CN108824037A - 一种增强苎麻纤维染色能力的处理方法 - Google Patents

一种增强苎麻纤维染色能力的处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种增强苎麻纤维染色能力的处理方法，包括如下步骤：（1）苎麻纤维预处理、（2）改性处理液制备、（3）浸泡改性处理、（4）干燥处理。本发明对苎麻纤维进行了特殊的处理，明显的提升了苎麻纤维的可染色能力，并增强了其强度等特性，综合使用品质佳，极具市场竞争力和加工效益。

Description

一种增强苎麻纤维染色能力的处理方法
技术领域
本发明属于纺织技术领域，具体涉及一种增强苎麻纤维染色能力的处理方法。
背景技术
纤维作为纺织原料,已经有很悠久的历史了。目前,纺织工业中所使用的纤维种类很多,但归纳起来就是天然纤维和化学纤维两类。随着科学技术的快速发展,物质生活的极大丰富,伴随而来的是现代人快节奏的生活方式和不断增加的工作压力,人们在追求物质富裕的同时,越来越关注自身的健康和生存环境,开始渴望回归自然。服装的要求将不再只是遮身防寒等基本的生活要求,而是更加注重舒适和休闲,绿色纺织纤维的特性正好满足了人们的这种潜在需求。从近几年纯棉、麻、丝、毛制品的流行到国际组织及国家大力倡导绿色生态纺织品充分体现了这一发展趋势。因此,棉、麻、丝、毛作为传统意义上的四大天然纤维再次被人类重视起来。麻纤维使用的历史可以追溯到大约万年之前,那时候人们就开始剥制和利用麻类植物的茎和皮来制作绳一类的东西。
麻属于植物性纤维,苎麻是麻的一种，是剥取植物茎部的皮层纤维或叶子里的维管束纤维而得,是多细胞的长纤维。其在纺织领域中的使用非常常见，为了改善织物的外观美感，通常需要对苎麻纤维进行染色处理，但天然苎麻纤维对于染料的吸附固定性能不佳，因此需要对其进行改性处理。现有的改性处理方法会对纤维强度特性造成损伤，且改性处理的效果不是太好。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种增强苎麻纤维染色能力的处理方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种增强苎麻纤维染色能力的处理方法，包括如下步骤：
（1）苎麻纤维预处理：
a.先将苎麻纤维放入到温水中浸泡处理30~35min，然后捞出沥干表面水分后备用；
b.将操作a处理后的苎麻纤维放入到密闭罐内，然后向密闭罐内通入高温水蒸气，同时将密闭罐内的压力增至0.3~0.35MPa，保温保压处理10~12min后，再快速卸至常温常压后将苎麻纤维取出备用；
c.将操作b处理后的苎麻纤维再次放入到温水中浸泡处理10~15min，然后捞出沥干表面水分后备用；
（2）改性处理液制备：
a.将云母粉先放入到酸液中浸泡处理4~6min，取出后再放入到碱液中浸泡处理5~7min，最后取出用去离子水冲洗一遍后备用；
b.将操作a处理后的云母粉放入到煅烧炉内进行煅烧处理，1~1.5h后将云母粉取出备用；
c.将操作b处理后的云母粉投入到粉碎机内进行粉碎后过2000目备用；
d.将操作c处理后的云母粉放入到辐照箱内进行辐照处理，40~50min后取出备用；
e.将操作d处理后的云母粉与十六烷基三甲基溴化铵、六偏磷酸钠、硬脂酸锌、三乙醇胺、水对应按照重量比5~7:6~9:2~4:3~5:1~2:110~120进行混合投入到搅拌罐内，高速搅拌处理40~45min后取出得改性处理液备用；
（3）浸泡改性处理：
将步骤（1）处理后的苎麻纤维浸入到步骤（2）所得的改性处理液中，加热保持改性处理液的温度为42~46℃，超声处理1~1.5h后将苎麻纤维取出备用；
（4）干燥处理：
用去离子水对步骤（3）处理后的苎麻纤维冲洗一遍后，再将其放入到干燥箱内干燥处理2~3h后即可。
进一步的，步骤（1）操作a和操作c中所述的温水的温度为33~36℃。
进一步的，步骤（1）操作b中所述的快速卸至常温常压是于20s内将密闭罐卸至常温常压。
进一步的，步骤（2）操作a中所述的酸液是质量分数为5~8%的磷酸溶液，所述的碱液是质量分数为8~10%的氢氧化钠溶液。
进一步的，步骤（2）操作b中所述的煅烧处理时控制煅烧炉内的温度为800~850℃。
进一步的，步骤（2）操作d中所述的辐照处理是He离子辐照处理，并控制辐照的能量为380~400keV，辐照的温度控制为420~450℃，注入量为6~8×1016 cm-2。
进一步的，步骤（3）中所述的超声处理时超声波的频率为400~450kHz。
进一步的，步骤（4）中所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为75~78℃。
本发明对苎麻纤维进行了特殊的处理，很好的改善了苎麻纤维的使用品质，其中先对苎麻纤维进行了温水浸泡，柔化了纤维，接着进行了高温高压-快速卸温卸压处理，有效的松散了苎麻纤维的组织结构，尤其改善了无定形区的组织结构，去除了纤维内的果胶等杂质成分，并破坏了纤维素中的超分子结构，助于后续的改性处理，接着又进行了温水浸泡，消除了纤维内残存的应力，保证了纤维的力学品质；之后配制了一种改性处理液成分，其内添加了云母粉，此云母粉经过了酸碱浸泡、煅烧处理，提升了其比表面积和吸附能力，后面还进行了辐照处理，利用He离子进行辐照处理，在云母粉表面上富集固定了大量的活性粒子，提升了其反应能力和表面活性，促进了其与苎麻纤维的接枝固定，以及对颜料的吸附能力，并且He离子进行辐照处理时会在云母粉内产生大量小粒径的氦泡，进一步提升了云母粉的比表面积和吸附能力，最后与阳离子表面活性剂等对苎麻纤维进行浸泡改性，增强了苎麻纤维的使用品质。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明对苎麻纤维进行了特殊的处理，明显的提升了苎麻纤维的可染色能力，并增强了其强度等特性，综合使用品质佳，极具市场竞争力和加工效益。
具体实施方式
实施例1
一种增强苎麻纤维染色能力的处理方法，包括如下步骤：
（1）苎麻纤维预处理：
a.先将苎麻纤维放入到温水中浸泡处理30min，然后捞出沥干表面水分后备用；
b.将操作a处理后的苎麻纤维放入到密闭罐内，然后向密闭罐内通入高温水蒸气，同时将密闭罐内的压力增至0.3MPa，保温保压处理10min后，再快速卸至常温常压后将苎麻纤维取出备用；
c.将操作b处理后的苎麻纤维再次放入到温水中浸泡处理10min，然后捞出沥干表面水分后备用；
（2）改性处理液制备：
a.将云母粉先放入到酸液中浸泡处理4min，取出后再放入到碱液中浸泡处理5min，最后取出用去离子水冲洗一遍后备用；
b.将操作a处理后的云母粉放入到煅烧炉内进行煅烧处理，1h后将云母粉取出备用；
c.将操作b处理后的云母粉投入到粉碎机内进行粉碎后过2000目备用；
d.将操作c处理后的云母粉放入到辐照箱内进行辐照处理，40min后取出备用；
e.将操作d处理后的云母粉与十六烷基三甲基溴化铵、六偏磷酸钠、硬脂酸锌、三乙醇胺、水对应按照重量比5:6:2:3:1:110进行混合投入到搅拌罐内，高速搅拌处理40min后取出得改性处理液备用；
（3）浸泡改性处理：
将步骤（1）处理后的苎麻纤维浸入到步骤（2）所得的改性处理液中，加热保持改性处理液的温度为42℃，超声处理1h后将苎麻纤维取出备用；
（4）干燥处理：
用去离子水对步骤（3）处理后的苎麻纤维冲洗一遍后，再将其放入到干燥箱内干燥处理2h后即可。
进一步的，步骤（1）操作a和操作c中所述的温水的温度为33℃。
进一步的，步骤（1）操作b中所述的快速卸至常温常压是于20s内将密闭罐卸至常温常压。
进一步的，步骤（2）操作a中所述的酸液是质量分数为5%的磷酸溶液，所述的碱液是质量分数为8%的氢氧化钠溶液。
进一步的，步骤（2）操作b中所述的煅烧处理时控制煅烧炉内的温度为800℃。
进一步的，步骤（2）操作d中所述的辐照处理是He离子辐照处理，并控制辐照的能量为380keV，辐照的温度控制为420℃，注入量为6×1016 cm-2。
进一步的，步骤（3）中所述的超声处理时超声波的频率为400kHz。
进一步的，步骤（4）中所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为75℃。
实施例2
一种增强苎麻纤维染色能力的处理方法，包括如下步骤：
（1）苎麻纤维预处理：
a.先将苎麻纤维放入到温水中浸泡处理33min，然后捞出沥干表面水分后备用；
b.将操作a处理后的苎麻纤维放入到密闭罐内，然后向密闭罐内通入高温水蒸气，同时将密闭罐内的压力增至0.32MPa，保温保压处理11min后，再快速卸至常温常压后将苎麻纤维取出备用；
c.将操作b处理后的苎麻纤维再次放入到温水中浸泡处理13min，然后捞出沥干表面水分后备用；
（2）改性处理液制备：
a.将云母粉先放入到酸液中浸泡处理4~6min，取出后再放入到碱液中浸泡处理6min，最后取出用去离子水冲洗一遍后备用；
b.将操作a处理后的云母粉放入到煅烧炉内进行煅烧处理，1.3h后将云母粉取出备用；
c.将操作b处理后的云母粉投入到粉碎机内进行粉碎后过2000目备用；
d.将操作c处理后的云母粉放入到辐照箱内进行辐照处理，45min后取出备用；
e.将操作d处理后的云母粉与十六烷基三甲基溴化铵、六偏磷酸钠、硬脂酸锌、三乙醇胺、水对应按照重量比6:8:3:4:1.5:115进行混合投入到搅拌罐内，高速搅拌处理42min后取出得改性处理液备用；
（3）浸泡改性处理：
将步骤（1）处理后的苎麻纤维浸入到步骤（2）所得的改性处理液中，加热保持改性处理液的温度为44℃，超声处理1.3h后将苎麻纤维取出备用；
（4）干燥处理：
用去离子水对步骤（3）处理后的苎麻纤维冲洗一遍后，再将其放入到干燥箱内干燥处理2.5h后即可。
进一步的，步骤（1）操作a和操作c中所述的温水的温度为35℃。
进一步的，步骤（1）操作b中所述的快速卸至常温常压是于20s内将密闭罐卸至常温常压。
进一步的，步骤（2）操作a中所述的酸液是质量分数为7%的磷酸溶液，所述的碱液是质量分数为9%的氢氧化钠溶液。
进一步的，步骤（2）操作b中所述的煅烧处理时控制煅烧炉内的温度为830℃。
进一步的，步骤（2）操作d中所述的辐照处理是He离子辐照处理，并控制辐照的能量为390keV，辐照的温度控制为440℃，注入量为7×1016 cm-2。
进一步的，步骤（3）中所述的超声处理时超声波的频率为430kHz。
进一步的，步骤（4）中所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为77℃。
实施例3
一种增强苎麻纤维染色能力的处理方法，包括如下步骤：
（1）苎麻纤维预处理：
a.先将苎麻纤维放入到温水中浸泡处理35min，然后捞出沥干表面水分后备用；
b.将操作a处理后的苎麻纤维放入到密闭罐内，然后向密闭罐内通入高温水蒸气，同时将密闭罐内的压力增至0.35MPa，保温保压处理12min后，再快速卸至常温常压后将苎麻纤维取出备用；
c.将操作b处理后的苎麻纤维再次放入到温水中浸泡处理15min，然后捞出沥干表面水分后备用；
（2）改性处理液制备：
a.将云母粉先放入到酸液中浸泡处理6min，取出后再放入到碱液中浸泡处理7min，最后取出用去离子水冲洗一遍后备用；
b.将操作a处理后的云母粉放入到煅烧炉内进行煅烧处理，1.5h后将云母粉取出备用；
c.将操作b处理后的云母粉投入到粉碎机内进行粉碎后过2000目备用；
d.将操作c处理后的云母粉放入到辐照箱内进行辐照处理，50min后取出备用；
e.将操作d处理后的云母粉与十六烷基三甲基溴化铵、六偏磷酸钠、硬脂酸锌、三乙醇胺、水对应按照重量比7:9:4:5:2:120进行混合投入到搅拌罐内，高速搅拌处理45min后取出得改性处理液备用；
（3）浸泡改性处理：
将步骤（1）处理后的苎麻纤维浸入到步骤（2）所得的改性处理液中，加热保持改性处理液的温度为46℃，超声处理1.5h后将苎麻纤维取出备用；
（4）干燥处理：
用去离子水对步骤（3）处理后的苎麻纤维冲洗一遍后，再将其放入到干燥箱内干燥处理3h后即可。
进一步的，步骤（1）操作a和操作c中所述的温水的温度为36℃。
进一步的，步骤（1）操作b中所述的快速卸至常温常压是于20s内将密闭罐卸至常温常压。
进一步的，步骤（2）操作a中所述的酸液是质量分数为8%的磷酸溶液，所述的碱液是质量分数为10%的氢氧化钠溶液。
进一步的，步骤（2）操作b中所述的煅烧处理时控制煅烧炉内的温度为850℃。
进一步的，步骤（2）操作d中所述的辐照处理是He离子辐照处理，并控制辐照的能量为400keV，辐照的温度控制为450℃，注入量为8×1016 cm-2。
进一步的，步骤（3）中所述的超声处理时超声波的频率为450kHz。
进一步的，步骤（4）中所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为78℃。
对比实施例1
本对比实施例1与实施例2相比，在步骤（2）改性处理液制备中，省去了操作d的处理，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例2
本对比实施例2与实施例2相比，在步骤（2）改性处理液制备中的操作e中，用等质量份的市售云母粉取代操作d处理后的云母粉成分，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例3
本对比实施例3与实施例2相比，在步骤（2）改性处理液制备中的操作e中，省去了操作d处理后的云母粉成分，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例4
本对比实施例4与实施例2相比，省去了步骤（2）改性处理液制备及后续对应的处理，除此外的方法步骤均相同。
为了对比本发明效果，选用同一批采收的苎麻纤维作为实验对象，分别用上述实施例2、对比实施例1、对比实施例2、对比实施例3、对比实施例4对应的方法进行加工处理，完成后对苎麻纤维进行性能测试，之后再进行染色实验，统计记录期间的数据，具体对比见下表1所示：
表1
注：上表1中所述的断裂强度使用YG020A型电子单纱强力仪进行测试，拉伸的速度控制为205mm/min，环境温度为20℃，湿度为65%，预张力为0.05 cN/dtex；所述的折皱回复角表征纤维的抗皱性能，参照GB/T 3819-1997进行测试，所用仪器为YG541A型折皱回复测定仪；所述的上染率是测定的对活性艳红X-3B染料的上染率。
由上表1可以看出，本发明处理方法能有效的提升苎麻纤维的着色特性，同时又能增强苎麻纤维的力学特性，改善了综合使用性能，极具市场竞争力和生产加工效益。

Claims (8)

1.一种增强苎麻纤维染色能力的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）苎麻纤维预处理：
a.先将苎麻纤维放入到温水中浸泡处理30~35min，然后捞出沥干表面水分后备用；
b.将操作a处理后的苎麻纤维放入到密闭罐内，然后向密闭罐内通入高温水蒸气，同时将密闭罐内的压力增至0.3~0.35MPa，保温保压处理10~12min后，再快速卸至常温常压后将苎麻纤维取出备用；
c.将操作b处理后的苎麻纤维再次放入到温水中浸泡处理10~15min，然后捞出沥干表面水分后备用；
（2）改性处理液制备：
a.将云母粉先放入到酸液中浸泡处理4~6min，取出后再放入到碱液中浸泡处理5~7min，最后取出用去离子水冲洗一遍后备用；
b.将操作a处理后的云母粉放入到煅烧炉内进行煅烧处理，1~1.5h后将云母粉取出备用；
c.将操作b处理后的云母粉投入到粉碎机内进行粉碎后过2000目备用；
d.将操作c处理后的云母粉放入到辐照箱内进行辐照处理，40~50min后取出备用；
e.将操作d处理后的云母粉与十六烷基三甲基溴化铵、六偏磷酸钠、硬脂酸锌、三乙醇胺、水对应按照重量比5~7:6~9:2~4:3~5:1~2:110~120进行混合投入到搅拌罐内，高速搅拌处理40~45min后取出得改性处理液备用；
（3）浸泡改性处理：
将步骤（1）处理后的苎麻纤维浸入到步骤（2）所得的改性处理液中，加热保持改性处理液的温度为42~46℃，超声处理1~1.5h后将苎麻纤维取出备用；
（4）干燥处理：
用去离子水对步骤（3）处理后的苎麻纤维冲洗一遍后，再将其放入到干燥箱内干燥处理2~3h后即可。
2.根据权利要求1所述的一种增强苎麻纤维染色能力的处理方法，其特征在于，步骤（1）操作a和操作c中所述的温水的温度为33~36℃。
3.根据权利要求1所述的一种增强苎麻纤维染色能力的处理方法，其特征在于，步骤（1）操作b中所述的快速卸至常温常压是于20s内将密闭罐卸至常温常压。
4.根据权利要求1所述的一种增强苎麻纤维染色能力的处理方法，其特征在于，步骤（2）操作a中所述的酸液是质量分数为5~8%的磷酸溶液，所述的碱液是质量分数为8~10%的氢氧化钠溶液。
5.根据权利要求1所述的一种增强苎麻纤维染色能力的处理方法，其特征在于，步骤（2）操作b中所述的煅烧处理时控制煅烧炉内的温度为800~850℃。
6. 根据权利要求1所述的一种增强苎麻纤维染色能力的处理方法，其特征在于，步骤（2）操作d中所述的辐照处理是He离子辐照处理，并控制辐照的能量为380~400keV，辐照的温度控制为420~450℃，注入量为6~8×1016 cm-2。
7.根据权利要求1所述的一种增强苎麻纤维染色能力的处理方法，其特征在于，步骤（3）中所述的超声处理时超声波的频率为400~450kHz。
8.根据权利要求1所述的一种增强苎麻纤维染色能力的处理方法，其特征在于，步骤（4）中所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为75~78℃。
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