CN108286118A - 一种高弹性吸湿针织面料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及针织面料制备技术领域，具体涉及一种高弹性吸湿针织面料的制备方法。本发明自制得到活性炭粉末和预分散料，用螺杆挤出机熔融挤出预分散料，经处理得到聚酯熔体，在碱性条件下将甘蔗渣碱化纤维与二硫化碳混合得到固化黄原酸酯，将固化黄原酸酯用稀氢氧化钠溶液水解皂化，得到纤维素粘胶，将纤维素黏胶与初生纤维混合，将高密度纤维送入J形箱，经过纺布机捻合，得到高弹性吸湿针织面料，甘蔗渣粘胶纤维外表形态结构粗糙，它与聚酯纤维复合后可增大纤维的比表面积并使复合纤维的吸湿性变好，酸性条件下细菌生长繁殖会被抑制，起到抑菌作用，聚酯纤维本身具有极佳的弹性，从而使针织面料具有较好的弹性和抑菌性能，应用前景广阔。

Description

一种高弹性吸湿针织面料的制备方法
技术领域
本发明涉及针织面料制备技术领域，具体涉及一种高弹性吸湿针织面料的制备方法。
背景技术
针织面料即是利用织针将纱线弯曲成圈并相互串套而形成的织物，是织物的一大品种。针织面料与梭织面料的不同之处在于纱线在织物中的形态不同。针织主要分为纬编和经编两种。针织面料具有较好的弹性与延伸性、吸湿透气性、可生产性以及质地柔软等特点。被广泛应用于服装面料、里料以及家纺等产品中，受到广大消费者的喜爱。
传统的针织材料主要是指纤维，纤维是针织材料的基本单元。纤维的来源、组成、制备、形态、性能极其丰富与复杂。简单来说，纤维分为天然纤维和化学纤维两大类。根据纤维的物质来源属性将天然纤维分为植物类纤维、动物类纤维和矿物类纤维。按原料、加工方法和组成成分的不同，又可分为再生纤维、合成纤维和无机纤维三类。目前合成纤维因其优异的使用性能占据了市场的主导。
合成纤维是把人工合成的、具有适宜分子量并具有可溶（或可熔）性的线型聚合物，经纺丝成形和后处理而制得的化学纤维。与天然纤维和人造纤维相比，合成纤维的原料是由人工合成方法制得的，生产不受自然条件的限制，且具有化学纤维的一般优越性能，如强度高、质轻、易洗快干、弹性好、不怕霉蛀、缩水率低、耐磨等。合成纤维由于其强度高、耐磨性好、吸湿性及耐热性好，耐腐蚀、不易霉烂、不会虫蛀等优点而被广泛地应用于棉织品、化纤和混针织物的服装缝制中。此外，它还具有色泽齐全、色牢度好、不褪色、不变色、耐日晒等特点。
现有的针织面料一般由单层或多层合成纤维编织而成，在织造过程中发现，传统针织面料受牵伸倍数、织造机器的性能、织针的影响，导致拉伸弹性易造成潜在损伤。传统的针织面料还存在耐强酸强碱性差，当局部遇到强酸会和棉一样融化或者烂掉；遇到强碱或碱丝光不当会导致纤维失去弹性，严重的时候断丝出现破洞。此外，传统针织面料在反复外力作用下纤维的弹性回复性也会明显减弱甚至消失，保暖效果随之明显降低。
因此，研制出一种能够解决上述性能问题的针织面料非常有必要。
发明内容
本发明主要解决的技术问题，针对目前传统针织面料遇强碱会导致纤维失去弹性，严重的时候容易出现断丝、破洞现象，以涤纶为原料的针织面料吸湿性差以及针织面料吸湿后易促生细菌的缺陷，提供了一种高弹性吸湿针织面料的制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种高弹性吸湿针织面料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）将竹片置于马弗炉中，抽除马弗炉中空气，加热升温，烧制，得到竹炭，将竹炭用气流粉碎机粉碎，得到活性炭粉末，将对苯二甲酸乙二醇酯的母粒与活性炭粉末混合，得到预分散料；
（2）将预分散料置于螺杆挤出机中，熔融挤出后经熔体泵送至调粘反应釜，得到聚酯熔体；
（3）将100～120g甘蔗渣置于烧杯中，继续向烧杯加入600～700mL氢氧化钠溶液，搅拌得到碱化甘蔗渣悬浮液，将碱化甘蔗渣悬浮液抽滤，去除滤液得到甘蔗渣碱化纤维，将制得的甘蔗渣碱化纤维放入带有搅拌器和滴液漏斗的四口烧瓶中，向四口烧瓶中加入400～450mL氢氧化钠溶液，加热升温，用滴液漏斗向四口烧瓶中滴加15～18mL二硫化碳，搅拌反应，得到反应产物；
（4）将上述反应产物与400～500mL硫酸镁溶液混合搅拌，过滤，去除滤液得到滤渣，将滤渣用无水乙醇洗涤后置于烘箱中，加热升温，干燥，得到固化黄原酸酯，向固化黄原酸酯中加入100～120mL氢氧化钠溶液，得到纤维粘胶；
（5）将聚酯熔体送入纺丝箱体中，在三角形中空喷丝板中喷出初生纤维，将初生纤维与上述纤维粘胶混合，浸入装有棕榈油的浸渍槽中，加热升温，浸渍后，经牵引槽拉伸得到拉伸纤维；
（6）将拉伸纤维置于卷曲机中，卷曲得到高密度纤维，将高密度纤维经往复小车送入J形箱内进行排列，将排列好的高密度纤维放入纺布机中捻合成布，得到高弹性吸湿针织面料。
步骤（1）所述的马弗炉加热升温后温度为1000～1100℃，烧制时间为3～4h，活性炭粉末粒径为400～500nm，对苯二甲酸乙二醇酯的母粒与活性炭粉末混合的质量比为3︰2；
步骤（2）所述的控制机头温度为200～300℃，控制熔体在调粘反应釜的停留时间为30min～40min，调粘反应釜的真空度为15Pa～30Pa，最终制得的聚酯熔体的特性粘度为0.65dL/g～0.74dL/g；
步骤（3）所述的氢氧化钠溶液的质量分数为40%，质量分数为25%的氢氧化钠溶液，加热升温后温度为60～65℃，滴液漏斗滴加速率为3～5mL/min，搅拌反应时间为2～3h；
步骤（4）所述的硫酸镁溶液的质量分数为25%，混合搅拌时间为30～35min，烘箱加热升温后温度为50～55℃，干燥时间为2～3h，氢氧化钠溶液质量分数为20%，得到纤维粘胶；
步骤（5）所述的纺丝箱体设定温度为230～250℃，初生纤维与纤维粘胶混合的质量比为3︰1，浸渍槽加热升温后温度为150～170℃，浸渍时间为20～30s，牵引槽牵引速率70～90cm/min；
步骤（6）所述的卷曲机主压为1.8～2.2MPa，背压为2.5～2.8MPa，控制纤维针织速率为4～10cm/s。
本发明的有益效果是：
（1）本发明将竹片置于抽除空气后的马弗炉中，烧制得到竹炭，将竹炭经过气流粉碎机粉碎得到活性炭粉末，将对苯二甲酸乙二醇酯的母粒与活性炭粉末混合得到预分散料，用螺杆挤出机熔融挤出预分散料，经熔体泵送至调粘反应釜后，得到聚酯熔体，将甘蔗渣用氢氧化钠溶液处理，碱化脱胶，得到甘蔗渣碱化纤维，在碱性条件下将甘蔗渣碱化纤维与二硫化碳混合，加热反应得到反应产物，向反应产物中滴加硫酸镁，凝固沉淀经过滤、洗涤干燥得到固化黄原酸酯，将固化黄原酸酯用稀氢氧化钠溶液水解皂化，得到纤维素粘胶，将聚酯熔体喷丝得到初生纤维，将纤维素粘胶与初生纤维混合，固化后浸入装有植物油的浸渍槽中，再经过拉伸得到拉伸纤维，将拉伸纤维卷曲得到高密度纤维，将高密度纤维送入J形箱中排列，经纺布机捻合得到高弹性吸湿针织面料，本发明将活性炭与聚酯共混复合得到聚酯纤维原料，所制备的粘胶纤维的结晶度比传统针织面料，如：棉、麻等纤维的结晶度低很多，结晶度越低，其吸湿性能越好，另外，甘蔗渣粘胶纤维外表形态结构粗糙，存在纵向细缝，甘蔗纤维细胞壁之间相互交叠，它与聚酯纤维复合后可增大纤维的比表面积，使复合纤维的吸湿性能得到提高；
（2）本发明中所用活性炭是在竹片高温无氧下烧制而成的，由于竹子呈酸性，制备的活性炭也是酸性的，酸性条件下细菌生长繁殖会被抑制，起到抑菌作用，甘蔗渣纤维表面沿纵向分布着较深的条纹，表面具有较多的微孔，活性炭穿插于甘蔗渣纤维微孔中，甘蔗渣粘胶纤维通过增大活性炭与聚酯纤维的界面粘合力，使活性炭在纤维中的附着结合力得到提高，使得针织面料的抑菌效果更加持久，聚酯纤维本身具有极佳的弹性，与纤维粘胶复合后聚酯纤维间的空隙得以填充，使针织面料弹性增强，另外由竹片所制的酸性活性炭粉可以使针织面料的耐碱性能得到提高，其弹性不会被碱类物质破坏，从而使针织面料具有较好的弹性和抑菌性能，应用前景广阔。
具体实施方式
将竹片置于马弗炉中，抽除马弗炉中空气，加热升温至1000～1100℃，烧制3～4h，得到竹炭，将竹炭用气流粉碎机粉碎，得到粒径为400～500nm的活性炭粉末，将对苯二甲酸乙二醇酯的母粒与活性炭粉末按质量比为3︰2混合，得到预分散料；将预分散料置于螺杆挤出机中，控制机头温度为200～300℃，熔融挤出后经熔体泵送至调粘反应釜，得到聚酯熔体，控制熔体在调粘反应釜的停留时间为30min～40min，调粘反应釜的真空度为15Pa～30Pa，使得最终制得的聚酯熔体的特性粘度为0.65dL/g～0.74dL/g；将100～120g甘蔗渣置于烧杯中，继续向烧杯加入600～700mL质量分数为40%氢氧化钠溶液，搅拌得到碱化甘蔗渣悬浮液，将碱化甘蔗渣悬浮液抽滤，去除滤液得到甘蔗渣碱化纤维，将制得的甘蔗渣碱化纤维放入带有搅拌器和滴液漏斗的四口烧瓶中，向四口烧瓶中加入400～450mL质量分数为25%的氢氧化钠溶液，加热升温至60～65℃，用滴液漏斗以3～5mL/min的滴加速率向四口烧瓶中滴加15～18mL二硫化碳，搅拌反应2～3h，得到反应产物；将上述反应产物与400～500mL质量分数为25%的硫酸镁溶液混合搅拌30～35min，过滤，去除滤液得到滤渣，将滤渣用无水乙醇洗涤后置于烘箱中，加热升温至50～55℃，干燥2～3h，得到固化黄原酸酯，向固化黄原酸酯中加入100～120mL质量分数为20%的氢氧化钠溶液，得到纤维粘胶；将聚酯熔体送入设定温度为230～250℃的纺丝箱体中，在三角形中空喷丝板中喷出初生纤维，将初生纤维与上述纤维粘胶按质量比为3︰1混合，浸入装有棕榈油的浸渍槽中，加热升温至150～170℃，浸渍20～30s后，经牵引槽以70～90cm/min的速率拉伸得到拉伸纤维；将拉伸纤维置于卷曲机中，以主压为1.8～2.2MPa，背压为2.5～2.8MPa，卷曲得到高密度纤维，将高密度纤维经往复小车送入J形箱内进行排列，将排列好的高密度纤维放入纺布机中捻合成布，控制纤维针织速率为4～10cm/s，得到高弹性吸湿针织面料。
实例1
将竹片置于马弗炉中，抽除马弗炉中空气，加热升温至1000℃，烧制3h，得到竹炭，将竹炭用气流粉碎机粉碎，得到粒径为400nm的活性炭粉末，将对苯二甲酸乙二醇酯的母粒与活性炭粉末按质量比为3︰2混合，得到预分散料；将预分散料置于螺杆挤出机中，控制机头温度为200℃，熔融挤出后经熔体泵送至调粘反应釜，得到聚酯熔体，控制熔体在调粘反应釜的停留时间为30min，调粘反应釜的真空度为15Pa，使得最终制得的聚酯熔体的特性粘度为0.65dL/g；将100g甘蔗渣置于烧杯中，继续向烧杯加入600mL质量分数为40%氢氧化钠溶液，搅拌得到碱化甘蔗渣悬浮液，将碱化甘蔗渣悬浮液抽滤，去除滤液得到甘蔗渣碱化纤维，将制得的甘蔗渣碱化纤维放入带有搅拌器和滴液漏斗的四口烧瓶中，向四口烧瓶中加入400mL质量分数为25%的氢氧化钠溶液，加热升温至60℃，用滴液漏斗以3mL/min的滴加速率向四口烧瓶中滴加15mL二硫化碳，搅拌反应2h，得到反应产物；将上述反应产物与400mL质量分数为25%的硫酸镁溶液混合搅拌30min，过滤，去除滤液得到滤渣，将滤渣用无水乙醇洗涤后置于烘箱中，加热升温至50℃，干燥2h，得到固化黄原酸酯，向固化黄原酸酯中加入100mL质量分数为20%的氢氧化钠溶液，得到纤维粘胶；将聚酯熔体送入设定温度为230℃的纺丝箱体中，在三角形中空喷丝板中喷出初生纤维，将初生纤维与上述纤维粘胶按质量比为3︰1混合，浸入装有棕榈油的浸渍槽中，加热升温至150℃，浸渍20s后，经牵引槽以70cm/min的速率拉伸得到拉伸纤维；将拉伸纤维置于卷曲机中，以主压为1.8MPa，背压为2.5MPa，卷曲得到高密度纤维，将高密度纤维经往复小车送入J形箱内进行排列，将排列好的高密度纤维放入纺布机中捻合成布，控制纤维针织速率为4cm/s，得到高弹性吸湿针织面料。
实例2
将竹片置于马弗炉中，抽除马弗炉中空气，加热升温至1050℃，烧制3.5h，得到竹炭，将竹炭用气流粉碎机粉碎，得到粒径为450nm的活性炭粉末，将对苯二甲酸乙二醇酯的母粒与活性炭粉末按质量比为3︰2混合，得到预分散料；将预分散料置于螺杆挤出机中，控制机头温度为250℃，熔融挤出后经熔体泵送至调粘反应釜，得到聚酯熔体，控制熔体在调粘反应釜的停留时间为35min，调粘反应釜的真空度为24Pa，使得最终制得的聚酯熔体的特性粘度为0.70dL/g；将110g甘蔗渣置于烧杯中，继续向烧杯加入650mL质量分数为40%氢氧化钠溶液，搅拌得到碱化甘蔗渣悬浮液，将碱化甘蔗渣悬浮液抽滤，去除滤液得到甘蔗渣碱化纤维，将制得的甘蔗渣碱化纤维放入带有搅拌器和滴液漏斗的四口烧瓶中，向四口烧瓶中加入425mL质量分数为25%的氢氧化钠溶液，加热升温至63℃，用滴液漏斗以4mL/min的滴加速率向四口烧瓶中滴加16mL二硫化碳，搅拌反应2.5h，得到反应产物；将上述反应产物与450mL质量分数为25%的硫酸镁溶液混合搅拌33min，过滤，去除滤液得到滤渣，将滤渣用无水乙醇洗涤后置于烘箱中，加热升温至53℃，干燥2.5h，得到固化黄原酸酯，向固化黄原酸酯中加入110mL质量分数为20%的氢氧化钠溶液，得到纤维粘胶；将聚酯熔体送入设定温度为240℃的纺丝箱体中，在三角形中空喷丝板中喷出初生纤维，将初生纤维与上述纤维粘胶按质量比为3︰1混合，浸入装有棕榈油的浸渍槽中，加热升温至160℃，浸渍25s后，经牵引槽以80cm/min的速率拉伸得到拉伸纤维；将拉伸纤维置于卷曲机中，以主压为2.0MPa，背压为2.6MPa，卷曲得到高密度纤维，将高密度纤维经往复小车送入J形箱内进行排列，将排列好的高密度纤维放入纺布机中捻合成布，控制纤维针织速率为7cm/s，得到高弹性吸湿针织面料。
实例3
将竹片置于马弗炉中，抽除马弗炉中空气，加热升温至1100℃，烧制4h，得到竹炭，将竹炭用气流粉碎机粉碎，得到粒径为500nm的活性炭粉末，将对苯二甲酸乙二醇酯的母粒与活性炭粉末按质量比为3︰2混合，得到预分散料；将预分散料置于螺杆挤出机中，控制机头温度为300℃，熔融挤出后经熔体泵送至调粘反应釜，得到聚酯熔体，控制熔体在调粘反应釜的停留时间为40min，调粘反应釜的真空度为30Pa，使得最终制得的聚酯熔体的特性粘度为0.74dL/g；将120g甘蔗渣置于烧杯中，继续向烧杯加入700mL质量分数为40%氢氧化钠溶液，搅拌得到碱化甘蔗渣悬浮液，将碱化甘蔗渣悬浮液抽滤，去除滤液得到甘蔗渣碱化纤维，将制得的甘蔗渣碱化纤维放入带有搅拌器和滴液漏斗的四口烧瓶中，向四口烧瓶中加入450mL质量分数为25%的氢氧化钠溶液，加热升温至65℃，用滴液漏斗以5mL/min的滴加速率向四口烧瓶中滴加18mL二硫化碳，搅拌反应3h，得到反应产物；将上述反应产物与500mL质量分数为25%的硫酸镁溶液混合搅拌35min，过滤，去除滤液得到滤渣，将滤渣用无水乙醇洗涤后置于烘箱中，加热升温至55℃，干燥3h，得到固化黄原酸酯，向固化黄原酸酯中加入120mL质量分数为20%的氢氧化钠溶液，得到纤维粘胶；将聚酯熔体送入设定温度为250℃的纺丝箱体中，在三角形中空喷丝板中喷出初生纤维，将初生纤维与上述纤维粘胶按质量比为3︰1混合，浸入装有棕榈油的浸渍槽中，加热升温至170℃，浸渍30s后，经牵引槽以90cm/min的速率拉伸得到拉伸纤维；将拉伸纤维置于卷曲机中，以主压为2.2MPa，背压为2.8MPa，卷曲得到高密度纤维，将高密度纤维经往复小车送入J形箱内进行排列，将排列好的高密度纤维放入纺布机中捻合成布，控制纤维针织速率为10cm/s，得到高弹性吸湿针织面料。
对比例
以广州市某公司生产的针织面料作为对比例
对本发明制得的高弹性吸湿针织面料和对比例中的针织面料进行检测，检测结果如表1所示：
参照标准《FZ/T73023-2006》标准执行。
表1性能测定结果
由表1数据可知，本发明制得的高弹性吸湿针织面料，具有透气性好、耐腐蚀性强以及抑菌效果好等优点，且本发明的制备工艺简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，可大规模工业化生产。因此，明显优于对比例产品，具有广阔的使用前景。

Claims (7)

1.一种高弹性吸湿针织面料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）将竹片置于马弗炉中，抽除马弗炉中空气，加热升温，烧制，得到竹炭，将竹炭用气流粉碎机粉碎，得到活性炭粉末，将对苯二甲酸乙二醇酯的母粒与活性炭粉末混合，得到预分散料；
（2）将预分散料置于螺杆挤出机中，熔融挤出后经熔体泵送至调粘反应釜，得到聚酯熔体；
（3）将100～120g甘蔗渣置于烧杯中，继续向烧杯加入600～700mL氢氧化钠溶液，搅拌得到碱化甘蔗渣悬浮液，将碱化甘蔗渣悬浮液抽滤，去除滤液得到甘蔗渣碱化纤维，将制得的甘蔗渣碱化纤维放入带有搅拌器和滴液漏斗的四口烧瓶中，向四口烧瓶中加入400～450mL氢氧化钠溶液，加热升温，用滴液漏斗向四口烧瓶中滴加15～18mL二硫化碳，搅拌反应，得到反应产物；
（4）将上述反应产物与400～500mL硫酸镁溶液混合搅拌，过滤，去除滤液得到滤渣，将滤渣用无水乙醇洗涤后置于烘箱中，加热升温，干燥，得到固化黄原酸酯，向固化黄原酸酯中加入100～120mL氢氧化钠溶液，得到纤维粘胶；
（5）将聚酯熔体送入纺丝箱体中，在三角形中空喷丝板中喷出初生纤维，将初生纤维与上述纤维粘胶混合，浸入装有棕榈油的浸渍槽中，加热升温，浸渍后，经牵引槽拉伸得到拉伸纤维；
（6）将拉伸纤维置于卷曲机中，卷曲得到高密度纤维，将高密度纤维经往复小车送入J形箱内进行排列，将排列好的高密度纤维放入纺布机中捻合成布，得到高弹性吸湿针织面料。
2.根据权利要求1所述的一种高弹性吸湿针织面料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的马弗炉加热升温后温度为1000～1100℃，烧制时间为3～4h，活性炭粉末粒径为400～500nm，对苯二甲酸乙二醇酯的母粒与活性炭粉末混合的质量比为3︰2。
3.根据权利要求1所述的一种高弹性吸湿针织面料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述的控制机头温度为200～300℃，控制熔体在调粘反应釜的停留时间为30～40min，调粘反应釜的真空度为15～30Pa，最终制得的聚酯熔体的特性粘度为0.65～0.74dL/g。
4.根据权利要求1所述的一种高弹性吸湿针织面料的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述的氢氧化钠溶液的质量分数为40%，质量分数为25%的氢氧化钠溶液，加热升温后温度为60～65℃，滴液漏斗滴加速率为3～5mL/min，搅拌反应时间为2～3h。
5.根据权利要求1所述的一种高弹性吸湿针织面料的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述的硫酸镁溶液的质量分数为25%，混合搅拌时间为30～35min，烘箱加热升温后温度为50～55℃，干燥时间为2～3h，氢氧化钠溶液质量分数为20%，得到纤维粘胶。
6.根据权利要求1所述的一种高弹性吸湿针织面料的制备方法，其特征在于：步骤（5）所述的纺丝箱体设定温度为230～250℃，初生纤维与纤维粘胶混合的质量比为3︰1，浸渍槽加热升温后温度为150～170℃，浸渍时间为20～30s，牵引槽牵引速率70～90cm/min。
7.根据权利要求1所述的一种高弹性吸湿针织面料的制备方法，其特征在于：步骤（6）所述的卷曲机主压为1.8～2.2MPa，背压为2.5～2.8MPa，控制纤维针织速率为4～10cm/s。
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