CN106367832A - 一种玉米皮粘胶纤维、抗菌粘胶纤维及所得服装制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种玉米皮粘胶纤维、抗菌粘胶纤维及所得服装制备方法，属于纺织技术领域，步骤包括将无霉变的玉米皮经备料蒸煮、水洗、漂白、酸碱处理，黄化，过滤，脱泡，纺丝，后处理工艺制备成粘胶纤维，本发明以玉米皮为原料制备粘胶纤维，为粘胶纤维的制备提供了一种新原料，丰富了粘胶纤维的多样性，缓解了粘胶纤维资源的不足，并且变废为宝，发挥了玉米皮的附加值，为实现农户增收创造条件。
Description
技术领域
本发明属于纺织技术领域，更具体而言，涉及一种玉米皮粘胶纤维、抗菌粘胶纤维及所得服装制备方法。
背景技术
随着人们生活水平的日益提高和世界能源危机的影响，人们逐渐认识到天然环保型材料的优点，尤其对服装类天然环保型材料的需求量越来越大，而其中织物废弃后能自然降解的粘胶纤维就占有相当大的比例。粘胶纤维是以棉或其它天然纤维为原料生产的纤维素纤维。在12种主要纺织纤维中，粘胶纤维的含湿率最符合人体皮肤的生理要求，具有光滑凉爽、透气、抗静电、染色绚丽等特性。当前人们用来生产粘胶纤维用浆粕的主要原料是阔叶木、针叶木或棉短绒。但是由于随着近年来粘胶纤维工业和造纸工业的迅速发展，对阔叶木、针叶木和棉短绒需求量大大增加，导致了用来生产粘胶纤维用浆粕的原料空前紧张。结合人们越来越注重贴身衣物的舒适性，多样性需求，开发新的粘胶纤维原料极为重要。
玉米是世界上分布最广泛的农作物之一，其种植面积仅次于小麦和水稻。在我国大部分地域都有广泛种植，玉米成熟后，收取玉米粒，玉米棒和玉米皮通常被放弃。丰富的玉米皮资源其再用率非常低，只局限于在饲料等，有一小部分会编制成手工艺品，作为生活燃料，污染环境。为了充分利用自然资源，减少浪费和环境污染。在纺织行业，研究一种服用性能良好的玉米皮再生粘胶纤维可以直接达到利用废弃资源以及开发粘胶纤维原料的双重目的。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种穿着舒适、亲肤的玉米皮粘胶纤维、抗菌粘胶纤维及所得服装制备方法。
本发明的技术方案通过以下方法实现：
一种玉米皮粘胶纤维的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、备料：将晒干后无霉变的玉米皮粉碎成30-50目的玉米皮粉末；
步骤二、除杂：使用质量分数为6-12%的氢氧化钠水溶液浸泡玉米皮粉末，浴比为1:2-5，浸泡时间为3-6小时，水洗至中性，过滤，烘干；
步骤三、蒸煮：按照玉米皮粉末的绝干重量的20-30%加入氢氧化钠，按照玉米皮粉末的绝干重量的1-2%加入硫化钠，按照玉米皮粉末的绝干重量的1-2%加入过氧化氢，按照玉米皮粉末的绝干重量的1-2%加入焦磷酸钠，加水，浴比1:2.5-4，开始蒸煮，蒸煮温度升温至60℃之后按照2℃/min速度逐渐升温至100℃，保温时间为12-24小时，压滤；
步骤四、水洗：将压滤所得滤饼水洗后打浆机中打浆疏解；
步骤五、漂白：次氯酸盐漂白；
步骤六、酸处理：加入按照玉米皮粉末的绝干重量的2倍的质量分数为0.5-2%的盐酸；处理时间30min；
步骤七、洗涤，压滤至含水量为10%-20%；
步骤八、碱化：将滤饼浸入氢氧化钠浓度为150g/L的筒中按照1℃/min的升温速度从25℃升至50℃之后保温30min；
步骤九、黄化：碱化后的浆粕中加入玉米皮粉末的绝干重量的0.2倍的二硫化碳，在温度为50℃条件下反应6-8小时，制成纤维素磺酸酯，之后，加入质量为玉米皮粉末重量1-1.5%的葡萄糖酸钙，为玉米皮粉末重量0.5-1%的羧甲基壳聚糖，搅拌均匀得到混合液；
步骤十、过滤；
步骤十一、脱泡：将步骤六中的滤液在50℃条件下真空静置脱泡，得到脱泡液，脱泡液甲纤质量分数为8.5-10%，落球法粘度为30-50s，熟成度为9-10mL；
步骤十二、纺丝：将步骤七得到的脱泡液采用湿法纺丝工艺进行纺丝制成半成品长丝，纺丝经喷丝板喷出，喷丝头的直径为0.05mm-0.1mm，喷丝板喷出速度为50-60m/min；凝固浴用硫酸80-110g/L、硫酸钠200-230g/L、硫酸锌50-70g/L，温度50-60℃；
步骤十三、后处理：将步骤八得到的半成品长丝按照后处理常规工艺进行牵伸、上油、干燥、热定型工序得到成品。
本发明还可以具有以下附加技术特征：
优选的，所述次氯酸盐为次氯酸钠。
本发明还提供一种玉米皮抗菌粘胶纤维的制备方法，按照上述玉米皮粘胶纤维的制备方法的制备步骤九黄化后的混合液，在所述混合液中加入黄连素，搅拌均匀，然后进行步骤十-十三，所述黄连素的质量为混合液的0.1-0.2%。
本发明还提供一种玉米皮粘胶纤维服装的制备方法，使用上述的玉米皮粘胶纤维的制备方法或权利要求3所述的玉米皮抗菌粘胶纤维的制备方法所得到的粘胶纤维按照常规纺织工艺织成布料后裁剪制成服装。
本发明具有如下优点：
（1）本发明以玉米皮为原料制备粘胶纤维，为粘胶纤维的制备提供了一种新原料，丰富了粘胶纤维的多样性，缓解了粘胶纤维资源的不足，并且变废为宝，发挥了纤维化的玉米皮的附加值，为实现农户增收创造条件；
（2）本发明在原料玉米皮的基础上添加了羧甲基壳聚糖和葡萄糖酸钙，试验发现，这两种原料的加入可以提高纤维的力学性能和回潮率；
（3）本发明的原料玉米皮，纺丝之后较现有的植物纤维韧性较强，力学性能更优，是一种性能优异的粘胶纤维；
（4）本发明的玉米皮粘胶纤维的制备方法较现有技术工艺简单，为企业生产节约成本，粘胶纤维的服用性能，值得推广。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步更详细的描述，但本发明并不局限于这些实施例。
实施例1
制备玉米皮粘胶纤维1，如下步骤：
步骤一、备料：将晒干后无霉变的玉米皮粉碎成30目的玉米皮粉末；
步骤二、除杂：使用质量分数为8%的氢氧化钠水溶液浸泡玉米皮粉末，浴比为1:3，浸泡时间为4小时，水洗至中性，过滤，烘干；
步骤三、蒸煮：按照玉米皮粉末的绝干重量的25%加入氢氧化钠，按照玉米皮粉末的绝干重量的1.5%加入硫化钠，按照玉米皮粉末的绝干重量的1.5%加入过氧化氢，按照玉米皮粉末的绝干重量的1.5%加入焦磷酸钠，加水，浴比1:3，开始蒸煮，蒸煮温度从25℃开始升温至60℃之后按照2℃/min速度逐渐升温至100℃，保温时间为18小时，压滤；
步骤四、水洗：将压滤所得滤饼水洗后打浆机中打浆疏解；
步骤五、漂白：次氯酸钠漂白；
步骤六、酸处理：加入按照玉米皮粉末的绝干重量的2倍的质量分数为1%的盐酸；处理时间30min；
步骤七、洗涤，压滤至含水量为10%-20%；
步骤八、碱化：将滤饼浸入氢氧化钠浓度为150g/L的筒中按照1℃/min的升温速度从25℃升至50℃之后保温30min；
步骤九、黄化：碱化后的浆粕中加入玉米皮粉末的绝干重量的0.2倍的二硫化碳，在温度为50℃条件下反应7小时，制成纤维素磺酸酯，之后，加入质量为玉米皮粉末重量1.2%的葡萄糖酸钙，为玉米皮粉末重量1%的羧甲基壳聚糖，搅拌均匀得到混合液；
步骤十、过滤；
步骤十一、脱泡：将步骤六中的滤液在50℃条件下真空静置脱泡，得到脱泡液，脱泡液甲纤质量分数为8.9%，落球法粘度为45s，熟成度为9.3mL；
步骤十二、纺丝：将步骤七得到的脱泡液采用湿法纺丝工艺进行纺丝制成半成品长丝，纺丝经喷丝板喷出，喷丝头的直径为0.1mm，喷丝板喷出速度为60m/min；凝固浴用硫酸90g/L、硫酸钠220g/L、硫酸锌60g/L，温度60℃；
步骤十三、后处理：将步骤八得到的半成品长丝按照后处理常规工艺进行牵伸、上油、干燥、热定型工序得到成品。
本实施例制备的粘胶纤维纤维性能指标为：干断裂强度3.4cN/dtex，湿断裂强度2.0cN/dtex，干断裂伸长率22％，回潮率13%，线密度偏差率+2.9％，疵点1.9mg/100g。
实施例2
制备玉米皮粘胶纤维2，如下步骤：
步骤一、备料：将晒干后无霉变的玉米皮粉碎成50目的玉米皮粉末；
步骤二、除杂：使用质量分数为12%的氢氧化钠水溶液浸泡玉米皮粉末，浴比为1:5，浸泡时间为3小时，水洗至中性，过滤，烘干；
步骤三、蒸煮：按照玉米皮粉末的绝干重量的20%加入氢氧化钠，按照玉米皮粉末的绝干重量的2%加入硫化钠，按照玉米皮粉末的绝干重量的2%加入过氧化氢，按照玉米皮粉末的绝干重量的2%加入焦磷酸钠，加水，浴比1:2.5，开始蒸煮，蒸煮温度升温至60℃之后按照2℃/min速度逐渐升温至100℃，保温时间为12小时，压滤；
步骤四、水洗：将压滤所得滤饼水洗后打浆机中打浆疏解；
步骤五、漂白：次氯酸盐漂白；
步骤六、酸处理：加入按照玉米皮粉末的绝干重量的2倍的质量分数为0.5%的盐酸；处理时间30min；
步骤七、洗涤，压滤至含水量为20%；
步骤八、碱化：将滤饼浸入氢氧化钠浓度为150g/L的筒中按照1℃/min的升温速度从25℃升至50℃之后保温30min；
步骤九、黄化：碱化后的浆粕中加入玉米皮粉末的绝干重量的0.2倍的二硫化碳，在温度为50℃条件下反应6小时，制成纤维素磺酸酯，之后，加入质量为玉米皮粉末重量1.5%的葡萄糖酸钙，为玉米皮粉末重量1%的羧甲基壳聚糖，搅拌均匀得到混合液；
步骤十、过滤；
步骤十一、脱泡：将步骤六中的滤液在50℃条件下真空静置脱泡，得到脱泡液，脱泡液甲纤质量分数为9.1%，落球法粘度为30s，熟成度为9.7mL；
步骤十二、纺丝：将步骤七得到的脱泡液采用湿法纺丝工艺进行纺丝制成半成品长丝，纺丝经喷丝板喷出，喷丝头的直径为0.05mm，喷丝板喷出速度为50m/min；凝固浴用硫酸110g/L、硫酸钠200g/L、硫酸锌50g/L，温度50℃；
步骤十三、后处理：将步骤八得到的半成品长丝按照后处理常规工艺进行牵伸、上油、干燥、热定型工序得到成品。
本实施例制备的粘胶纤维纤维性能指标为：干断裂强度3.3cN/dtex，湿断裂强度1.8cN/dtex，干断裂伸长率22％，回潮率13%，线密度偏差率+3.1％，疵点1.8mg/100g。
实施例3
制备玉米皮粘胶纤维3，如下步骤：
步骤一、备料：将晒干后无霉变的玉米皮粉碎成30目的玉米皮粉末；
步骤二、除杂：使用质量分数为6%的氢氧化钠水溶液浸泡玉米皮粉末，浴比为1:2，浸泡时间为6小时，水洗至中性，过滤，烘干；
步骤三、蒸煮：按照玉米皮粉末的绝干重量的20%加入氢氧化钠，按照玉米皮粉末的绝干重量的1%加入硫化钠，按照玉米皮粉末的绝干重量的1%加入过氧化氢，按照玉米皮粉末的绝干重量的1%加入焦磷酸钠，加水，浴比1:4，开始蒸煮，蒸煮温度升温至60℃之后按照2℃/min速度逐渐升温至100℃，保温时间为24小时，压滤；
步骤四、水洗：将压滤所得滤饼水洗后打浆机中打浆疏解；
步骤五、漂白：次氯酸盐漂白；
步骤六、酸处理：加入按照玉米皮粉末的绝干重量的2倍的质量分数为2%的盐酸；处理时间30min；
步骤七、洗涤，压滤至含水量为10%；
步骤八、碱化：将滤饼浸入氢氧化钠浓度为150g/L的筒中按照1℃/min的升温速度从25℃升至50℃之后保温30min；
步骤九、黄化：碱化后的浆粕中加入玉米皮粉末的绝干重量的0.2倍的二硫化碳，在温度为50℃条件下反应8小时，制成纤维素磺酸酯，之后，加入质量为玉米皮粉末重量1%的葡萄糖酸钙，为玉米皮粉末重量0.5%的羧甲基壳聚糖，搅拌均匀得到混合液；
步骤十、过滤；
步骤十一、脱泡：将步骤六中的滤液在50℃条件下真空静置脱泡，得到脱泡液，脱泡液甲纤质量分数为9.0%，落球法粘度为50s，熟成度为9.1mL；
步骤十二、纺丝：将步骤七得到的脱泡液采用湿法纺丝工艺进行纺丝制成半成品长丝，纺丝经喷丝板喷出，喷丝头的直径为0.05mm，喷丝板喷出速度为50m/min；凝固浴用硫酸100g/L、硫酸钠220g/L、硫酸锌50g/L，温度50℃；
步骤十三、后处理：将步骤八得到的半成品长丝按照后处理常规工艺进行牵伸、上油、干燥、热定型工序得到成品。
本实施例制备的粘胶纤维纤维性能指标为：干断裂强度3.3cN/dtex，湿断裂强度1.9cN/dtex，干断裂伸长率22％，回潮率13%，线密度偏差率+3.0％，疵点2.0mg/100g。
实施例4
制备玉米皮抗菌粘胶纤维：
按照实施例1的方法，制备粘胶纤维，在步骤九的混合液中加入黄连素，黄连素的质量为混合液的0.15%，搅拌均匀，其它步骤均与实施例1相同，即得一种具有抗菌性能的粘胶纤维。
按照国家标准AATCC-100纺织品抗菌性能检测的方法对本实施例制得的粘胶纤维的抗菌性能进行检测，检测菌种有金黄色葡萄球菌，大肠杆菌，痢疾杆菌，白色念珠菌，抑菌性检测结果分别是金黄色葡萄球菌87%，大肠杆菌94%，痢疾杆菌85%，白色念珠菌82%，可见，粘胶纤维对以上菌表现出优异的抑菌性，尤其是对大肠杆菌的抑菌率最高为94%。将粘胶纤维置于洗衣机中水洗20次（每次水洗20分钟）之后，再次检测抑菌性能，检测结果分别是金黄色葡萄球菌83%，大肠杆菌88%，痢疾杆菌79%，白色念珠菌77%，可见，本方法制备的抗菌粘胶纤维较耐水洗，可以保持较长时间的抗菌性能。
实施例5
将实施例1-4的纤维按照常规纺织工艺织成布料后裁剪缝纫制成服装。
实施例6 舒适度评价
将本发明实施例1制备的粘胶纤维进行纯纺成布料，并裁剪成家居服装，制成贴身衣物，与纯棉布料，棉短绒粘胶纤维布料的家居服进行舒适度对比评价，评价指标为柔软性，穿着舒适性，吸汗性，对皮肤的保健性；
志愿者50人，3种布料的家居服款式相同，分给志愿者作为贴身衣物试穿一个月之后，志愿者的总体评价为：
本发明的家居服在柔软性方面低于纯棉布料及棉短绒纤维面料；在吸汗性方面，本发明的纤维衣物最为舒适，干爽，透气性较好，不捂汗，纯棉布料干爽性差，易捂汗，棉短绒粘胶纤维布料次之；有70%的人表示更愿意穿着本发明的纤维制备的衣物。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种玉米皮粘胶纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、备料：将晒干后无霉变的玉米皮粉碎成30-50目的玉米皮粉末；
步骤二、除杂：使用质量分数为6-12%的氢氧化钠水溶液浸泡玉米皮粉末，浴比为1:2-5，浸泡时间为3-6小时，水洗至中性，过滤，烘干；
步骤三、蒸煮：按照玉米皮粉末的绝干重量的20-30%加入氢氧化钠，按照玉米皮粉末的绝干重量的1-2%加入硫化钠，按照玉米皮粉末的绝干重量的1-2%加入过氧化氢，按照玉米皮粉末的绝干重量的1-2%加入焦磷酸钠，加水，浴比1:2.5-4，开始蒸煮，蒸煮温度升温至60℃之后按照2℃/min速度逐渐升温至100℃，保温时间为12-24小时，压滤；
步骤四、水洗：将压滤所得滤饼水洗后打浆机中打浆疏解；
步骤五、漂白：次氯酸盐漂白；
步骤六、酸处理：加入按照玉米皮粉末的绝干重量的2倍的质量分数为0.5-2%的盐酸；处理时间30min；
步骤七、洗涤，压滤至含水量为10%-20%；
步骤八、碱化：将滤饼浸入氢氧化钠浓度为150g/L的筒中按照1℃/min的升温速度从25℃升至50℃之后保温30min；
步骤九、黄化：碱化后的浆粕中加入玉米皮粉末的绝干重量的0.2倍的二硫化碳，在温度为50℃条件下反应6-8小时，制成纤维素磺酸酯，之后，加入质量为玉米皮粉末重量1-1.5%的葡萄糖酸钙，为玉米皮粉末重量0.5-1%的羧甲基壳聚糖，搅拌均匀得到混合液；
步骤十、过滤；
步骤十一、脱泡：将步骤六中的滤液在50℃条件下真空静置脱泡，得到脱泡液，脱泡液甲纤质量分数为8.5-10%，落球法粘度为30-50s，熟成度为9-10mL；
步骤十二、纺丝：将步骤七得到的脱泡液采用湿法纺丝工艺进行纺丝制成半成品长丝，纺丝经喷丝板喷出，喷丝头的直径为0.05mm-0.1mm，喷丝板喷出速度为50-60m/min；凝固浴用硫酸80-110g/L、硫酸钠200-230g/L、硫酸锌50-70g/L，温度50-60℃；
步骤十三、后处理：将步骤八得到的半成品长丝按照后处理常规工艺进行牵伸、上油、干燥、热定型工序得到成品。
2.根据权利要求1所述的玉米皮粘胶纤维的制备方法，其特征在于，所述次氯酸盐为次氯酸钠。
3.一种玉米皮抗菌粘胶纤维的制备方法，其特征在于，按照权利要求1或2所述玉米皮粘胶纤维的制备方法的制备步骤九黄化后的混合液，在所述混合液中加入黄连素，搅拌均匀，然后进行步骤十-十三，所述黄连素的质量为混合液的0.1-0.2%。
4.一种玉米皮粘胶纤维服装的制备方法，其特征在于，使用权利要求1或2所述的玉米皮粘胶纤维的制备方法或权利要求3所述的玉米皮抗菌粘胶纤维的制备方法所得到的粘胶纤维按照常规纺织工艺织成布料后裁剪制成服装。
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