CN105780137A - 一种超柔软高吸湿的蚕丝纤维的制备方法 - Google Patents

一种超柔软高吸湿的蚕丝纤维的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种超柔软高吸湿的蚕丝纤维的制备方法，具体步骤为：将蚕丝纤维煮沸脱胶后，浸入温水中进行溶胀处理，经揉搓摩擦得到预处理的蚕丝纤维，然后浸入含纳米水凝胶粒子的溶液中，超声振荡，取出，甩干得到高吸湿的蚕丝纤维，再将高吸湿的蚕丝纤维加入冰水中，缓慢加热搅拌，加入生物酶，反应一段时间后取出，充分水洗，自然晾干得到超柔软高吸湿的蚕丝纤维。该方法制备的天然蚕丝纤维经物理和生物手法改性赋予超柔软高吸湿的性能，不添加化学试剂，无毒无残留，保留了蚕丝纤维的天然性，绿色环保。

Description

一种超柔软高吸湿的蚕丝纤维的制备方法
技术领域：
本发明属于纺织材料技术领域，具体涉及一种超柔软高吸湿的蚕丝纤维的制备方法。
背景技术：
目前市面上的纤维和织物普遍都存在成柔软性和吸水性欠佳的情况，制备超柔软、高吸湿的纤维或织物还不多。而且，随着科学技术的不断进步，多功能绿色环保的纺织品越来越受到人们的关注，为了满足人们的需求，目前多是采用将化学功能性纤维与天然纤维相结合制备。因此，目前从超柔软高吸水的功能性纤维多是将功能性化学纤维与天然纤维作为原料，经并合、加捻、织造等工艺构成。
中国专利CN1257321C公开的一种高吸水、高吸湿、超柔软混纺弱捻纱及其生产工艺，采用高吸湿涤纶、棉纤维和水溶性维纶短纤作为原料，先将高吸湿涤纶和棉纤维混纺成单纱，将水溶性纤维纯纺成较细的单纱，然后将棉和涤纶混纺纱与水溶性纱并合、加捻得到弱捻纱。中国专利CN103255537B公开的一种高吸湿、超柔软性弱捻纱类植物的生产工艺，是有长绒棉、圣麻纤维、竹炭纤维、水溶性PVA纤维和黏胶负离子功能纤维组成，其中经纱由长绒棉、黏胶负离子功能纤维混纺而成，纬纱由圣麻纤维、竹炭纤维混纺而成，将水溶性PVA纤维纯纺成较细的单纱，然后经纱纬纱共同和水溶性PVA纤维纯纺形成的较细单纱并捻，织造形成弱捻纱类织物。中国专利CN103255535公开的一种超柔软、高吸湿性的无捻纱织物的加工工艺，经纱采用负离子丙纶纤维、竹炭纤维、棉纤维组成，纬纱采用牛奶蛋白纤维、蚕丝纤维、多孔超细导湿涤纶长丝组成，水溶性纱采用水溶性的维纶短纤维。由此可知，目前制备的超柔软、高吸湿的纤维或织物多是通过将多种功能性纤维进行混纺，充分利用多种纤维不同的特性制备低捻或无捻的纤维或织物，该制备方法简单，经济效益好，但是该方法的制备工艺较为繁琐，技术含量低，容易被市场取代，而且该方法制备的混纺纤维中还是含有化学纤维，其绿色环保性仍不能与纯天然纤维相媲美。
蚕丝纤维是公认的优质天然纤维，具有柔软、吸湿、透气、亲肤等多种优异性能，但距离超柔软、高吸湿仍有一段差距，本发明的申请人以蚕丝纤维作为原料，对天然蚕丝纤维进行物理化学改性处理，使蚕丝具有超柔软、高吸湿的性能。
发明内容：
本发明要解决的技术问题是提供一种超柔软高吸湿的蚕丝纤维的制备方法，是以溶胀的蚕丝纤维作为原料，加入纳米水凝胶粒子后，经生物酶处理得到的。该方法制备的天然蚕丝纤维经物理和生物手法改性赋予超柔软高吸湿的性能，不添加化学试剂，无毒无残留，保留了蚕丝纤维的天然性，绿色环保。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种超柔软高吸湿的蚕丝纤维的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将蚕丝纤维煮沸脱胶后，浸入温水中进行溶胀处理，再经揉搓摩擦得到预处理的蚕丝纤维；
(2)将步骤(1)制备的预处理的蚕丝纤维，浸入含纳米水凝胶粒子的溶液中，超声振荡，取出，甩干得到高吸湿的蚕丝纤维；
(3)将步骤(2)制备的高吸湿的蚕丝纤维加入冰水中，缓慢加热搅拌，加入生物酶，反应一段时间后取出，充分水洗，自然晾干得到超柔软高吸湿的蚕丝纤维。
作为上述实验方案的优选，所述步骤(1)中，温水的温度为30-40℃，溶胀的时间为30-50min。
作为上述实验方案的优选，所述步骤(1)中，揉搓摩擦的强度为1-3N，频率为30次/min，时间为1-10min。
作为上述实验方案的优选，所述步骤(2)中，纳米水凝胶粒子的粒径为10-100nm。
作为上述实验方案的优选，所述步骤(2)中，含纳米水凝胶粒子的溶液中纳米水凝胶离子的含量为20-40g/ml。
作为上述实验方案的优选，所述步骤(2)中，超声振荡的频率为100-150W，时间为20-60min。
作为上述实验方案的优选，所述步骤(2)中，甩干得到高吸湿的蚕丝纤维的含水率为8-15％。
作为上述实验方案的优选，所述步骤(3)中，蚕丝纤维加入冰水的浴比为1:40。
作为上述实验方案的优选，所述步骤(3)中，生物酶为S114碱性蛋白酶或者2709碱性蛋白酶，酶浓度为40-60活力单位/ml。
作为上述实验方案的优选，所述步骤(3)中，反应的温度为35-40℃，反应时间30-90min。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明中通过物理揉搓和摩擦对蚕丝纤维进行原纤化处理，使溶胀的蚕丝纤维的内部结构松动，蚕丝纤维的蚕丝大分子之间缝隙更大，使蚕丝纤维更加蓬松有弹性，更有利于水分子进入到蚕丝大分子间的缝隙中，初步提高蚕丝纤维的柔软度和吸湿性。
(2)本发明对原纤化处理的蚕丝纤维中添加纳米水凝胶粒子，纳米水凝胶粒子能均匀的分散在水中形成胶体体系，经超声振荡作用进入到缝隙变大的蚕丝大分子之间，并且优选颗粒为10-100nm的纳米水凝胶粒子，使纳米水凝胶粒子更容易进入到蚕丝纤维的内部，赋予蚕丝纤维高吸湿的性能。
(3)本发明还对蚕丝纤维进行生物酶处理，选用的碱性生物蛋白酶可以使蚕丝大分子之间断裂，也可以修复蚕丝表面突出的原纤化组织，使蚕丝更加蓬松柔软的同时，恢复蚕丝表面的光滑度，恢复蚕丝原有的珍珠般的光泽。
(4)本发明的制备方法简便，采用物理与生物方法相结合，对蚕丝纤维进行改性，制备的蚕丝纤维蓬松，超柔软，超吸湿保湿，还保留了蚕丝原有的光泽，绿色环保。
具体实施方式：
下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例1：
(1)将蚕丝纤维煮沸脱胶后，浸入30℃的温水中进行溶胀处理30min，再在1N的强度下，以30次/min的频率揉搓摩擦1min，得到预处理的蚕丝纤维。
(2)将步骤(1)制备的预处理的蚕丝纤维，浸入20g/ml的含10nm的纳米水凝胶粒子的溶液中，在100W频率下超声振荡20min，取出，甩干得到含水率为8％的高吸湿的蚕丝纤维。
(3)将步骤(2)制备的高吸湿的蚕丝纤维，以浴比1:40加入冰水中，缓慢加热搅拌，加入40活力单位/ml的S114碱性蛋白酶，在35℃反应30min后取出，充分水洗，自然晾干得到超柔软高吸湿的蚕丝纤维。
实施例2：
(1)将蚕丝纤维煮沸脱胶后，浸入40℃的温水中进行溶胀处理50min，再在3N的强度下，以30次/min的频率揉搓摩擦10min，得到预处理的蚕丝纤维。
(2)将步骤(1)制备的预处理的蚕丝纤维，浸入40g/ml的含100nm的纳米水凝胶粒子的溶液中，在150W频率下超声振荡60min，取出，甩干得到含水率为15％的高吸湿的蚕丝纤维。
(3)将步骤(2)制备的高吸湿的蚕丝纤维，以浴比1:40加入冰水中，缓慢加热搅拌，加入60活力单位/ml的2709碱性蛋白酶，在40℃反应90min后取出，充分水洗，自然晾干得到超柔软高吸湿的蚕丝纤维。
实施例3：
(1)将蚕丝纤维煮沸脱胶后，浸入35℃的温水中进行溶胀处理40min，再在2N的强度下，以30次/min的频率揉搓摩擦5min，得到预处理的蚕丝纤维。
(2)将步骤(1)制备的预处理的蚕丝纤维，浸入30g/ml的含50nm的纳米水凝胶粒子的溶液中，在120W频率下超声振荡30min，取出，甩干得到含水率为10％的高吸湿的蚕丝纤维。
(3)将步骤(2)制备的高吸湿的蚕丝纤维，以浴比1:40加入冰水中，缓慢加热搅拌，加入50活力单位/ml的S114碱性蛋白酶，在40℃反应60min后取出，充分水洗，自然晾干得到超柔软高吸湿的蚕丝纤维。
实施例4：
(1)将蚕丝纤维煮沸脱胶后，浸入30℃的温水中进行溶胀处理50min，再在1N的强度下，以30次/min的频率揉搓摩擦10min，得到预处理的蚕丝纤维。
(2)将步骤(1)制备的预处理的蚕丝纤维，浸入25g/ml的含50nm的纳米水凝胶粒子的溶液中，在100W频率下超声振荡30min，取出，甩干得到含水率为12％的高吸湿的蚕丝纤维。
(3)将步骤(2)制备的高吸湿的蚕丝纤维，以浴比1:40加入冰水中，缓慢加热搅拌，加入40活力单位/ml的S114碱性蛋白酶，在35℃反应60min后取出，充分水洗，自然晾干得到超柔软高吸湿的蚕丝纤维。
实施例5：
(1)将蚕丝纤维煮沸脱胶后，浸入40℃的温水中进行溶胀处理30min，再在3N的强度下，以30次/min的频率揉搓摩擦8min，得到预处理的蚕丝纤维。
(2)将步骤(1)制备的预处理的蚕丝纤维，浸入25g/ml的含50nm的纳米水凝胶粒子的溶液中，在150W频率下超声振荡30min，取出，甩干得到含水率为10％的高吸湿的蚕丝纤维。
(3)将步骤(2)制备的高吸湿的蚕丝纤维，以浴比1:40加入冰水中，缓慢加热搅拌，加入60活力单位/ml的S114碱性蛋白酶，在40℃反应60min后取出，充分水洗，自然晾干得到超柔软高吸湿的蚕丝纤维。
实施例6：
(1)将蚕丝纤维煮沸脱胶后，浸入35℃的温水中进行溶胀处理40min，再在1N的强度下，以30次/min的频率揉搓摩擦5min，得到预处理的蚕丝纤维。
(2)将步骤(1)制备的预处理的蚕丝纤维，浸入40g/ml的含10nm的纳米水凝胶粒子的溶液中，在150W频率下超声振荡20min，取出，甩干得到含水率为10％的高吸湿的蚕丝纤维。
(3)将步骤(2)制备的高吸湿的蚕丝纤维，以浴比1:40加入冰水中，缓慢加热搅拌，加入60活力单位/ml的2709碱性蛋白酶，在40℃反应60min后取出，充分水洗，自然晾干得到超柔软高吸湿的蚕丝纤维。
经检测，实施例1-6制备的超柔软高吸湿的蚕丝纤维以及现有技术的天然蚕丝纤维的吸湿性和柔软度的结果如下所示：
由上表可见，本发明制备的超柔软高吸湿的蚕丝纤维吸湿率高，回弹率低，因此具有超柔软和高吸湿的性能。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种超柔软高吸湿的蚕丝纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将蚕丝纤维煮沸脱胶后，浸入温水中进行溶胀处理，再经揉搓摩擦得到预处理的蚕丝纤维；
(2)将步骤(1)制备的预处理的蚕丝纤维，浸入含纳米水凝胶粒子的溶液中，超声振荡，取出，甩干得到高吸湿的蚕丝纤维；
(3)将步骤(2)制备的高吸湿的蚕丝纤维加入冰水中，缓慢加热搅拌，加入生物酶，反应一段时间后取出，充分水洗，自然晾干得到超柔软高吸湿的蚕丝纤维。
2.根据权利要求1所述的一种超柔软高吸湿的蚕丝纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，温水的温度为30-40℃，溶胀的时间为30-50min。
3.根据权利要求1所述的一种超柔软高吸湿的蚕丝纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，揉搓摩擦的强度为1-3N，频率为30次/min，时间为1-10min。
4.根据权利要求1所述的一种超柔软高吸湿的蚕丝纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，纳米水凝胶粒子的粒径为10-100nm。
5.根据权利要求1所述的一种超柔软高吸湿的蚕丝纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，含纳米水凝胶粒子的溶液中纳米水凝胶离子的含量为20-40g/ml。
6.根据权利要求1所述的一种超柔软高吸湿的蚕丝纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，超声振荡的频率为100-150W，时间为20-60min。
7.根据权利要求1所述的一种超柔软高吸湿的蚕丝纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，甩干得到高吸湿的蚕丝纤维的含水率为8-15％。
8.根据权利要求1所述的一种超柔软高吸湿的蚕丝纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，蚕丝纤维加入冰水的浴比为1:40。
9.根据权利要求1所述的一种超柔软高吸湿的蚕丝纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，生物酶为S114碱性蛋白酶或者2709碱性蛋白酶，酶浓度为40-60活力单位/ml。
10.根据权利要求1所述的一种超柔软高吸湿的蚕丝纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，反应的温度为35-40℃，反应时间30-90min。
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