CN105970594B - 一种拒水棕榈纤维绒的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种拒水棕榈纤维绒的制备方法，用碱氧法处理棕榈纤维，除去包覆着的木质素和半纤维素，得到棕榈原纤，将烘燥干的棕榈原纤搅拌分散，加入酰化剂和吡啶，得到的纤维浆反复水洗至中性，烘燥，制备出的棕榈纤维绒具优良的拒水性能，接触角最高达140°，纤维绒分散性能好，透气性能优良，能保有大量的静止空气，热传导系数为0.049W/(m·℃)，蓬松度为88.27cm3/g，透气率为2.089m2/s。棕榈原材料产量丰富，价格便宜，制得的棕榈纤维绒纤细，柔软舒适，有良好的手感，高中空度，保暖性强，遇水不易渗透,仍然能保持良好的蓬松度，保暖性能好，是填充絮垫材料的新选择。

Description

一种拒水棕榈纤维绒的制备方法
技术领域
本发明涉及纤维材料制造领域，具体涉及一种拒水纤维绒的制备方法。
背景技术
寒冷的冬日，保暖的絮垫材料为我们驱散严寒，是日常生活中必不可少的用品。天然保暖材料中，主要有羽绒料、羊绒保暖材料、羊毛保暖材料、蚕丝保暖材料以及棉保暖材料。但羊毛绒价格高，而且长期使用会逐渐产生毡缩现象而影响其弹性和保暖性能。而且有不耐虫蛀、有异味、易滋生细菌、成型度较差等弱点，很大程度上限制了其作为保暖材料的使用。羽绒作为絮料具有轻柔、保暖、富有弹性等特点，但羽绒由于其强度差，在长期使用后易折断形成粉术，另外其还有易从面料透绒的缺点且资源有限，价格昂贵。蚕丝不耐光照，不耐汗渍，易黄变，易虫蛀，护理不易，且价格昂贵。棉纤维价格低廉，但保暖性能在这几类天然纤维中最差，遇水易板结，保暖性降低。
在新型保暖絮料的纤维原料中，一般都含有中空或高卷曲涤纶或者腈纶短纤维，超细纤维经过不同的生产工艺制成保暖材料。但合成纤维作为填充材料的舒适性能较差，常常会有闷热的感觉，吸湿透气性能差。
棕榈纤维作为一种纯天然的绿色纤维，资源丰富价格低廉，且材料本身有很高的中空度，吸湿排湿性能好，有抑菌作用。以直径约400μm的棕榈纤维为原料制备棕榈原纤，经过简单的化学处理，可得到直径10μm的棕榈原纤。可是，棕榈原纤主要由纤维素组成，表面有很多亲水的羟基，在烘燥的过程中会形成氢键，让棕榈原纤板结成团，无法保有足够的静止空气，大大限制了其在保暖絮垫材料领域的应用。
加强对棕榈纤维的开发利用，研发拒水纤维绒用于填充保暖絮垫材料，能减少对棕榈纤维这种绿色生物质资源的浪费，很大程度上缓解由纤维的随意丢弃或者焚烧带来的对土壤、水资源以及大气的污染。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的发明目的在于提供一种拒水棕榈纤维绒的制备方法，用于提供一种方法，解决现有技术中棕榈纤维应用较少，造成原材料浪费的问题；解决简单的烘燥得到蓬松的棕榈纤维绒的困难，拓宽棕榈纤维的应用领域。
为实现上述发明目的，本发明提供以下的技术方案：一种拒水棕榈纤维绒的制备方法，包括以下步骤：
一种拒水棕榈纤维绒的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将质量分数最低为1.5％的氢氧化钠和质量分数最低为2.4％的双氧水溶解在水中，得到浸染液；
(2)按浴比1:20～1:200向所述浸染液中投入棕榈纤维，在70～90℃的条件下浸染3h～5h，直至纤维变成白色漂浮在所述浸染液上；
(3)对所述棕榈纤维进行反复洗涤，直至所述棕榈纤维呈现中性，烘燥制得棕榈纤维中空原纤；
(4)将所述棕榈纤维中空原纤溶解在溶剂中，使所述棕榈纤维分散开来；
(5)向所述溶剂中加入0.5～2wt％的酰化剂和0.5～2wt％的吡啶，在70～90℃的条件下浸染3h～5h，制得纤维浆；
(6)将所述纤维浆过滤，反复洗涤直至中性，烘燥制得拒水棕榈纤维绒。
上述技术方案中，步骤(4)中，所述溶剂为二甲基甲酰胺DMF或二甲基乙酰胺DMAC。
上述技术方案中，步骤(4)中，加入所述溶剂的棕榈纤维中空原纤分散成小的颗粒，尽可能的增大其表面积。
上述技术方案中，步骤(4)中，所述棕榈纤维中空原纤经湿法成网制备的棕榈纤维非织造材料，所述棕榈纤维中空原纤厚度为0.1～0.5mm。
上述技术方案中，步骤(5)中，酰化剂为乙酰氯或氯乙烯或醋酸酐。
上述技术方案中，步骤(5)中，酰化剂先于吡啶加入溶剂中。
上述技术方案中，所述棕榈纤维加入所述浸染液之前，需要在流水下洗净，除去表面粘附的未脱落的薄壁细胞，自然晾干后将所述棕榈纤维切断成短纤维。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明 公开的拒水棕榈纤维绒，具优良的拒水性能，接触角最高达140°，纤维绒分散性能好，透气性能优良，能保有大量的静止空气，热传导系数为0.049W/(m·℃)，蓬松度为88.27cm3/g，透气率为2.089m2/s。棕榈原材料产量丰富，价格便宜，制得的棕榈纤维绒纤细，柔软舒适，有良好的手感，高中空度，保暖性强，遇水不易渗透，是极具潜能的填充絮垫材料。
具体实施方式
下面通过实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例一
一种拒水棕榈纤维绒的制备方法：
第一步，将棕榈纤维在流水下洗净，除去表面粘附的未脱落的薄壁细胞，自然晾干；
第二步，将棕榈纤维切断成短纤维，将质量分数为2.4％的氢氧化钠以及质量分数为3.1％的双氧水溶解在水中，按浴比1:30投入棕榈纤维，在70℃的条件下处理5h左右，直至纤维变成白色漂浮在溶液上；将制得的原纤用150目的滤网过滤，反复洗涤直至中性，采用60℃烘燥，制得棕榈纤维中空原纤；
第三步，将2g棕榈原纤溶解于20mlDMF中，加入0.5g乙酰氯，0.5g吡啶，60℃处理6小时；
第四步，将制得的纤维浆过滤，反复洗涤直至中性，烘燥制得拒水棕榈纤维绒。
采用以上方法制成的棕榈纤维绒，有一定的拒水作用。
用滴加去离子水液滴测接触角的方式表征材料的拒水性能。此种条件下制备的棕榈纤维绒的接触角为90°，热传导系数为0.074W/(m·℃)，蓬松度为54.31cm3/g，透气率为1.032m2/s。
实施例二
一种拒水棕榈纤维绒的制备方法：
第一步，将棕榈纤维在流水下洗净，除去表面粘附的未脱落的薄壁细胞，自然晾干；
第二步，将棕榈纤维切断成短纤维，将质量分数为2.4％的氢氧化钠以及质 量分数为3.1％的双氧水溶解在水中，按浴比1:30投入棕榈纤维，在70℃的条件下处理5h左右，直至纤维变成白色漂浮在溶液上；将制得的原纤用150目的滤网过滤，反复洗涤直至中性，采用60℃烘燥，制得棕榈纤维中空原纤；
第三步，将2g棕榈原纤溶解于20mlDMF中，加入2g乙酰氯，2g吡啶，60℃处理6小时；
第四步，将制得的纤维浆过滤，反复洗涤直至中性，烘燥制得拒水棕榈纤维绒。
采用以上方法制成的棕榈纤维绒，有良好的拒水作用。
用滴加去离子水液滴测接触角的方式表征材料的拒水性能。此种条件下制备的棕榈纤维绒的接触角为120°，热传导系数为0.057W/(m·℃)，蓬松度为73.22cm3/g，透气率为1.632m2/s。
实施例三
一种拒水棕榈纤维绒的制备方法：
第一步，将棕榈纤维在流水下洗净，除去表面粘附的未脱落的薄壁细胞，自然晾干；
第二步，将棕榈纤维切断成短纤维，将质量分数为2.4％的氢氧化钠以及质量分数为3.1％的双氧水溶解在水中，按浴比1:30投入棕榈纤维，在70℃的条件下处理5h左右，直至纤维变成白色漂浮在溶液上；将制得的原纤用150目的滤网过滤，反复洗涤直至中性，采用60℃烘燥，制得棕榈纤维中空原纤；
第三步，将2g棕榈原纤溶解在300ml去离子水中，搅拌分散，倒入直径为20cm的100目分样筛中，制成厚度均匀的薄片，85℃烘燥至恒重，制成湿法成网棕榈纤维非织造材料。
第四步，将湿法成网棕榈纤维非织造材料剪碎，溶解于20mlDMF中，加入2g乙酰氯，2g吡啶，60℃处理6小时；
第五步，将制得的纤维浆过滤，反复洗涤直至中性，烘燥制得拒水棕榈纤维绒。
采用以上方法制成的棕榈纤维绒，有优异的拒水作用。
用滴加去离子水液滴测接触角的方式表征材料的拒水性能。此种条件下制备的棕榈纤维绒的接触角为140°，热传导系数为0.049W/(m·℃)，蓬松度为 88.27cm3/g，透气率为2.089m2/s。
综上所述，本发明提供了一种拒水棕榈纤维绒的制备方法，制备出的棕榈纤维绒具优良的拒水性能，接触角最高达140°，纤维绒分散性能好，透气性能优良，能保有大量的静止空气，热传导系数为0.049W/(m·℃)，蓬松度为88.27cm3/g，透气率为2.089m2/s。棕榈原材料产量丰富，价格便宜，制得的棕榈纤维绒纤细，柔软舒适，有良好的手感，高中空度，保暖性强，遇水不易渗透，是填充絮垫材料的新选择。对拒水棕榈纤维绒的开发能使鲜少被人关注的棕榈纤维资源得到充分利用。
以上为对本发明实施例的描述，通过对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种拒水棕榈纤维绒的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将质量分数最低为1.5％的氢氧化钠和质量分数最低为2.4％的双氧水溶解在水中，得到浸染液；(2)按浴比1:20～1:200向所述浸染液中投入棕榈纤维，在70～90℃的条件下浸染3h～5h，直至纤维变成白色漂浮在所述浸染液上；
(3)对所述棕榈纤维进行反复洗涤，直至所述棕榈纤维呈现中性，烘燥制得棕榈纤维中空原纤；
(4)将所述棕榈纤维中空原纤溶解在溶剂中，使所述棕榈纤维分散开来；
(5)向所述溶剂中加入0.5～2wt％的酰化剂和0.5～2wt％的吡啶，在70～90℃的条件下浸染3h～5h，制得纤维浆；(6)将所述纤维浆过滤，反复洗涤直至中性，烘燥制得拒水棕榈纤维绒。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(4)中，所述溶剂为二甲基甲酰胺DMF或二甲基乙酰胺DMAC。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(4)中，加入所述溶剂的棕榈纤维中空原纤分散成小的颗粒，尽可能的增大其表面积。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(4)中，所述棕榈纤维中空原纤经湿法成网制备的棕榈纤维非织造材料，所述棕榈纤维中空原纤厚度为0.1～0.5mm。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(5)中，酰化剂为乙酰氯或氯乙烯或醋酸酐。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(5)中，酰化剂先于吡啶加入溶剂中。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述棕榈纤维加入所述浸染液之前，需要在流水下洗净，除去表面粘附的未脱落的薄壁细胞，自然晾干后将所述棕榈纤维切断成短纤维。
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