天然或人工纤维材料的粉末采用苎麻纤维或者尼龙化学纤维。

优选的是，步骤2中，将苎麻纤维粉末与醋酸纤维素粉末投入氯化1-丁基-3-甲基咪唑盐酸离子液([BMIM)Cl)，其中苎麻纤维粉末、醋酸纤维素粉末以及氯化1-丁基-3-甲基咪唑离子液三者的质量份数为：苎麻纤维粉末2.5份、醋酸纤维素粉末11份、氯化1-丁基-3-甲基咪唑离子液100份。

优选的是，步骤2中，将尼龙粉末与醋酸纤维素粉末投入氯化-烯丙基-甲基咪唑盐酸离子液([AMIM)Cl)，其中尼龙粉末、醋酸纤维素粉末以及氯化-烯丙基-甲基咪唑盐酸离子液三者的质量份数为：尼龙粉末2.5份、醋酸纤维素粉末10份、氯化1-丁基-3-甲基咪唑离子液90份。

优选的是，步骤4中，用浓度为0.15-0.25摩尔/L的磷酸二氢钠-磷酸氢二钠中性溶液配制脂肪酶溶液，脂肪酶浓度3.5-4.5U/ml；将所述与苎麻纤维共混的醋酸纤维加入所述脂肪酶溶液，在40-45摄氏度条件下反应15小时以上，醋酸纤维与所述脂肪酶溶液的质量比为1∶100；然后，取出与苎麻纤维共混的醋酸纤维，先后用碳酸钠溶液、去离子水各洗涤一至两次。

优选的是，步骤4中，用浓度为0.05-0.15摩尔/L的三羟基甲基氨基甲烷加入0.05-0.15摩尔/L的硫酸溶液；对上述混合溶液中加入脂肪酶，配制脂肪酶溶液，脂肪酶浓度3.5-4.5U/ml；将所述与尼龙共混的醋酸纤维加入所述脂肪酶溶液，在40-45摄氏度条件下反应15小时以上，醋酸纤维与所述脂肪酶溶液的质量比为1∶100；然后，取出与尼龙共混的醋酸纤维，先后用碳酸钠溶液、去离子水各洗涤一至两次。

优选的是，用于与所述醋酸纤维混纺的其它类型的纤维包括以下纤维的一种或者多种：麻、棉、竹、羊毛、尼龙、聚丙烯腈、氨纶、真丝纤维。

本发明还请求保护按照以上步骤制备的高醋酸纤维含量的混纺材料。

通过本发明，使得所获得的混纺服装材料中，其醋酸纤维的含量相对于未经本发明的特殊处理的服装材料的醋酸纤维含量得到大幅度的提高，从而最大程度保留了醋酸纤维所具有的触感佳，透气性好，无静电、易着色的优点，又避免了醋酸纤维含量提高给服装材料的抗拉伸、撕扯、磨损性能带来负面影响，因而使得通过本发明制得的服装材料既柔软舒适，又足够耐用，用来加工里料、面料都具有广泛的适应性。

具体实施方式

下面通过实施例，对本发明的技术方案做进一步具体的说明。

实施例一

取苎麻纤维粉末、醋酸纤维素粉末，以上粉末的粉碎粒度小于300目；

将以上粉末投入氯化1-丁基-3-甲基咪唑盐酸离子液([BMIM)Cl)，其中苎麻纤维粉末、醋酸纤维素粉末以及氯化1-丁基-3-甲基咪唑离子液三者的质量份数为：苎麻纤维粉末2.5份、醋酸纤维素粉末11份、氯化1-丁基-3-甲基咪唑离子液100份；充分搅拌后，在40摄氏度和超声振荡的条件下放置20-30小时，取得纺丝液；将纺丝液进行过滤和脱泡处理后，在15-20KV电压作用下进行静电喷丝；然后，在10-15摄氏度条件下进行水浴，漂白并干燥后形成与苎麻纤维共混的醋酸纤维。通过以上处理，形成了以咪唑离子液体增塑的醋酸纤维单体，并且其中加入了改善强韧性的天然苎麻植物纤维成分。

取上述与苎麻纤维共混的醋酸纤维，用去离子水振荡处理1小时以上，用浓度为0.15-0.25摩尔/L的磷酸二氢钠-磷酸氢二钠中性溶液配制脂肪酶溶液，脂肪酶浓度3.5-4.5U/ml；将所述与苎麻纤维共混的醋酸纤维加入所述脂肪酶溶液，在40-45摄氏度条件下反应15小时以上，醋酸纤维与所述脂肪酶溶液的质量比为1∶100；然后，取出与苎麻纤维共混的醋酸纤维，先后用碳酸钠溶液、去离子水各洗涤一至两次。通过以上处理，催化纤维表面的酯键溶解，从而增加了纤维表面的浸润性，改善纤维表面的相容性，从而作为下面执行的表面处理的前序步骤。

采用上面介绍的经脂肪酶溶液处理之后的与苎麻纤维共混醋酸纤维，与其它类型的纤维混纺形成服装用材料，所述其它类型的纤维可以包括以下纤维的一种或者多种：麻、棉、竹、羊毛、尼龙、聚丙烯腈、氨纶、真丝纤维。其中，所述与苎麻纤维共混醋酸纤维在混纺中的质量含量为70％-85％。

对于混纺后形成的服装材料，本发明在其表面喷涂具有结构增强作用的制剂，进一步增强其抗拉伸、撕扯和磨损的能力，并显著提升材料的湿强。本发明所采用的制剂利用如下成分和方式配制：

取聚丙烯腈加入正丁醇，升温至120摄氏度，搅拌至聚丙烯腈完全溶解，其中聚丙烯腈与正丁醇的质量份数为：聚丙烯腈10份，正丁醇300份；向以上溶液加入质量份数为1份的亚磷酸一苯二异辛酯、1.5份二氧化硅乙醇分散液、1.5份双(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯以及50份乙酸乙酯，超声振荡条件下分散均匀。将以上制剂喷涂在混纺后形成的服装材料上并且晾干。以上制剂呈透明状，喷涂后在混纺服装材料表面形成薄层，不会影响混纺材料的服用性能，还能够进一步改善其结构强度，减低水分对醋酸纤维的浸润，增强服装材料的湿强度。

实施例二

取尼龙粉末、醋酸纤维素粉末，以上粉末的粉碎粒度小于300目；

将以上粉末投入氯化-烯丙基-甲基咪唑盐酸离子液([AMIM)Cl)，其中尼龙粉末、醋酸纤维素粉末以及氯化-烯丙基-甲基咪唑盐酸离子液三者的质量份数为：尼龙粉末2.5份、醋酸纤维素粉末10份、氯化1-丁基-3-甲基咪唑离子液90份；充分搅拌后，在40摄氏度和超声振荡的条件下放置20-30小时，取得纺丝液；将纺丝液进行过滤和脱泡处理后，在15-20KV电压作用下进行静电喷丝；然后，在40-55摄氏度条件下进行水浴，进而，漂白，以40-50％的乙醇冲洗，并干燥后形成与尼龙共混的醋酸纤维。通过以上处理，形成了以咪唑离子液体增塑的醋酸纤维单体，并且其中加入了改善强韧性的合成尼龙纤维成分。

取上述与尼龙共混的醋酸纤维，用去离子水振荡处理1小时以上；用浓度为0.05-0.15摩尔/L的三羟基甲基氨基甲烷加入0.05-0.15摩尔/L的硫酸溶液；对上述混合溶液中加入脂肪酶，配制脂肪酶溶液，脂肪酶浓度3.5-4.5U/ml；将所述与尼龙共混的醋酸纤维加入所述脂肪酶溶液，在40-45摄氏度条件下反应15小时以上，醋酸纤维与所述脂肪酶溶液的质量比为1∶100；然后，取出与尼龙共混的醋酸纤维，先后用碳酸钠溶液、去离子水各洗涤一至两次。通过以上处理，催化纤维表面的酯键溶解，从而增加了纤维表面的浸润性，改善纤维表面的相容性，从而作为下面执行的表面处理的前序步骤。

采用上面介绍的经脂肪酶溶液处理之后的与苎麻纤维共混醋酸纤维，与其它类型的纤维混纺形成服装用材料，所述其它类型的纤维可以包括以下纤维的一种或者多种：麻、棉、竹、羊毛、尼龙、聚丙烯腈、氨纶、真丝纤维。其中，所述与苎麻纤维共混醋酸纤维在混纺中的质量含量为70％-85％。

对于混纺后形成的服装材料，本发明在其表面喷涂具有结构增强作用的制剂，进一步增强其抗拉伸、撕扯和磨损的能力，并显著提升材料的湿强。本发明所采用的制剂利用如下成分和方式配制：

取聚丙烯腈加入乙酸乙酯，升温至120摄氏度，搅拌至聚丙烯腈完全溶解，其中聚丙烯腈与正丁醇的质量份数为：聚丙烯腈10份，乙酸乙酯300份；向以上溶液加入质量份数为1份的亚磷酸一苯二异辛酯、1.5份二氧化硅乙醇分散液、1.5份双(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯以及50份正丁醇，超声振荡条件下分散均匀。将以上制剂喷涂在混纺后形成的服装材料上并且晾干。以上制剂呈透明状，喷涂后在混纺服装材料表面形成薄层，不会影响混纺材料的服用性能，还能够进一步改善其结构强度，减低水分对醋酸纤维的浸润，增强服装材料的湿强度。

通过本发明，使得所获得的混纺服装材料中，其醋酸纤维的含量相对于未经本发明的特殊处理的服装材料的醋酸纤维含量得到大幅度的提高，从而最大程度保留了醋酸纤维所具有的触感佳，透气性好，无静电、易着色的优点，又避免了醋酸纤维含量提高给服装材料的抗拉伸、撕扯、磨损性能带来负面影响，因而使得通过本发明制得的服装材料既柔软舒适，又足够耐用，用来加工里料、面料都具有广泛的适应性。

以上实施例仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (4)

1.一种高醋酸纤维含量的混纺材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，取粉碎至粒度小于300目的醋酸纤维素粉末，以及粉碎至粒度小于300目的苎麻纤维粉末；

步骤2，将苎麻纤维粉末与醋酸纤维素粉末投入氯化1-丁基-3-甲基咪唑盐酸离子液([BMIM)C1)，其中苎麻纤维粉末、醋酸纤维素粉末以及氯化1-丁基-3-甲基咪唑离子液三者的质量份数为：苎麻纤维粉末2.5份、醋酸纤维素粉末11份、氯化1-丁基-3-甲基咪唑离子液100份；充分搅拌后，在40摄氏度和超声振荡的条件下放置20-30小时，取得纺丝液；

步骤3，将纺丝液进行过滤和脱泡处理后，在15-20KV电压作用下进行静电喷丝；然后，在10-15摄氏度条件下进行水浴，漂白并干燥后形成与苎麻纤维共混的醋酸纤维；

步骤4，对与苎麻纤维共混的醋酸纤维用去离子水振荡处理1小时以上进行清洗；然后用浓度为0.15-0.25摩尔/L的磷酸二氢钠-磷酸氢二钠中性溶液配制脂肪酶溶液，脂肪酶浓度3.5-4.5U/ml；将所述与苎麻纤维共混的醋酸纤维加入所述脂肪酶溶液，在40-45摄氏度条件下反应15小时以上，醋酸纤维与所述脂肪酶溶液的质量比为1∶100；然后，取出与苎麻纤维共混的醋酸纤维，先后用碳酸钠溶液、去离子水各洗涤一至两次；

步骤5，将经脂肪酶溶液处理之后的与苎麻共混的醋酸纤维与其它类型的纤维混纺形成服装材料，其中共混的醋酸纤维在混纺中的质量含量为70％－85％；

步骤6，对混纺后形成的服装材料，在其表面喷涂制剂；所述制剂利用如下方式配制：取聚丙烯腈加入正丁醇，升温至120摄氏度，搅拌使聚丙烯腈完全溶解，其中聚丙烯腈与正丁醇的质量份数为：聚丙烯腈10份，正丁醇300份；加入质量份数为1份的亚磷酸一苯二异辛酯、质量份数为1.5份的二氧化硅乙醇分散液、质量份数为1.5份的双(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯以及质量份数为50份的乙酸乙酯，超声振荡条件下分散均匀；将以上制剂喷涂在混纺后形成的服装材料上并且晾干。

2.一种高醋酸纤维含量的混纺材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，取粉碎至粒度小于300目的醋酸纤维素粉末，以及粉碎至粒度小于300目的尼龙粉末；

步骤2，将尼龙粉末与醋酸纤维素粉末投入氯化-烯丙基-甲基咪唑盐酸离子液([AMIM)Cl)，其中尼龙粉末、醋酸纤维素粉末以及氯化-烯丙基-甲基咪唑盐酸离子液三者的质量份数为：尼龙粉末2.5份、醋酸纤维素粉末10份、氯化1-丁基-3-甲基咪唑离子液90份；充分搅拌后，在40摄氏度和超声振荡的条件下放置20-30小时，取得纺丝液；

步骤3，将纺丝液进行过滤和脱泡处理后，在15-20KV电压作用下进行静电喷丝；然后，在40-55摄氏度条件下进行水浴，进而，漂白，以40-50％的乙醇冲洗，并干燥后形成与尼龙共混的醋酸纤维；

步骤4，对与尼龙共混的醋酸纤维用去离子水振荡处理1小时以上进行清洗，用浓度为0.05-0.15摩尔/L的三羟基甲基氨基甲烷加入0.05-0.15摩尔/L的硫酸溶液；对上述混合溶液中加入脂肪酶，配制脂肪酶溶液，脂肪酶浓度3.5-4.5U/ml；将所述与尼龙共混的醋酸纤维加入所述脂肪酶溶液，在40-45摄氏度条件下反应15小时以上，醋酸纤维与所述脂肪酶溶液的质量比为1∶100；然后，取出与尼龙共混的醋酸纤维，先后用碳酸钠溶液、去离子水各洗涤一至两次；

步骤5，将经脂肪酶溶液处理之后的与尼龙共混的醋酸纤维与其它类型的纤维混纺形成服装材料，其中共混的醋酸纤维在混纺中的质量含量为70％－85％；

步骤6，对混纺后形成的服装材料，在其表面喷涂制剂；所述制剂利用如下方式配制：

取聚丙烯腈加入乙酸乙酯，升温至120摄氏度，搅拌至聚丙烯腈完全溶解，其中聚丙烯腈与乙酸乙酯的质量份数为：聚丙烯腈10份，乙酸乙酯300份；向以上溶液加入质量份数为1份的亚磷酸一苯二异辛酯、质量份数为1.5份的二氧化硅乙醇分散液、质量份数为1.5份的双(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯以及质量份数为50份的正丁醇，超声振荡条件下分散均匀；将以上制剂喷涂在混纺后形成的服装材料上并且晾干。

3.根据权利要求1或2所述的高醋酸纤维含量的混纺材料的制备方法，其特征在于，用于与所述醋酸纤维混纺的其它类型的纤维包括以下纤维的一种或者多种：麻、棉、竹、羊毛、尼龙、聚丙烯腈、氨纶、真丝纤维。

4.根据以上任意一项权利要求的制备方法制得的高醋酸纤维含量的混纺材料。