CN109487551A - 一种植物源复合功能本草棉纤维及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种植物源复合功能本草棉纤维，所述本草棉纤维中含有植物源提取物，所述本草棉纤维的干强为2.8‑3.2cN/dtex。本发明制备的植物源复合功能本草棉纤维，属于纤维素Ⅱ型，热力学稳定，干强为2.8‑3.2cN/dtex；采用本发明制备的植物源复合功能本草棉纤维制备的纯棉面料，柔软舒适，防静电、防过敏、吸湿性好、卫生性能优越，非常适合童装的制作。本发明制备的植物源复合功能本草棉纤维，通过《GBT 24346‑2009纺织品防霉性能的评价》标准检测，防霉等级为0级，即在放大镜下无明显长霉，防霉等级最高级。本发明制备的植物源复合功能本草棉纤维具有良好的色牢度。

Description

一种植物源复合功能本草棉纤维及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种棉纤维及其制备方法，特别是一种植物源复合功能本草棉纤维及其制备方法，属于纺织领域。
背景技术
天然植物染料是从植物的花、叶、茎、根和果实中提取的，其与环境相容性好，并可生物降解。在染色过程中，植物染料的药物、香味与色素成分一起被织物吸收，使染色后的织物对人体有特殊的药物保健功能。我国应用植物染料已有几千年的历史，远在旧石器时代的山顶洞人时期，人们已用植物染料在装饰品的石珠上染色。时至明朝和清朝，在染料植物的种植、染料萃取制备工艺和印染工艺技术等方面均已成熟。
植物染料在19世纪中叶以前，是纺织品染色的主要染料。但植物染料染色大多需要对纺织品进行金属盐处理，染色过程复杂，色牢度也不高，劳动强度大，此外，植物染料还存在季节依赖性强的缺陷，1856年英国化学家珀金第一次成功地合成了苯胺紫，开创了合成染料的新纪元。合成染料和植物染料相比，以其色谱齐全、工艺简单、重现性好、色牢度高和成本低廉等优点，得以在世界范围内普遍使用。但是在合成染料带给人们绚丽色彩和便利的同时，也给环境造成了严重的污染，加上合成染料使用的一些中间体是致癌物质，给人类健康带来了巨大隐患。
随着经济文化的发展，人们越来越注重品质化的生活，环保、健康和绿色意识渐入人心。这使得植物染料又以其环保、健康和无公害等优点重新受到人们关注。日本专门成立了“草木染”研究所，应用现代科学技术开发了大戟属植物染料；晃立公司批量开发了棕、绿和蓝三个色系的植物染料，用这三个色系组合再拼染其它色泽；大和染工公司推出“草衣染色”；形染公司推出“靛蓝印花”。印度先后开发了白杨树皮和凤仙花染料，并用杏树叶染纱线、Babool皮染尼龙和茶叶染羊毛。在国内，近年来有许多研究机构也投入了对植物染料的研究。如中科院大连化学物理研究所、北京服装学院和苏州大学等单位均有研究人员在从事植物染料染色方面的研究。
经过多年的研究，我国科技人员已解决了一部分植物性色源的问题。同时，他们还发现可以用于生产染料的植物很普遍。目前我国的植物染料生产行业正处于起步阶段，大多数企业的规模相对较小，我国植物染料行业的企业面临的市场现状如下表：
表1我国植物染料行业的市场现状
正如表1中所看到的，现有技术面临的主要问题是如何提高植物染纤维或织物的色牢度，尤其是耐水色牢度、耐人造光色牢度、耐唾液色牢度，耐磨性差等技术难题；同时，由于纯棉织物的由于含有较多的天然纤维素，微生物容易生存，因此，微生物对棉织物有较大的破坏作用，特别是不耐霉菌。
基于以上所述，由于纯棉纤维具有天然、舒适、吸湿性好的特点，因此如何将植物染料天然、健康、环保、保健的优势特性与纯棉纤维特性相结合，应用于童装的制作、染色具有更为深远的意义。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种植物源复合功能本草棉纤维及其制备方法，以实现以下发明目的：
1、找到适合童装制作的棉纤维生产处理工艺，生产的纤维与幼儿宝宝皮肤的贴合度较好，长期穿着后，不容易引起皮肤不适的感觉，即生产一种具有柔软舒适，防静电、防过敏、吸湿性好、卫生性能优越的纤维产品。
2、本发明制备的植物源复合功能本草棉纤维，防霉性能好，这样可以使棉纤维长期的使用储存强力不容易降低。
3、本发明制备的植物源复合功能本草棉纤维耐磨性好。
4、本发明制备的植物源复合功能本草棉纤维色牢度较高。
5、本发明制备的植物源复合功能本草棉纤维具有良好的吸湿性，不产生刺痒的感觉，抗菌性能好，保护幼儿健康。
为了实现上述发明目的，本发明提供的技术方案是：
一种植物源复合功能本草棉纤维，所述本草棉纤维中含有植物源提取物，所述本草棉纤维的干强为2.8-3.2cN/dtex
一种植物源复合功能本草棉纤维的制备方法，包括棉纤维的预处理步骤、棉纤维的阳离子改性步骤、棉纤维的复合功能改性步骤。
所述棉纤维的预处理步骤包括：
1、将梳棉除杂后的棉纤维装笼放入染缸中，加入氢氧化钠溶液和天然活性剂制成浴液；所述浴液浴比为1：10，然后打开循环泵后开始循环，电机功率至少20千瓦，浴液从笼芯射出的速度在20-22米/秒；将浴液温度按照2-3℃/分钟的速度缓慢升温至95-99℃，保温60-90分钟备用；所述除杂后的棉纤维的干强为3.5-4.5 cN；
进一步的，所述氢氧化钠溶液的浓度为4-6%；所述天然活性剂为山梨糖醇酐脂肪酸酯；所述山梨糖醇酐脂肪酸酯的加入量为所述棉纤维重量的0.5-0.8%。
2、将步骤1保温后将浴液温度降温至20±3℃后加入双氧水；所述双氧水的浓度为2-3g/L，关闭缸顶盖，开泵循环，缓慢升温至95±3℃，升高压力至100-120kPa，保温90-120分钟后，开启泄压阀缓慢泄压至标准大气压。
3、将浴液排空后将棉纤维水洗至中性。
上述棉纤维的预处理步骤中，氢氧化钠和表面活性剂的加入使棉花中的半纤维素、棉蜡、果糖等物质除去，杂质的除去，减少了光敏现象的发生，从侧面增加了耐光色牢度；更为主要的是预处理后棉纤维内部结构中会出现微观的微米级的空隙，双氧水在碱性条件下处理棉纤维，使棉纤维温和的降低聚合度，减少晶区，增加无定形区，因为染料或水只能进入无定形区和晶区的表面，这样的处理为下一步植物源提取物染料和纳米碳化硅的进入做好了铺垫。
所述棉纤维的阳离子改性步骤包括：
1、配置阳离子改性剂溶液
阳离子改性剂粉末溶于去离子水中，制成阳离子溶液；
所述阳离子溶液的浓度为 2.5%，升温至温度80-95℃，然后用0.5%-1%冰醋酸调节 pH值5-8，不断搅拌，保温90-120min，后过滤得到阳离子改性液；
优选的，所述阳离子改性剂粉末为水溶性壳聚糖、季铵盐、聚季铵盐的一种或多种。
2、阳离子改性
将制成的阳离子改性液和待改性的棉纤维加入到染缸中，先升温至35±3℃，保温20-25分钟；然后继续升温至95±3℃，保温25-30分钟后取出水洗；
所述改性液的用量为棉纤维重量 0.4-0.6倍，所述染缸中棉纤维和阳离子改性液的浴比 1：20；
通过对棉纤维的阳离子改性工艺操作，使棉纤维带有正电荷，为下一步吸附带负电荷的羧甲基纤维素钠、植物提取物浆液和纳米碳化硅提供前提条件。
所述棉纤维的复合功能改性步骤，具体包括如下：
1、复合功能改性剂配置
将植物源提取物按照棉纤维重量的5-10%加入到45-50℃的软化水中，后加入羧甲基纤维素钠和纳米碳化硅粉体，搅拌30-40分钟后过滤备用；
所述羧甲基纤维素钠的加入量为棉纤维重量的1.2-1.5%；
所述纳米碳化硅粉体的加入量为棉纤维重量的2-4%。
2、保温改性
将上述配置的复合功能改性剂、阳离子改性后的棉纤维加入到染缸中，浴比1:12-15，开泵循环，进行保温改性；浴液从笼芯射出的速度控制在30-40米/秒；
优选的，所述保温改性步骤包括三个阶段的升温、保温步骤；
所述第一阶段缓慢升温至50±3℃，保温20分钟；所述第二阶段缓慢升温至80±3℃，保温30分钟；所述第三阶段缓慢升温至99±3℃，盖上缸盖后，升压至150-170kPa，保温2-4小时；保温改性完成后，先缓慢降压至标准大气压后，用20±3℃的软水迅速水洗冷却。
3、皂洗
将保温改性处理后的纤维置于3-5g/L的50-60℃皂洗液中洗涤10-15分钟，取出，水洗，干燥。
优选的，所述纳米碳化硅的粒径为100-200纳米，二氧化硅含量≥98.5%，氧化铁含量≤0.5%，磁性物含量≤0.1%，密度为3.3-3.5g/cm3。
所述植物源提取物为薄荷提取物、草珊瑚提取物、茶叶提取物、益母草提取物、板蓝根提取物、艾草提取物、大黄提取物、甘草提取物的一种或几种；
碳化硅的导热系数高达400，与金属铜相仿，加入到棉纤维后导热快，碳化硅的加入增加了棉纤维的耐磨性和耐摩擦色牢度。
本发明的基本原理是：当棉纤维经过预处理、阳离子改性后带有了正电荷；然后通过棉纤维的复合功能改性，带有负电荷，然后通过保温改性步骤最大限度的提高了纤维的功能性。
从一根棉纤维来看，将碳化硅和植物源提取物嵌入到棉纤维的内部表层的空腔中，而不只是沾染在纤维的表面，这样采用的技术方案处理后的棉纤维的接触瞬间凉感、纤维的色牢度、耐磨性、功能性的持久性都有了明显的提高；同时功能性成份的含量从外到内是依次减少的，也不会影响到纤维的强力等物理指标。
通过本发明的整体技术方案进行温和的合理降聚，使棉纤维的干强适度降低至2.8-3.2cN/dtex，与幼儿宝宝皮肤的贴合度较好，而常规情况下高强度纯棉织物，宝宝柔嫩的皮肤长期穿着后，容易引起皮肤不适和刺痒的感觉。
由于采用了上述技术方案，本发明达到的技术效果是：
1、本发明制备的植物源复合功能本草棉纤维，属于纤维素Ⅱ型，热力学稳定，干强为2.8-3.2cN/dtex；一般来说，未经过化学处理的棉纤维强力3.5-4.5 cN，通过本发明的技术方案进行温和合理降聚，使棉纤维的干强适度降低至2.8-3.2cN/dtex，与幼儿宝宝皮肤的贴合度较好，而常规情况下高强度纯棉织物，宝宝柔嫩的皮肤长期穿着后，容易引起皮肤不适的感觉；
采用本发明制备的植物源复合功能本草棉纤维制备的纯棉面料，柔软舒适，防静电、防过敏、吸湿性好、卫生性能优越，适合婴幼儿宝宝穿着，非常适合童装的制作。
2、本发明制备的植物源复合功能本草棉纤维，通过《GBT 24346-2009 纺织品 防霉性能的评价》标准检测，防霉等级为0级，即在放大镜下无明显长霉，防霉等级最高级。
3、本发明制备的植物源复合功能本草棉纤维耐磨性好，断裂时经受摩擦的次数：干态下为1600-1620次，湿态下为1800-1950次。
4、采用本发明制备的植物源复合功能本草棉纤维制成的纯棉面料，通过《GB/T3920-2008 纺织品 色牢度试验》标准检测，其耐摩擦色牢度>4-5级。
5、采用本发明制备的植物源复合功能本草棉纤维制成的纯棉面料，通过《GB/T8427-2008 纺织品 色牢度试验 耐人造光色牢度》检测，其耐光色牢度>4级。
6、采用本发明制备的植物源复合功能本草棉纤维制成的纯棉面料，通过《GB/T18886-2002纺织品 色牢度试验 耐唾液色牢度》标准检测，其耐唾液色牢度>4-5级。
7、采用本发明制备的植物源复合功能本草棉纤维制成的纯棉面料，通过《纺织品色牢度试验 耐家庭和商业洗涤色牢度》标准检测，其耐皂洗色牢度>4级。
8、采用本发明制备的植物源复合功能本草棉纤维制成的纯棉面料满足《FZ/T73023-2006 抗菌纺织品》标准3A级抗菌标准。
9、本发明制备的植物源复合功能本草棉纤维吸湿性较好，在相对湿度为65%的大气中吸湿性为16-18%。
10、采用本发明制备的植物源复合功能本草棉纤维纯纺制成的纯棉面料，通过《GB∕T 35263-2017 纺织品 接触瞬间凉感性能的检测和评价》标准检测，其触瞬间凉感系数为>0.43J/cm2.s。
具体实施方式
实施例1 一种植物源复合功能本草棉纤维的制备方法，具体包括以下步骤：
一、棉纤维的预处理步骤：
1、将梳棉除杂后的棉纤维装笼放入染缸中，加入氢氧化钠溶液和天然活性剂制成浴液；浴液浴比为1：10，然后打开循环泵后开始循环，电机功率25千瓦，浴液从笼芯射出的速度在20米/秒；将浴液温度按照2℃/分钟的速度缓慢升温至95℃，保温60分钟备用；
氢氧化钠溶液的浓度为4%；天然活性剂为山梨糖醇酐脂肪酸酯，加入量为棉纤维重量的0.5%。
2、步骤1保温后将浴液温度降温至20℃后加入双氧水；双氧水的浓度为2g/L，关闭缸顶盖，开泵循环，缓慢升温至96℃，升高压力至100kPa，保温90分钟后，开启泄压阀缓慢泄压至标准大气压。
3、将浴液排空后将棉纤维水洗至中性。
二、棉纤维的阳离子改性步骤：
1、配置阳离子改性剂溶液
将阳离子改性剂粉末水溶性壳聚糖溶于去离子水中，制成阳离子溶液；阳离子溶液的浓度为 2.5%，升温至温度80℃，然后用0.5%冰醋酸调节 pH值5，不断搅拌，保温90min，后过滤得到阳离子改性液。
2、阳离子改性
将制成的阳离子改性液和待改性的棉纤维加入到染缸中，先升温至35℃，保温20分钟；然后继续升温至96℃，保温25分钟后取出水洗；
改性液的用量为棉纤维重量 0.4倍，染缸中棉纤维和阳离子改性液的浴比 1：20。
三、棉纤维的复合功能改性步骤：
1、复合功能改性剂配置
将薄荷提取物按照棉纤维重量的5%加入到45℃的软化水中，后加入羧甲基纤维素钠和纳米碳化硅粉体，搅拌30分钟后过滤备用；
所述羧甲基纤维素钠的加入量为棉纤维重量的1.2%；
所述纳米碳化硅粉体的加入量为棉纤维重量的2%；
纳米碳化硅的粒径为100纳米，二氧化硅含量≥98.5%，氧化铁含量≤0.5%，磁性物含量≤0.1%，密度为3.3-3.5g/cm3。
2、保温改性
将上述配置的复合功能改性剂、阳离子改性后的棉纤维加入到染缸中，浴比1:12，开泵循环，进行保温改性；浴液从笼芯射出的速度控制在30米/秒；
保温改性步骤包括三个阶段的升温、保温步骤；第一阶段缓慢升温至50℃，保温20分钟；所述第二阶段缓慢升温至80℃，保温30分钟；所述第三阶段缓慢升温至99℃，盖上缸盖后，升压至150kPa，保温4小时；保温改性完成后，先缓慢降压至标准大气压后，用20℃的软水迅速水洗冷却。
3、皂洗
将保温改性处理后的纤维置于3g/L的60℃皂洗液中洗涤10分钟，取出，水洗，干燥。
实施例2 一种植物源复合功能本草棉纤维的制备方法，具体包括以下步骤：
一、棉纤维的预处理步骤：
1、将梳棉除杂后的棉纤维装笼放入染缸中，加入氢氧化钠溶液和天然活性剂制成浴液；浴液浴比为1：10，然后打开循环泵后开始循环，电机功率25千瓦，浴液从笼芯射出的速度在21米/秒；将浴液温度按照2℃/分钟的速度缓慢升温至96℃，保温70分钟备用；
氢氧化钠溶液的浓度为5%；天然活性剂为山梨糖醇酐脂肪酸酯；山梨糖醇酐脂肪酸酯的加入量为所述棉纤维重量的0.6%。
2、将步骤1保温后的浴液温度降温至18℃后加入双氧水；双氧水的浓度为3g/L，关闭缸顶盖，开泵循环，缓慢升温至94℃，升高压力至115kPa，保温100分钟后，开启泄压阀缓慢泄压至标准大气压。
3、将浴液排空后将棉纤维水洗至中性。
二、棉纤维的阳离子改性步骤：
1、配置阳离子改性剂溶液
将阳离子改性剂粉末季铵盐溶于去离子水中，制成阳离子溶液；阳离子溶液的浓度为2.5%，升温至温度95℃，然后用1%冰醋酸调节 pH值6，不断搅拌，保温100min，后过滤得到阳离子改性液；
2、阳离子改性
将制成的阳离子改性液和待改性的棉纤维加入到染缸中，先升温至33℃，保温25分钟；然后继续升温至93℃，保温25分钟后取出水洗；
改性液的用量为棉纤维重量 0.5倍，染缸中棉纤维和阳离子改性液的浴比 1：20。
三、棉纤维的复合功能改性步骤：
1、复合功能改性剂配置
将板蓝根提取物，按照棉纤维重量的8%加入到48℃的软化水中，后加入羧甲基纤维素钠和纳米碳化硅粉体，搅拌30分钟后过滤备用；羧甲基纤维素钠的加入量为棉纤维重量的1.2%；纳米碳化硅粉体的加入量为棉纤维重量的2%。
纳米碳化硅的粒径为150-170纳米，二氧化硅含量≥98.5%，氧化铁含量≤0.5%，磁性物含量≤0.1%，密度为3.3-3.5g/cm3。
2、保温改性
将配置的复合功能改性剂、阳离子改性后的棉纤维加入到染缸中，浴比1:14，开泵循环，进行保温改性；浴液从笼芯射出的速度控制在35米/秒；
保温改性步骤具体包括三个阶段的升温、保温步骤；
第一阶段缓慢升温至51℃，保温20分钟；第二阶段缓慢升温至82℃，保温30分钟；第三阶段缓慢升温至98℃，盖上缸盖后，升压至160kPa，保温3小时；保温改性完成后，先缓慢降压至标准大气压后，用20℃的软水迅速水洗冷却。
3、皂洗
将保温改性处理后的纤维置于4g/L的50℃皂洗液中洗涤12分钟，取出，水洗，干燥。
实施例3 一种植物源复合功能本草棉纤维的制备方法，具体包括以下步骤：
一、棉纤维的预处理步骤：
1、将梳棉除杂后的棉纤维装笼放入染缸中，加入氢氧化钠溶液和天然活性剂制成浴液；浴液浴比为1：10，然后打开循环泵后开始循环，电机功率30千瓦，浴液从笼芯射出的速度在22米/秒；将浴液温度按照3℃/分钟的速度缓慢升温至99℃，保温90分钟备用；
氢氧化钠溶液的浓度为6%；天然活性剂为山梨糖醇酐脂肪酸酯；山梨糖醇酐脂肪酸酯的加入量为所述棉纤维重量的0.8%。
2、将步骤1保温后的浴液温度降温至23℃后加入双氧水；双氧水的浓度为3g/L，关闭缸顶盖，开泵循环，缓慢升温至97℃，升高压力至120kPa，保温90分钟后，开启泄压阀缓慢泄压至标准大气压。
3、将浴液排空后将棉纤维水洗至中性。
二、棉纤维的阳离子改性步骤：
1、配置阳离子改性剂溶液
阳离子改性剂粉末水溶性壳聚糖溶于去离子水中，制成阳离子溶液；阳离子溶液的浓度为 2.5%，升温至温度95℃，然后用0.5%冰醋酸调节 pH值5，不断搅拌，保温120min，后过滤得到阳离子改性液；
2、阳离子改性
将制成的阳离子改性液和待改性的棉纤维加入到染缸中，先升温至38℃，保温20分钟；然后继续升温至95℃，保温30分钟后取出水洗；
改性液的用量为棉纤维重量0.6倍，染缸中棉纤维和阳离子改性液的浴比 1：20。
三、棉纤维的复合功能改性步骤：
1、复合功能改性剂配置
将艾草提取物按照棉纤维重量的10%加入到50℃的软化水中，后加入羧甲基纤维素钠和纳米碳化硅粉体，搅拌30-40分钟后过滤备用；
羧甲基纤维素钠的加入量为棉纤维重量的1.5%；
纳米碳化硅粉体的加入量为棉纤维重量的4%；
纳米碳化硅的粒径为100-200纳米，二氧化硅含量≥98.5%，氧化铁含量≤0.5%，磁性物含量≤0.1%，密度为3.3-3.5g/cm3。
2、保温改性
将上述配置的复合功能改性剂、阳离子改性后的棉纤维加入到染缸中，浴比1: 15，开泵循环，进行保温改性；浴液从笼芯射出的速度控制在40米/秒；
保温改性步骤具体包括三个阶段的升温、保温步骤；
第一阶段缓慢升温至53℃，保温20分钟；所述第二阶段缓慢升温至83℃，保温30分钟；所述第三阶段缓慢升温至102℃，盖上缸盖后，升压至170kPa，保温4小时；保温改性完成后，先缓慢降压至标准大气压后，用23℃的软水迅速水洗冷却。
3、皂洗
将保温改性处理后的纤维置于5g/L的60℃皂洗液中洗涤15分钟，取出，水洗，干燥。
本发明制备的植物源复合功能本草棉纤维，具有合适的强度，良好的功能性和较好的实用性能，特别适合童装的制作，其具体的检测指标见表2
表2
由表2可以看出，本发明制备的植物源复合功能本草棉纤维，干强为2.8-3.2cN/dtex；一般来说，未经过化学处理的棉纤维强力3.5-4.5 cN，通过本发明的整体技术方案进行温和的合理降聚，使棉纤维的干强适度降低至2.8-3.2cN/dtex，与幼儿宝宝皮肤的贴合度较好，而常规情况下高强度纯棉织物，宝宝柔嫩的皮肤长期穿着后，容易引起皮肤不适的感觉。
常规情况下，棉纤维含有较多的纤维素，有利于霉菌的生长、繁殖，霉变后，棉纤维的强力受到较大的影响；本发明制备的植物源复合功能本草棉纤维，通过《GBT 24346-2009纺织品 防霉性能的评价》标准检测，防霉等级为0级，在放大镜下无明显长霉。
本发明制备的植物源复合功能本草棉纤维耐磨性好，断裂时经受摩擦的次数：干态下为1600-1620次，湿态下为1800-1950次。
采用本发明制备的植物源复合功能本草棉纤维制备的纯棉面料，柔软舒适，防静电、防过敏、吸湿性好、卫生性能优越，适合婴幼儿宝宝穿着，非常适合童装的制作。
本发明制备的植物源复合功能本草棉纤维，采用其制成的面料具有良好的色牢度，具体检测指标见表3
表3
由表3可以看出，本发明制备的植物源复合功能本草棉纤维，具有良好的色牢度，其中耐摩擦色牢度>4-5级，耐光色牢度>4级，耐唾液色牢度>4-5级，耐皂洗色牢度>4级。
检测标准为：
耐摩擦色牢度：《GB/T 3920-2008 纺织品 色牢度试验》；
耐光色牢度：《GB/T8427-2008 纺织品 色牢度试验 耐人造光色牢度》；
耐唾液色牢度：《GB/T 18886-2002纺织品 色牢度试验 耐唾液色牢度》；
耐皂洗色牢度：《GB/T 12490-2014纺织品 色牢度试验 耐家庭和商业洗涤色牢度》；
除此之外，让申请人出乎意料的是采用本发明制备的植物源复合功能本草棉纤维纯纺制成的纯棉面料，通过《GB∕T 35263-2017 纺织品 接触瞬间凉感性能的检测和评价》标准检测，其触瞬间凉感系数为>0.43J/cm2.s。
由表2-3可知，从整体上看来，综合物理强度指标、抗菌性能、色牢度等综合考虑，实施例2是本发明的最佳实施例。
在本发明的植物源复合功能本草棉纤维的制备方法中其中棉纤维的预处理步骤对制备的功能本草棉纤维的色牢度有比较重要的影响，为了进一步说明该技术方案的必要性，发明人进行了以下对比试验。
对比例1、2、3分别与与实施例1、2、3所采用的技术方案基本一致，其不同之处只在于：省略了棉纤维的预处理步骤，其他实施技术方案保持不变。
对比例1制备的植物源复合功能本草棉纤维色牢度性能指标具体见表4
表4
由表4可以看出，对比例1-3省略棉纤维的预处理步骤后，其色牢度有了明显的下降，特别是耐摩擦色牢度、耐唾液色牢度、耐皂洗色牢度下降最为明显，耐光色牢度有一定程度的下降。
实施例4
本发明中在生产过程中所采用的植物源提取物较多，为了进一步找出相对综合性能比较优越的纤维种类，下面采用实施例2的方法，在加入的植物源提取物的量不变的情况下，只改变植物源提取物的加入种类，然后分析、比较各类植物源提取物在加入到本发明制备纤维的过程中后，对制备的植物源复合功能本草棉纤维的影响，并找出最佳的技术方案或者技术方案的组合，具体试验结果见表5。（需要说明的是，由于试验条件有限，穷尽式的举例试验显然不可能，因此，以下的试验是部分举例式的说明）
表5
由表5可以得出结论，当选择植物源提取物为板蓝根提取物时，本发明制备的植物源复合功能本草棉纤维具有最好的色牢度性能，这应该与板蓝根提取物的内部组份与棉纤维内部纤维素大分子更容易结所致。
除非另有说明，本发明中所采用的百分数均为重量百分数，本发明所述的比例，均为质量比例。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种植物源复合功能本草棉纤维，其特征在于：所述本草棉纤维中含有植物源提取物，所述本草棉纤维的干强为2.8-3.2cN/dtex。
2.根据权利要求1所述的一种植物源复合功能本草棉纤维，其特征在于：所述本草棉纤维的制备方法包括棉纤维的预处理步骤、棉纤维的阳离子改性步骤、棉纤维的复合功能改性步骤；所述棉纤维的预处理步骤包括：
（1）将梳棉除杂后的棉纤维装笼放入染缸中，加入氢氧化钠溶液和天然活性剂制成浴液；所述浴液浴比为1：10；所述浴液从笼芯射出的速度在20-22米/秒；将浴液温度按照2-3℃/分钟的速度缓慢升温至95-99℃，保温60-90分钟；
（2）将步骤1保温后的浴液温度降温至20±3℃，后加入浓度为2-3g/L的双氧水，关闭缸顶盖，开泵循环，缓慢升温至95±3℃，升高压力至100-120kPa，保温90-120分钟。
3.根据权利要求2所述的一种植物源复合功能本草棉纤维，其特征在于：所述氢氧化钠溶液的浓度为4-6%；所述天然活性剂为山梨糖醇酐脂肪酸酯；所述山梨糖醇酐脂肪酸酯的加入量为所述棉纤维重量的0.5-0.8%。
4.根据权利要求2所述的一种植物源复合功能本草棉纤维，其特征在于：所述棉纤维的阳离子改性步骤包括：
（1）配置阳离子改性剂溶液
将阳离子改性剂粉末溶于去离子水中，制成阳离子溶液；所述阳离子溶液的浓度为2.5%，升温至温度80-95℃，然后用0.5%-1%冰醋酸调节 pH值5-8，不断搅拌，保温90-120min，后过滤得到阳离子改性液；
（2）阳离子改性
将制成的阳离子改性液和待改性的棉纤维加入到染缸中，先升温至35±3℃，保温20-25分钟；然后继续升温至95±3℃，保温25-30分钟后取出水洗；
所述改性液的用量为棉纤维重量 0.4-0.6倍，所述染缸中棉纤维和阳离子改性液的浴比 1：20。
5.根据权利要求4所述的一种植物源复合功能本草棉纤维，其特征在于：所述阳离子改性剂粉末为水溶性壳聚糖、季铵盐、聚季铵盐的一种或多种。
6.根据权利要求2所述的一种植物源复合功能本草棉纤维，其特征在于：所述棉纤维的复合功能改性步骤，具体包括如下：
（1）复合功能改性剂配置
将植物源提取物按照棉纤维重量的5-10%加入到45-50℃的软化水中，后加入羧甲基纤维素钠和纳米碳化硅粉体，搅拌30-40分钟；
（2）保温改性
将配置的复合功能改性剂、阳离子改性后的棉纤维加入到染缸中，浴比1:12-15，开泵循环，进行保温改性；浴液从笼芯射出的速度控制在30-40米/秒。
7.根据权利要求6所述的一种植物源复合功能本草棉纤维，其特征在于：所述羧甲基纤维素钠的加入量为棉纤维重量的1.2-1.5%。
8.根据权利要求6所述的一种植物源复合功能本草棉纤维，其特征在于：所述纳米碳化硅粉体的加入量为棉纤维重量的2-4%。
9.根据权利要求6所述的一种植物源复合功能本草棉纤维，其特征在于：所述保温改性步骤包括三个阶段的升温、保温步骤；
其中，第一阶段缓慢升温至50±3℃，保温20分钟；第二阶段缓慢升温至80±3℃，保温30分钟；第三阶段缓慢升温至99±3℃，盖上缸盖后，升压至150-170kPa，保温2-4小时；保温完成后，先缓慢降压至标准大气压后，用20±3℃的软水冷却。
10.根据1-9任意一项所述的一种植物源复合功能本草棉纤维，其特征在于：所述植物源提取物为薄荷提取物、草珊瑚提取物、茶叶提取物、益母草提取物、板蓝根提取物、艾草提取物、大黄提取物、甘草提取物的一种或几种。
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