CN108823736A - 一种保暖羊毛木棉混纺面料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种保暖羊毛木棉混纺面料的制备方法，羊毛混纺纱线的纤维组成包括木棉纤维和羊毛纤维，木棉纤维的纺前处理依次包括复合酶溶液浸渍水解处理、一次干燥和喷洒聚氨酯处理液静置处理、二次烘干焙烘；复合酶溶液中的酶包括酸性脂肪酶和戊聚糖酶；聚氨酯处理液的组成按重量份数计包括：封端型水性聚氨酯3～8份、渗透剂0.01～0.2份、水70～91份；二次烘干后的焙烘温度大于110℃。对木棉纤维表面的蜡质以及蜡质水解后暴露出的半纤维素等进行局部水解，然后利用聚氨酯解封的异氰酸根与木棉纤维表面暴露的羟基反应，有助于改善木棉纤维的可纺性。

Description

一种保暖羊毛木棉混纺面料的制备方法
技术领域
本发明属于面料生产技术领域，具体涉及一种保暖羊毛木棉混纺面料的制备方法。
背景技术
木棉纤维由于具有稳定的中空结构，是锦葵目木棉科内几种植物的果实纤维，是最细、最轻、中空度最高、最保暖的纤维材质。具有防霉、轻柔、不透水、不导热，保暖、吸湿性强等特点。现有技术中利用木棉纤维作为保暖面料纱线的方式主要有两种，一种是作为混纺纱线的组分，例如与羊绒、涤纶以及与莫代尔和棉纤维的三组份混纺， 另一种是直接作为纱线单组份，但由于木棉纤维的长度远远小于棉纤维的长度，没有棉纤维的天然卷曲和羊毛纤维的鳞片层，抱合力差，用作纱线组分时需要对木棉纤维进行预处理。
木棉纤维的前处理如CN103451911A、CN1990946A和CN105586676A中所述的，CN103451911A依次采用顺滑剂浸渍、预烘和低温等离子体处理；CN1990946A采用丙烯酸酯、淀粉、聚乙烯醇等成膜物质在木棉纤维表面交联成膜；CN105586676A则利用包含乳酸低聚物、淀粉、扩链剂等组分的助剂，增加成纱中木棉纤维表面的成膜物质与混纺纤维聚乳酸之间的附着力。上述三种方法均为基于木棉纤维的加法改性。但是由于木棉纤维表面具有亲油性的蜡质，成膜物质在木棉纤维表面耐水洗性较差，在纺纱过程中容易脱落剥离。低温等离子体处理在规模生产中的应用较少。
因此，有必要对现有技术中的含有木棉纤维的混纺纱线制备工序中木棉纤维的预处理工艺进行改进。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种保暖羊毛木棉混纺面料的制备方法，该方法首先采用复合酶对于木棉纤维的表面进行处理，得到较为粗糙的纤维表面，然后采用水性聚氨酯处理木棉纤维，所得聚氨酯膜与木棉纤维的结合力较强。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种保暖羊毛木棉混纺面料的制备方法，其特征在于，所述羊毛混纺纱线的纤维组成包括木棉纤维和羊毛纤维，木棉纤维的纺前处理依次包括复合酶溶液浸渍水解处理、一次干燥和喷洒聚氨酯处理液静置处理、二次烘干焙烘；复合酶溶液中的酶包括酸性脂肪酶和戊聚糖酶；聚氨酯处理液的组成按重量份数计包括：封端型水性聚氨酯3～8份、渗透剂0.01～0.2份、水70～91份；二次烘干后的焙烘温度大于110℃。
经过酸性脂肪酶和戊聚糖酶溶液处理后的木棉纤维表面粗糙程度变大，纤维具有较多的羟基等亲水基团，在其表面喷洒聚氨酯处理液，处理液在木棉纤维表面迁移传递并最终均布成液膜，二次烘干后的焙烘封端的异氰酸基解封与木棉纤维表面的羟基反应，在木棉纤维表面形成附着力较强的保护膜，水性聚氨酯成膜具有弹性，与中空的木棉纤维压缩弹性相适应。
优选的技术方案为，复合酶溶液浸渍水解处理的工艺过程为：将木棉纤维浸渍于复合酶溶液中，48～55℃下处理1.5～3h；复合酶溶液的pH值为4.8～5.3。处理时间过长会导致木棉纤维的半纤维素水解过多，在纺纱过程中木棉纤维高中空原生态结构不同程度被破坏，不利于保证面料的保暖性能。
优选的技术方案为，以木棉纤维重量为基准，复合酶溶液中酸性脂肪酶的含量为20000～30000IU/g，复合酶溶液中戊聚糖酶的含量为1200～2000IU/g。
优选的技术方案为，复合酶溶液中还包括pH值调节剂，所述pH值调节剂为磷酸氢二钠-磷酸二氢钾缓冲对或柠檬酸-氢氧化钠-盐酸缓冲对。
优选的技术方案为，所述木棉纤维的长度为20～32mm。
优选的技术方案为，还包括以下步骤：
将羊毛纤维和经纺前处理后的木棉纤维混合，依次经过和毛、抓棉、混棉、开棉、梳棉、并条、摩擦纺和络筒工序，制得保暖羊毛混纺纱线，保暖羊毛木棉混纺面料由保暖羊毛混纺纱线织造制得；
其中，羊毛纤维与木棉纤维的重量之比为1：（0.1～0.3）。聚氨酯处理后的木棉纤维可纺性得到提升，但是木棉纤维含量过大，则纱线毛羽明显增加，且纱线强力降低。
优选的技术方案为，聚氨酯处理液中还包括0.1～0.5的醇胺催化剂，醇胺催化剂为二甲基乙醇胺和/或三乙醇胺。醇胺催化剂可促进异氰酸根与羟基的反应，降低焙烘温度且缩短焙烘时间，减弱高温对于木棉纤维的实质损伤。
优选的技术方案为，聚氨酯处理液的用量与木棉纤维的重量之比为（5～8）:100。
优选的技术方案为，静置处理工艺条件为：温度30～40℃，湿度为55～70%，静置时间为6～8h，焙烘温度为120～130℃，焙烘时间为2～3min。静置工艺条件下，湿度过小会导致聚氨酯处理液的迁移受阻，木棉纤维表面局部暴露，不利于保证各处纱线强力的一致。
本发明的优点和有益效果在于：
本发明与现有技术中单纯的在木棉纤维表面接枝覆膜等“加法”有所区别，采用“先减后加”的方式，对木棉纤维表面的蜡质以及蜡质水解后暴露出的半纤维素等进行局部水解，然后利用聚氨酯解封的异氰酸根与木棉纤维表面暴露的羟基反应，上述反应得到的聚氨酯膜与木棉纤维表面的附着力强，并具有一定的弹性，有助于改善木棉纤维的可纺性。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1（简称E1，下同）
实施例1保暖羊毛木棉混纺面料的制备方法，羊毛混纺纱线的纤维组成包括木棉纤维和羊毛纤维，木棉纤维的纺前处理依次包括复合酶溶液浸渍水解处理、一次干燥和喷洒聚氨酯处理液静置处理、二次烘干焙烘：
复合酶溶液浸渍水解处理：将木棉纤维浸渍于复合酶溶液中，48～50℃下处理2h；复合酶溶液的pH值为4.8～5.3（采用稀盐酸或者弱有机酸调节pH值）；以木棉纤维重量为基准，复合酶溶液中酸性脂肪酶的含量为10000IU/g，复合酶溶液中戊聚糖酶的含量为1000IU/g。
将水解后的木棉纤维用清水清洗干燥；
喷洒聚氨酯处理液静置处理：聚氨酯处理液的组成按重量份数计包括：封端型水性聚氨酯3份、渗透剂0.01份、水91份；聚氨酯处理液的用量与木棉纤维的重量之比为1:10；
静置处理工艺条件为：温度为室温，湿度为45～50%，静置时间为5h，二次烘干后的焙烘温度115～118℃，焙烘时间为5min。
木棉纤维趋长选择，以减少纱线毛羽，保证较高的纱线强力。木棉纤维的长度为20～32mm。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于，以木棉纤维重量为基准，复合酶溶液中酸性脂肪酶的含量为20000IU/g，复合酶溶液中戊聚糖酶的含量为1200IU/g。
喷洒聚氨酯处理液静置处理：聚氨酯处理液的组成按重量份数计包括：封端型水性聚氨酯8份、渗透剂0.01份、水91份；聚氨酯处理液的用量与木棉纤维的重量之比为5:100；
静置处理工艺条件为：温度30～35℃，湿度为55～60%，静置时间为6h，二次烘干后的焙烘温度120～125℃，焙烘时间为3min。
实施例3
实施例3与实施例2的区别在于，以木棉纤维重量为基准，复合酶溶液中酸性脂肪酶的含量为30000IU/g，复合酶溶液中戊聚糖酶的含量为2000IU/g。
喷洒聚氨酯处理液静置处理：聚氨酯处理液的组成按重量份数计包括：封端型水性聚氨酯5份、渗透剂0.1份、水80份；聚氨酯处理液的用量与木棉纤维的重量之比为2:25；
静置处理工艺条件为：温度35～40℃，湿度为65～70%，静置时间为8h，二次烘干后的焙烘温度125～130℃，焙烘时间为2min。
实施例4
实施例4的复合酶溶液中采用磷酸氢二钠-磷酸二氢钾缓冲对调节pH值。pH值的缓冲对替代还可以为柠檬酸-氢氧化钠-盐酸缓冲对。
实施例5-6
聚氨酯处理液还含有醇胺催化剂，实施例5中醇胺催化剂为二甲基乙醇胺0.1份，实施例6中醇胺催化剂为三乙醇胺0.5份。
以实施例1-6所得木棉散纤维为原料，保暖羊毛木棉混纺面料的制备方法还包括以下步骤：
将羊毛纤维和经纺前处理后的木棉纤维混合，依次经过和毛、抓棉、混棉、开棉、梳棉、并条、摩擦纺和络筒工序，制得保暖羊毛混纺纱线；其中，羊毛纤维与木棉纤维的重量之比为1：（0.1～0.3）。摩擦辊转速为 5000r/min。
对比例
对比例1（简称D1，下同）木棉纤维经过实施例1的复合酶溶液浸渍水解处理即水洗干燥步骤。
对比例2对未经处理的木棉纤维直接采用CN1990946A的助剂以及方法处理，助剂的组成：丙烯酸丁酯40份、淀粉40份、聚乙烯醇20份，水300份。将助剂加热至70℃，加入混合液30倍重量的木棉纤维，混合均匀，在混料房中用80℃的水蒸气对木棉纤维进行半定型处理，使助剂混合液均匀的喷洒在木棉纤维表面并干燥，前处理完成。
对实施例和对比例中预处理后的木棉散纤维的性能测试数据（吸水性能：单位mg/100g；断裂强度：单位cN/tex）。
测试项目 E1 E2 E3 E4 E5 E6 D1 D2
吸水性能 113.5 133.2 122.1 128.7 145.8 148.7 118.5 124.3
断裂强度 3.17 3.45 3.31 3.35 3.80 3.74 2.85 3.05
将对比例2所得木棉散纤维按照与实施例相同的工艺参数纺纱并制造成面料。与对比例2相比，羊毛纤维与木棉纤维的重量之比为1：0.3时，实施例1-6所得纱线毛羽指数低于对比例2纱线，面料织造过程中，实施例1-6的断头率相对较低，经电镜观察，木棉纤维表面的聚氨酯膜耐水洗性和耐摩擦剥落性能良好。
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，在不脱离本发明技术原理的前提下，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 (9)

1.一种保暖羊毛木棉混纺面料的制备方法，其特征在于，所述羊毛混纺纱线的纤维组成包括木棉纤维和羊毛纤维，木棉纤维的纺前处理依次包括复合酶溶液浸渍水解处理、一次干燥和喷洒聚氨酯处理液静置处理、二次烘干焙烘；复合酶溶液中的酶包括酸性脂肪酶和戊聚糖酶；聚氨酯处理液的组成按重量份数计包括：封端型水性聚氨酯3～8份、渗透剂0.01～0.2份、水70～91份；二次烘干后的焙烘温度大于110℃。
2.根据权利要求1所述的保暖羊毛木棉混纺面料的制备方法，其特征在于，复合酶溶液浸渍水解处理的工艺过程为：将木棉纤维浸渍于复合酶溶液中，48～55℃下处理1.5～3h；复合酶溶液的pH值为4.8～5.3。
3.根据权利要求1所述的保暖羊毛木棉混纺面料的制备方法，其特征在于，以木棉纤维重量为基准，复合酶溶液中酸性脂肪酶的含量为20000～30000IU/g，复合酶溶液中戊聚糖酶的含量为1200～2000IU/g。
4.根据权利要求1所述的保暖羊毛木棉混纺面料的制备方法，其特征在于，复合酶溶液中还包括pH值调节剂，所述pH值调节剂为磷酸氢二钠-磷酸二氢钾缓冲对或柠檬酸-氢氧化钠-盐酸缓冲对。
5.根据权利要求3所述的保暖羊毛木棉混纺面料的制备方法，其特征在于，所述木棉纤维的长度为20～32mm。
6.根据权利要求1所述的保暖羊毛木棉混纺面料的制备方法，其特征在于，还包括以下步骤：
将羊毛纤维和经纺前处理后的木棉纤维混合，依次经过和毛、抓棉、混棉、开棉、梳棉、并条、摩擦纺和络筒工序，制得保暖羊毛混纺纱线，保暖羊毛木棉混纺面料由保暖羊毛混纺纱线织造制得；
其中，羊毛纤维与木棉纤维的重量之比为1：（0.1～0.3）。
7.根据权利要求1所述的保暖羊毛木棉混纺面料的制备方法，其特征在于，聚氨酯处理液中还包括0.1～0.5的醇胺催化剂，醇胺催化剂为二甲基乙醇胺和/或三乙醇胺。
8.根据权利要求7所述的保暖羊毛木棉混纺面料的制备方法，其特征在于，聚氨酯处理液的用量与木棉纤维的重量之比为（5～8）:100。
9.根据权利要求8所述的保暖羊毛木棉混纺面料的制备方法，其特征在于，静置处理工艺条件为：温度30～40℃，湿度为55～70%，静置时间为6～8h，焙烘温度为120～130℃，焙烘时间为2～3min。
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