CN105839256A - 多元功能性棉麻混纺复合纱线的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于纺织技术领域，具体涉及一种多元功能性棉麻混纺复合纱线的制备方法，包括步骤：1）棉麻混纺功能丝的制备；2）棉麻丝的制备；3）复合纱线的制备。本发明不仅有效解决传统麻棉混纺纱线抱合力不足的缺点，还使制得的复合纱线具有优异的抗菌性能，抑菌率（大肠杆菌）为99.9%，同时本发明的抗菌功能母液制备工艺也简单，且具有良好的存储稳定性。本发明的并捻复合纱线的结构稳定，松紧适度，织品抗起毛起球性能好。

Description

多元功能性棉麻混纺复合纱线的制备方法
技术领域
本发明属于纺织技术领域，具体涉及一种多元功能性棉麻混纺复合纱线的制备方法。
背景技术
科学技术的不断发展促使纺织行业新型原料的研发和生产达到了一个空前鼎盛的时期，各种新型原料不断涌现。给面料研究工作开辟了一个崭新的领域。同时随着人们生活水平的不断提高，消费者对于服装面料的选择已经不止局限在款式和花色上，更多的考虑到面料的舒适性、环保性和功能性。
纱线是确保纺织产品质量的关键，科学有效地选择和混用各种纱线及合适的混纺比例，不仅关系到产品的成本，更关系到产品的质量。目前麻纺织行业，较多采用亚麻纤维和其他纤维混纺来制得亚麻混纺纱线，如将亚麻和特殊纤维混纺，以在保持亚麻优点的同时，改善亚麻织物粗糙、手感差等缺点。
大麻纤维具有优异的吸湿排汗性能、天然的抗菌保健性能、良好的柔软舒适性能、卓越的抗紫外线性能、出色的耐高温性能，独特的吸波吸附性能和自然的粗犷风格，被誉为“麻中之王”。但是麻纤维跟棉、毛相比对皮肤有一定的刺痒感，并且纤维比较粗硬且长度和细度十分不匀，造成了大麻织物原坯布表面粗糙、手感硬挺。由于大麻纤维大分子取向度和结晶度较高，导致其刚性大，弹性小，纤维之间抱合力差，成纱较困难，染料分子难以进入纤维内部、固色率低，染色性较差等问题。
专利CN 101457422A公开了一种大麻/丝/棉混纺纱，该混纺纱包含大麻、蚕丝、棉三种纤维，所述蚕丝纤维的重量占所述大麻、蚕丝和棉纤维总重量的10～40wt%，该混纺纱中的丝纤维增强了各种纤维之间的抱合力，使得该混纺纱具有较好的断裂强度。虽然蚕丝纤维材料具有出色的生物亲和性，但是蚕丝类纤维的抗静电性、耐磨性、染色性、抗菌性都较弱。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多元功能性棉麻混纺复合纱线的制备方法，不仅有效解决传统麻棉混纺纱线抱合力不足的缺点，还使制得的复合纱线具有优异的抗菌性能。
实现本发明目的采用的优选技术方案为：多元功能性棉麻混纺复合纱线的制备方法，具体制备步骤为：
1）棉麻混纺功能丝的制备
将大麻纤维、竹纤维、羊毛纤维置于丙酮中浸泡，同时进行超声震荡处理，洗涤后脱水烘干，制得混合纤维；将混合纤维与棉纤维按比例混匀并捻成混合纱线；其中，所述的大麻纤维、竹纤维与羊毛纤维的质量比为（2～6）：（1～3）：1；
2）棉麻丝的制备
将大麻纤维与棉纤维按质量比1：（1～3）进行混纺制得棉麻丝；
3）复合纱线的制备
将步骤1）制得的混合纱线与步骤2）制得的棉麻丝合股加捻制得复合纱线，将制得的复合纱线浸入浓度为1～5 g/L，优选2～4 g/L，最优选3.0 g/L的碱溶液中，在温度80～90℃下保温15～30分钟，最后用清水清洗1～2次；
步骤1）中，所述的羊毛纤维经过抗菌处理，处理步骤为：将羊毛纤维置于清洗容器中，加入丙酮搅拌后晾干；将晾干后的羊毛纤维置于烧杯中，加入抗菌功能母液，避光条件下浸泡3～12小时；将抗菌处理后的羊毛纤维置于洗涤容器中，加入去离子水，搅拌洗涤10～20分钟后晾干、备用。
优选的，步骤1）中所述的混合纤维与棉纤维的质量比1：（1～3）。
进一步优选的，在步骤1）和2）中，对选用的大麻纤维进行预处理，处理步骤为：将大麻纤维置于果胶酶溶液中常温浸泡；然后将处理后的大麻纤维继续浸入到壳聚糖水溶液中浸泡，脱水、烘干。
更优选的，所述的果胶酶溶液的浓度为10～50g/L，优选20～40g/L，最优选30g/L，浸泡时间为15～30分钟，优选18～25分钟，最优选20分钟；所述的壳聚糖水溶液浓度为10～20g/L，优选12～18g/L，最优选15g/L，浸泡时间为1～3小时。另外，对步骤1）和2）中的棉纤维进行预处理，处理步骤为：将棉纤维进行沸水煮15～30分钟，然后置于浓度为5～20 g/L，优选8～12 g/L，最优选10 g/L的碱性木聚糖酶溶液进行浸渍0.5～2小时，优选0.8～1.5小时，最优选1小时。
优选的，所述的抗菌功能母液按质量百分含量计，纳米银复合颗粒0.1～30%、水溶性硅烷偶联剂0.01～0.1%、余量为水。其中，所述的纳米银复合颗粒为纳米银负载SiO2颗粒。特别的，所述的纳米银负载SiO2颗粒由如下方法制得：将纳米SiO2粉末分散于羟甲基纤维素水溶液中，形成纳米SiO2分散液；避光条件下将纳米SiO2分散液滴加至AgNO3溶液中，调整溶液的pH值为7～9，反应3～6小时，离心分离，用去离子水洗涤再干燥，即制得纳米银负载SiO2颗粒。
本发明技术方案的优点在于：
1）本发明采用麻棉丝混纺加捻多功能丝再合股一根麻棉丝纱线的制备方法，这样的作用是充分的发挥了大麻纤维的功能性，增加织品的舒适性及着色力，有效的解决了麻棉混纺纱线的抱合力不足，并增加了织品的耐用性。
2）本发明的棉麻混纺功能丝优选了竹纤维、羊毛纤维等功能丝，改善了纱线的内在性能，使得最终生产出来的织品能够兼具棉的柔软细腻、麻的滑爽、吸湿排汗、抗菌卫生等特性，增加织品的舒适性。本发明的麻纤维、棉纤维经生物酶改性处理后，还可提高纱线的染色效果。
3）本发明所制得的复合纱线具有较好的抑菌性能，抑菌率（大肠杆菌）为99.9%，同时本发明的抗菌功能母液制备工艺也简单，且具有良好的存储稳定性。
4）本发明的并捻复合纱线的结构稳定，松紧适度，织品抗起毛起球性能好。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例 1
1）将大麻纤维、竹纤维、羊毛纤维按质量比3：1：1置于丙酮中浸泡2小时，同时进行超声震荡处理1小时，洗涤后脱水烘干，制得混合纤维；将制得的混合纤维与棉纤维按质量比1：1混匀并捻成混合纱线。
2）将大麻纤维与棉纤维按质量比1：3进行混纺制得棉麻丝。
3）将步骤1）制得的混合纱线和步骤2）制得的棉麻丝合股加捻制得复合纱线，将制得的复合纱线浸入浓度为1g/L的碱溶液中，在温度85℃下保温30分钟，最后用清水洗涤1次。
为了提高混纺复合纱线的抗菌性能，对选用的羊毛纤维经过抗菌处理：将羊毛纤维置于清洗容器中，加入丙酮搅拌后晾干；将晾干后的羊毛纤维置于烧杯中，加入抗菌功能母液，避光条件下浸泡3小时；将抗菌处理后的羊毛纤维置于洗涤容器中，加入去离子水，搅拌洗涤10分钟后晾干、备用。
为了提高纱线的染色效果，对大麻纤维、棉纤维经生物酶改性处理。大麻纤维的处理步骤为：将大麻纤维置于浓度为10g/L果胶酶溶液中常温浸泡30分钟；然后将处理后的大麻纤维继续浸入到浓度为20g/L壳聚糖水溶液中浸泡1小时，脱水、烘干。棉纤维的处理步骤为：将棉纤维进行沸水煮15分钟，然后用浓度为5g/L碱性木聚糖酶溶液在65℃下进行浸渍30分钟。
实施例 2
1）将大麻纤维、竹纤维、羊毛纤维按质量比5：3：1置于丙酮中浸泡6小时，同时进行超声震荡处理1小时，洗涤后脱水烘干，制得混合纤维；将制得的混合纤维与棉纤维按质量比1：3混匀并捻成混合纱线。
2）将大麻纤维与棉纤维按质量比1：2进行混纺制得棉麻丝。
3）将步骤1）制得的混合纱线和步骤2）制得的棉麻丝合股加捻制得复合纱线，将制得的复合纱线浸入浓度为5g/L的碱溶液中，在温度95℃下保温15分钟，最后用清水洗涤2次。
为了提高混纺复合纱线的抗菌性能，对选用的羊毛纤维经过抗菌处理：将羊毛纤维置于清洗容器中，加入丙酮搅拌后晾干；将晾干后的羊毛纤维置于烧杯中，加入抗菌功能母液，避光条件下浸泡12小时；将抗菌处理后的羊毛纤维置于洗涤容器中，加入去离子水，搅拌洗涤20分钟后晾干、备用。
为了提高纱线的染色效果，对大麻纤维、棉纤维经生物酶改性处理。大麻纤维的处理步骤为：将大麻纤维置于浓度为50g/L果胶酶溶液中常温浸泡15分钟；然后将处理后的大麻纤维继续浸入到浓度为10g/L壳聚糖水溶液中浸泡3小时，脱水、烘干。棉纤维的处理步骤为：将棉纤维进行沸水煮30分钟，然后用浓度为20g/L碱性木聚糖酶溶液在70℃下进行浸渍2小时。
实施例 3
1）将大麻纤维、竹纤维、羊毛纤维按质量比4：2：1置于丙酮中浸泡4小时，同时进行超声震荡处理1小时，洗涤后脱水烘干，制得混合纤维；将制得的混合纤维与棉纤维按质量比1：2混匀并捻成混合纱线。
2）将大麻纤维与棉纤维按质量比1：1进行混纺制得棉麻丝。
3）将步骤1）制得的混合纱线和步骤2）制得的棉麻丝合股加捻制得复合纱线，将制得的复合纱线浸入浓度为3g/L的碱溶液中，在温度90℃下保温20分钟，最后用清水洗涤1次。
为了提高混纺复合纱线的抗菌性能，对选用的羊毛纤维经过抗菌处理：将羊毛纤维置于清洗容器中，加入丙酮搅拌后晾干；将晾干后的羊毛纤维置于烧杯中，加入抗菌功能母液，避光条件下浸泡9小时；将抗菌处理后的羊毛纤维置于洗涤容器中，加入去离子水，搅拌洗涤15分钟后晾干、备用。
为了提高纱线的染色效果，对大麻纤维、棉纤维经生物酶改性处理。大麻纤维的处理步骤为：将大麻纤维置于浓度为30g/L果胶酶溶液中常温浸泡20分钟；然后将处理后的大麻纤维继续浸入到浓度为15g/L壳聚糖水溶液中浸泡2小时，脱水、烘干。棉纤维的处理步骤为：将棉纤维进行沸水煮20分钟，然后用浓度为10g/L碱性木聚糖酶溶液在65℃下进行浸渍1小时。
本发明的抗菌功能母液可以选用市售或者自制，具体的，自制的抗菌功能母液，按质量百分含量计，纳米银复合颗粒0.1～30%、水溶性硅烷偶联剂0.01～0.1%、余量为水。其中，所述的纳米银复合颗粒为纳米银负载SiO2颗粒，所述的纳米银负载SiO2颗粒可以由如下方法制得：将纳米SiO2粉末分散于羟甲基纤维素水溶液中，形成纳米SiO2分散液；避光条件下将纳米SiO2分散液滴加至AgNO3溶液中，调整溶液的pH值为7～9，反应3～6小时，离心分离，用去离子水洗涤再干燥，即制得纳米银负载SiO2颗粒。
本发明所述的水溶性硅烷偶联剂，其化学结构式为：
式中Me为-CH3，X为-OCH2CH3或-OCH3，Y为-CH=CH2，Z为-OH，分子量为0.5～1.0万。
对比例 1
省去合股加捻合股一麻棉丝的步骤，即省去实施例3中步骤2）和3）。
对比例 2
未对羊毛纤维进行抗菌处理，其余同实施例3。
对实施例1～3和对比例1、2所制得的混合纱线进行检测，测得实施例1～3的断裂强度为25.2～26.3 cN/tex，毛效为12.5cm/30min。对比例1的断裂强度为20.2 cN/tex，毛效为13.8cm/30min，抑菌率（大肠杆菌）均为99.9%，而对比例2的抑菌率（大肠杆菌）约为58.1%，这主要在于竹纤维有一定的抗菌能力。同时，依据GB/T 5713-1997检测混合纱线的色牢度，实施例1～3的复合纱线的耐水色牢度达到4～5级，而对比例1的混合纱线的耐水色牢度为3～4级。

Claims (8)

1.一种多元功能性棉麻混纺复合纱线的制备方法，其特征在于制备步骤包括：
1）棉麻混纺功能丝的制备
将大麻纤维、竹纤维、羊毛纤维置于丙酮中浸泡，同时进行超声震荡处理，洗涤后脱水烘干，制得混合纤维；将混合纤维与棉纤维按比例混匀并捻成混合纱线；其中，所述的大麻纤维、竹纤维与羊毛纤维的质量比为（2～6）：（1～3）：1；
棉麻丝的制备
将大麻纤维与棉纤维按质量比1：（1～3）进行混纺制得棉麻丝；
复合纱线的制备
将步骤1）制得的混合纱线与步骤2）制得的棉麻丝合股加捻制得复合纱线，将制得的复合纱线浸入浓度为1～5 g/L的碱溶液中，在温度80～90℃下保温15～30分钟，最后用清水清洗1～2次；
步骤1）中，所述的羊毛纤维经过抗菌处理，处理步骤为：将羊毛纤维置于清洗容器中，加入丙酮搅拌后晾干；将晾干后的羊毛纤维置于烧杯中，加入抗菌功能母液，避光条件下浸泡3～12小时；将抗菌处理后的羊毛纤维置于洗涤容器中，加入去离子水，搅拌洗涤10～20分钟后晾干、备用。
2.根据权利要求1所述的多元功能性棉麻混纺复合纱线的制备方法，其特征在于：步骤1）中所述的混合纤维与棉纤维的质量比1：（1～3）。
3.根据权利要求1所述的多元功能性棉麻混纺复合纱线的制备方法，其特征在于：对步骤1）和2）中的大麻纤维进行预处理，处理步骤为：将大麻纤维置于果胶酶溶液中常温浸泡；然后将处理后的大麻纤维继续浸入到壳聚糖水溶液中浸泡，脱水、烘干。
4.根据权利要求3所述的多元功能性棉麻混纺复合纱线的制备方法，其特征在于：所述的果胶酶溶液的浓度为10～50g/L，浸泡时间为15～30分钟；所述的壳聚糖水溶液浓度为10～20g/L，浸泡时间为1～3小时。
5.根据权利要求1所述的多元功能性棉麻混纺复合纱线的制备方法，其特征在于：对步骤1）和2）中的棉纤维进行预处理，处理步骤为：将棉纤维进行沸水煮15～30分钟，然后置于浓度为5～20 g/L碱性木聚糖酶溶液进行浸渍0.5～2小时。
6.根据权利要求1所述的多元功能性棉麻混纺复合纱线的制备方法，其特征在于：所述的抗菌功能母液按质量百分含量计，纳米银复合颗粒0.1～30%、水溶性硅烷偶联剂0.01～0.1%、余量为水。
7.根据权利要求6所述的多元功能性棉麻混纺复合纱线的制备方法，其特征在于：所述的纳米银复合颗粒为纳米银负载SiO2颗粒。
8.根据权利要求7所述的多元功能性棉麻混纺复合纱线的制备方法，其特征在于：所述的纳米银负载SiO2颗粒由如下方法制得：将纳米SiO2粉末分散于羟甲基纤维素水溶液中，形成纳米SiO2分散液；避光条件下将纳米SiO2分散液滴加至AgNO3溶液中，调整溶液的pH值为7～9，反应3～6小时，离心分离，用去离子水洗涤再干燥，即制得纳米银负载SiO2颗粒。
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