CN108930160A - 一种改善蚕丝纤维力学性能的处理方法 - Google Patents

一种改善蚕丝纤维力学性能的处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种改善蚕丝纤维力学性能的处理方法，涉及蚕丝处理技术领域，包括以下步骤：（1）预处理；（2）等离子体处理；（3）改性处理；显著的提高蚕丝纤维的干断裂强度，而且还能够明显的提高蚕丝纤维的断裂伸长率。

Description

一种改善蚕丝纤维力学性能的处理方法
技术领域
本发明属于蚕丝处理技术领域，具体涉及一种改善蚕丝纤维力学性能的处理方法。
背景技术
蚕丝是天然的动物蛋白质纤维，富含18种人体所需的氨基酸，主要由丝素蛋白和丝胶蛋白组成，是丝绸织造最主要的原料。桑蚕丝具有吸湿、保暖、透气等优点，其触感光滑、柔软、冬暖夏凉，磨擦时有独特的“丝鸣”现象，有很好的延伸性，较好的耐热性。
但是天然蚕丝纤维断裂强度和断裂伸长率一般，无法满足市场的需求。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种改善蚕丝纤维力学性能的处理方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种改善蚕丝纤维力学性能的处理方法，包括以下步骤：
（1）预处理：
将蚕丝纤维浸泡在质量分数为3.2-3.8%的月桂醇溶液中，然后再采用超声波处理30-40s，然后过滤，采用去离子水对过滤后的蚕丝纤维清洗，自然晾干；
（2）等离子体处理：
将上述处理后的蚕丝纤维置于等离子体输送带上，等离子体设备通过一个高压电极、一个负极地线电极、中间隔绝一层耐高压绝缘层产生的电离子对蚕丝纤维进行低温等离子体改性处理120-150s/100g，并且在常压状态下对蚕丝纤维进行等离子体改性处理；
（3）改性处理：
将上述处理后的蚕丝纤维添加到其质量10倍的清水中，然后向清水中添加蚕丝纤维质量0.2-0.5%的铵盐、1.1-1.6%的六偏磷酸钠、3.1-3.4%的海藻酸钠，水浴加热至75℃，以120r/min转速搅拌2小时，然后保温静置4小时，然后过滤，真空干燥，即可。
进一步的，步骤（1）中所述月桂醇溶液为将月桂醇溶于无水乙醇中得到。
进一步的，步骤（1）中所述超声波功率为500W，频率为30kHz。
进一步的，步骤（1）中所述月桂醇溶液浸泡温度为55-60℃。
进一步的，步骤（2）中所述等离子体处理功率为850-900W。
进一步的，步骤（3）中所述铵盐为氯化铵、硫酸铵、硝酸铵中任一种。
进一步的，步骤（3）中真空干燥温度为42℃。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明通过采用月桂醇溶液对蚕丝纤维进行处理，可有效松散桑蚕丝纤维的内部结构，进而提升其柔软性，便于后续处理效果，然后通过对处理后的蚕丝纤维进行等离子体处理，蚕丝纤维表面将引入羟基、羧基、环氧基、过氧化氢物等活性基团，然后再进行改性处理，铵盐、六偏磷酸钠、海藻酸钠可与桑蚕丝纤维分子链间形成氢键，提升了分子链内及分子链间氢键的产生率，促进了蚕丝蛋白无规线团及α-螺旋结构向更稳定的β-折叠结构的转变，进而提升了整体结构的稳定性和强度，尤其是显著的提高蚕丝纤维的干断裂强度，而且还能够明显的提高蚕丝纤维的断裂伸长率，同时经过处理后的桑蚕丝表面积增大，透气性更佳，耐温性提升。
具体实施方式
实施例1
一种改善蚕丝纤维力学性能的处理方法，包括以下步骤：
（1）预处理：
将蚕丝纤维浸泡在质量分数为3.2%的月桂醇溶液中，然后再采用超声波处理30s，然后过滤，采用去离子水对过滤后的蚕丝纤维清洗，自然晾干；
（2）等离子体处理：
将上述处理后的蚕丝纤维置于等离子体输送带上，等离子体设备通过一个高压电极、一个负极地线电极、中间隔绝一层耐高压绝缘层产生的电离子对蚕丝纤维进行低温等离子体改性处理120s/100g，并且在常压状态下对蚕丝纤维进行等离子体改性处理；
（3）改性处理：
将上述处理后的蚕丝纤维添加到其质量10倍的清水中，然后向清水中添加蚕丝纤维质量0.2%的铵盐、1.1%的六偏磷酸钠、3.1%的海藻酸钠，水浴加热至75℃，以120r/min转速搅拌2小时，然后保温静置4小时，然后过滤，真空干燥，即可。
进一步的，步骤（1）中所述月桂醇溶液为将月桂醇溶于无水乙醇中得到。
进一步的，步骤（1）中所述超声波功率为500W，频率为30kHz。
进一步的，步骤（1）中所述月桂醇溶液浸泡温度为55℃。
进一步的，步骤（2）中所述等离子体处理功率为850W。
进一步的，步骤（3）中所述铵盐为氯化铵、硫酸铵、硝酸铵中任一种。
进一步的，步骤（3）中真空干燥温度为42℃。
实施例2
一种改善蚕丝纤维力学性能的处理方法，包括以下步骤：
（1）预处理：
将蚕丝纤维浸泡在质量分数为3.8%的月桂醇溶液中，然后再采用超声波处理40s，然后过滤，采用去离子水对过滤后的蚕丝纤维清洗，自然晾干；
（2）等离子体处理：
将上述处理后的蚕丝纤维置于等离子体输送带上，等离子体设备通过一个高压电极、一个负极地线电极、中间隔绝一层耐高压绝缘层产生的电离子对蚕丝纤维进行低温等离子体改性处理150s/100g，并且在常压状态下对蚕丝纤维进行等离子体改性处理；
（3）改性处理：
将上述处理后的蚕丝纤维添加到其质量10倍的清水中，然后向清水中添加蚕丝纤维质量0.5%的铵盐、1.6%的六偏磷酸钠、3.4%的海藻酸钠，水浴加热至75℃，以120r/min转速搅拌2小时，然后保温静置4小时，然后过滤，真空干燥，即可。
进一步的，步骤（1）中所述月桂醇溶液为将月桂醇溶于无水乙醇中得到。
进一步的，步骤（1）中所述超声波功率为500W，频率为30kHz。
进一步的，步骤（1）中所述月桂醇溶液浸泡温度为60℃。
进一步的，步骤（2）中所述等离子体处理功率为900W。
进一步的，步骤（3）中所述铵盐为氯化铵、硫酸铵、硝酸铵中任一种。
进一步的，步骤（3）中真空干燥温度为42℃。
实施例3
一种改善蚕丝纤维力学性能的处理方法，包括以下步骤：
（1）预处理：
将蚕丝纤维浸泡在质量分数为3.5%的月桂醇溶液中，然后再采用超声波处理35s，然后过滤，采用去离子水对过滤后的蚕丝纤维清洗，自然晾干；
（2）等离子体处理：
将上述处理后的蚕丝纤维置于等离子体输送带上，等离子体设备通过一个高压电极、一个负极地线电极、中间隔绝一层耐高压绝缘层产生的电离子对蚕丝纤维进行低温等离子体改性处理130s/100g，并且在常压状态下对蚕丝纤维进行等离子体改性处理；
（3）改性处理：
将上述处理后的蚕丝纤维添加到其质量10倍的清水中，然后向清水中添加蚕丝纤维质量0.3%的铵盐、1.5%的六偏磷酸钠、3.2%的海藻酸钠，水浴加热至75℃，以120r/min转速搅拌2小时，然后保温静置4小时，然后过滤，真空干燥，即可。
进一步的，步骤（1）中所述月桂醇溶液为将月桂醇溶于无水乙醇中得到。
进一步的，步骤（1）中所述超声波功率为500W，频率为30kHz。
进一步的，步骤（1）中所述月桂醇溶液浸泡温度为58℃。
进一步的，步骤（2）中所述等离子体处理功率为880W。
进一步的，步骤（3）中所述铵盐为氯化铵、硫酸铵、硝酸铵中任一种。
进一步的，步骤（3）中真空干燥温度为42℃。
对比例1：与实施例1区别仅在于将月桂醇溶液替换为无水乙醇。
对比例2：与实施例1区别仅在于不经过步骤（2）处理。
对比例3：与实施例1区别仅在于不经过步骤（3）处理。
对比例4：与实施例1区别仅在于步骤（3）中不添加海藻酸钠。
试验
将同批蚕丝分别采用实施例与对比例方法进行处理，然后进行检测对比：
表1
对照组为未处理的蚕丝；
由表1可以看出，本发明对蚕丝纤维的处理，不仅能显著的提高蚕丝纤维的干断裂强度，而且还能够明显的提高蚕丝纤维的断裂伸长率。

Claims (7)

1.一种改善蚕丝纤维力学性能的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）预处理：
将蚕丝纤维浸泡在质量分数为3.2-3.8%的月桂醇溶液中，然后再采用超声波处理30-40s，然后过滤，采用去离子水对过滤后的蚕丝纤维清洗，自然晾干；
（2）等离子体处理：
将上述处理后的蚕丝纤维置于等离子体输送带上，等离子体设备通过一个高压电极、一个负极地线电极、中间隔绝一层耐高压绝缘层产生的电离子对蚕丝纤维进行低温等离子体改性处理120-150s/100g，并且在常压状态下对蚕丝纤维进行等离子体改性处理；
（3）改性处理：
将上述处理后的蚕丝纤维添加到其质量10倍的清水中，然后向清水中添加蚕丝纤维质量0.2-0.5%的铵盐、1.1-1.6%的六偏磷酸钠、3.1-3.4%的海藻酸钠，水浴加热至75℃，以120r/min转速搅拌2小时，然后保温静置4小时，然后过滤，真空干燥，即可。
2.根据权利要求1所述的一种改善蚕丝纤维力学性能的处理方法，其特征在于，步骤（1）中所述月桂醇溶液为将月桂醇溶于无水乙醇中得到。
3.根据权利要求1所述的一种改善蚕丝纤维力学性能的处理方法，其特征在于，步骤（1）中所述超声波功率为500W，频率为30kHz。
4.根据权利要求1所述的一种改善蚕丝纤维力学性能的处理方法，其特征在于，步骤（1）中所述月桂醇溶液浸泡温度为55-60℃。
5.根据权利要求1所述的一种改善蚕丝纤维力学性能的处理方法，其特征在于，步骤（2）中所述等离子体处理功率为850-900W。
6.根据权利要求1所述的一种改善蚕丝纤维力学性能的处理方法，其特征在于，步骤（3）中所述铵盐为氯化铵、硫酸铵、硝酸铵中任一种。
7.根据权利要求1所述的一种改善蚕丝纤维力学性能的处理方法，其特征在于，步骤（3）中真空干燥温度为42℃。
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