CN109554776A - 一种增强型天然纤维制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种增强型天然纤维制备工艺，所述增强型天然纤维制备工艺包括以下步骤：S1、干燥：将麻纤维、椰棕纤维、黄麻、剑麻、棕纤维、大麻、竹原纤维、椰子纤维、亚麻、色母粒分别进行干燥，备用；所述的色母粒按重量份数计：由载体60份，色粉15份，分散剂15份，热稳定剂4份，抗菌剂4份，抗氧化剂4份，添加剂3份构成；所述的载体为混合物载体，该混合物载体由按重量份数计的以下原料制备而成：聚烯烃20份，聚对苯二甲酸脂15份，聚酰胺树脂10份。本发明制备得到的纤维制品性能得以改善，阻燃效果好、分解温度高、热稳定性好、染色性能更佳，比普通纤维色彩更佳鲜艳，强度更高，更加耐摔。

Description

一种增强型天然纤维制备工艺
技术领域
本发明属于纤维制备工艺技术领域，尤其涉及一种增强型天然纤维制备工艺。
背景技术
天然纤维是自然界原有的或经人工培植的植物上、人工饲养的动物上直接取得的纺织纤维，是纺织工业的重要材料来源。全世界天然纤维的产量很大，并且在不断增加，是纺织工业的重要材料来源。
天然纤维虽然环保，但其强度不如化纤，如何使天然纤维具备化纤的高强度是目前急需待解决的问题。
发明内容
本发明针对上述技术问题，提供了一种增强型天然纤维制备工艺。
本发明所采用的技术方案为：一种增强型天然纤维制备工艺，所述增强型天然纤维制备工艺包括以下步骤：
S1、干燥：将麻纤维、椰棕纤维、黄麻、剑麻、棕纤维、大麻、竹原纤维、椰子纤维、亚麻、色母粒分别进行干燥，备用；
所述的色母粒按重量份数计：由载体60份，色粉15份，分散剂15份，热稳定剂4份，抗菌剂4份，抗氧化剂4份，添加剂3份构成；
所述的载体为混合物载体，该混合物载体由按重量份数计的以下原料制备而成：聚烯烃20份，聚对苯二甲酸脂15份，聚酰胺树脂10份；
所述的分散剂为聚乙烯蜡、乙烯-醋酸乙烯蜡、乙撑双硬酯酰胺、季戊四醇硬脂酸酯中的任意两种；
所述的热稳定剂为环氧甘油酯、环氧脂肪酯、硬脂酸钙或硬脂酸锌；所述的抗菌剂为壳聚糖、羧甲基壳聚糖或纳米银；
所述的抗氧化剂为茶多酚、植酸、生育酚、黄酮类物质中的一种或几种；
S2、研磨：将经过步骤S1干燥后的麻纤维、椰棕纤维、黄麻、剑麻、棕纤维、大麻、竹原纤维、椰子纤维、亚麻、色母粒分别在真空干燥的环境中进行研磨成粉，真空干燥的环境温度为110-120℃，研磨时间为1-2h，备用；
S3、混合：将经过步骤S2研磨后的麻纤维重量份数为70-80份、椰棕纤维重量份数为5-15份、黄麻重量份数为8-25份、剑麻重量份数为15-32份、棕纤维重量份数为1-13份、大麻重量份数为6-14份、椰子纤维重量份数为3-18份、亚麻重量份数为9-24份、色母粒重量份数为1-5份混合，搅拌30min至均匀；
S4、熔融：将步骤S3混合后的混合物与低熔点的化学纤维混合进行熔融，并充分搅拌均匀；
S5、纺丝：将步骤S4熔融搅拌后的熔体由双旋转螺杆挤出，通过喷丝头喷丝、冷却成形，得到麻纤维；
S6、后整理：通过针刺方式或无纺布方式制成布匹，再用高压模具及加热至150℃-190℃压成所需产品。
优选地，所述步骤S2研磨后的麻纤维重量份数为74-76份、椰棕纤维重量份数为10-12份、黄麻重量份数为20-22份、剑麻重量份数为24-26份、棕纤维重量份数为7-9份、大麻重量份数为8-10份、椰子纤维重量份数为12-14份、亚麻重量份数为17-19份、色母粒重量份数为2-4份混合。
优选地，所述步骤S2研磨后的麻纤维重量份数为75份、椰棕纤维重量份数为11份、黄麻重量份数为21份、剑麻重量份数为25份、棕纤维重量份数为8份、大麻重量份数为9份、椰子纤维重量份数为13份、亚麻重量份数为18份、色母粒重量份数为3份混合。
优选地，所述真空干燥的环境温度为115℃，研磨时间为1.5h。
优选地，所述棕纤维、大麻、椰子纤维的重量份比为5-15：8-25：15-32。
优选地，所述椰子纤维、亚麻、色母粒的重量份比为3-18：9-24：1-5。
优选地，所述步骤S4中熔融温度和步骤S5中熔体由双旋转螺杆挤出过程中温度恒定在280℃。
本发明的有益效果为：
1、本发明中增强型天然纤维制备工艺，采用同时充分干燥各原料，再在干燥环境中将所有原料研磨粉碎，且混合均匀后在进行熔融，这样使得熔融后纺丝前的熔体着色更佳均匀，使色母粒的分散效果更好。制备得到的纤维纺丝性能得以改善，阻燃效果好、分解温度高、热稳定性好、染色性能更佳，比普通染色纤维色彩更佳鲜艳，色牢度高。
2、本发明采用聚乳酸阻燃剂，具有很好的生物降解功能，有利于环境保护，无毒，无腐蚀，且阻燃性能好，阻燃效期长。
3、本发明采用的色母粒使混合载体与混合分散剂、热稳定剂产生协同效应，确保材料在加工过程中和在户外长期使用中都能保证稳定性，材料的力学性能更佳，使用色母粒着色达到均匀分散的效果，制备得到的有色聚酯纤维纺丝性能提高，热稳定性好。
4、由于色母粒中加入了抗菌剂、抗氧化剂和添加剂，可以进一步强化色母粒抗老化性能，提高色母粒的抗菌性能，达到抗菌、抑菌的作用。使用多种分散剂的复配，使各种分散剂和混合载体结合使用，产生协同效果，提高了色母粒的性能，使制备得到的纤维性能提高。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例1
一种增强型天然纤维制备工艺，所述增强型天然纤维制备工艺包括以下步骤：
S1、干燥：将麻纤维、椰棕纤维、黄麻、剑麻、棕纤维、大麻、竹原纤维、椰子纤维、亚麻、色母粒分别进行干燥，备用；
所述的色母粒按重量份数计：由载体60份，色粉15份，分散剂15份，热稳定剂4份，抗菌剂4份，抗氧化剂4份，添加剂3份构成；
所述的载体为混合物载体，该混合物载体由按重量份数计的以下原料制备而成：聚烯烃20份，聚对苯二甲酸脂15份，聚酰胺树脂10份；
所述的分散剂为聚乙烯蜡、乙烯-醋酸乙烯蜡、乙撑双硬酯酰胺、季戊四醇硬脂酸酯中的任意两种；
所述的热稳定剂为环氧甘油酯、环氧脂肪酯、硬脂酸钙或硬脂酸锌；所述的抗菌剂为壳聚糖、羧甲基壳聚糖或纳米银；
所述的抗氧化剂为茶多酚、植酸、生育酚、黄酮类物质中的一种或几种；
S2、研磨：将经过步骤S1干燥后的麻纤维、椰棕纤维、黄麻、剑麻、棕纤维、大麻、竹原纤维、椰子纤维、亚麻、色母粒分别在真空干燥的环境中进行研磨成粉，真空干燥的环境温度为110-120℃，研磨时间为1-2h，备用；
S3、混合：将经过步骤S2研磨后的麻纤维重量份数为70份、椰棕纤维重量份数为5份、黄麻重量份数为8份、剑麻重量份数为15份、棕纤维重量份数为1份、大麻重量份数为6份、椰子纤维重量份数为3份、亚麻重量份数为9份、色母粒重量份数为1份混合，搅拌30min至均匀；
S4、熔融：将步骤S3混合后的混合物与低熔点的化学纤维混合进行熔融，并充分搅拌均匀；
S5、纺丝：将步骤S4熔融搅拌后的熔体由双旋转螺杆挤出，通过喷丝头喷丝、冷却成形，得到麻纤维；
S6、后整理：通过针刺方式或无纺布方式制成布匹，再用高压模具及加热至150℃-190℃压成所需产品。
实施例2
一种增强型天然纤维制备工艺，所述增强型天然纤维制备工艺包括以下步骤：
S1、干燥：将麻纤维、椰棕纤维、黄麻、剑麻、棕纤维、大麻、竹原纤维、椰子纤维、亚麻、色母粒分别进行干燥，备用；
所述的色母粒按重量份数计：由载体60份，色粉15份，分散剂15份，热稳定剂4份，抗菌剂4份，抗氧化剂4份，添加剂3份构成；
所述的载体为混合物载体，该混合物载体由按重量份数计的以下原料制备而成：聚烯烃20份，聚对苯二甲酸脂15份，聚酰胺树脂10份；
所述的分散剂为聚乙烯蜡、乙烯-醋酸乙烯蜡、乙撑双硬酯酰胺、季戊四醇硬脂酸酯中的任意两种；
所述的热稳定剂为环氧甘油酯、环氧脂肪酯、硬脂酸钙或硬脂酸锌；所述的抗菌剂为壳聚糖、羧甲基壳聚糖或纳米银；
所述的抗氧化剂为茶多酚、植酸、生育酚、黄酮类物质中的一种或几种；
S2、研磨：将经过步骤S1干燥后的麻纤维、椰棕纤维、黄麻、剑麻、棕纤维、大麻、竹原纤维、椰子纤维、亚麻、色母粒分别在真空干燥的环境中进行研磨成粉，真空干燥的环境温度为110-120℃，研磨时间为1-2h，备用；
S3、混合：将经过步骤S2研磨后的麻纤维重量份数为74份、椰棕纤维重量份数为10份、黄麻重量份数为20份、剑麻重量份数为24份、棕纤维重量份数为7份、大麻重量份数为8份、椰子纤维重量份数为12份、亚麻重量份数为17份、色母粒重量份数为2份混合，搅拌30min至均匀；
S4、熔融：将步骤S3混合后的混合物与低熔点的化学纤维混合进行熔融，并充分搅拌均匀；
S5、纺丝：将步骤S4熔融搅拌后的熔体由双旋转螺杆挤出，通过喷丝头喷丝、冷却成形，得到麻纤维；
S6、后整理：通过针刺方式或无纺布方式制成布匹，再用高压模具及加热至150℃-190℃压成所需产品。
实施例3
一种增强型天然纤维制备工艺，所述增强型天然纤维制备工艺包括以下步骤：
S1、干燥：将麻纤维、椰棕纤维、黄麻、剑麻、棕纤维、大麻、竹原纤维、椰子纤维、亚麻、色母粒分别进行干燥，备用；
所述的色母粒按重量份数计：由载体60份，色粉15份，分散剂15份，热稳定剂4份，抗菌剂4份，抗氧化剂4份，添加剂3份构成；
所述的载体为混合物载体，该混合物载体由按重量份数计的以下原料制备而成：聚烯烃20份，聚对苯二甲酸脂15份，聚酰胺树脂10份；
所述的分散剂为聚乙烯蜡、乙烯-醋酸乙烯蜡、乙撑双硬酯酰胺、季戊四醇硬脂酸酯中的任意两种；
所述的热稳定剂为环氧甘油酯、环氧脂肪酯、硬脂酸钙或硬脂酸锌；所述的抗菌剂为壳聚糖、羧甲基壳聚糖或纳米银；
所述的抗氧化剂为茶多酚、植酸、生育酚、黄酮类物质中的一种或几种；
S2、研磨：将经过步骤S1干燥后的麻纤维、椰棕纤维、黄麻、剑麻、棕纤维、大麻、竹原纤维、椰子纤维、亚麻、色母粒分别在真空干燥的环境中进行研磨成粉，真空干燥的环境温度为110-120℃，研磨时间为1-2h，备用；
S3、混合：将经过步骤S2研磨后的麻纤维重量份数为75份、椰棕纤维重量份数为11份、黄麻重量份数为21份、剑麻重量份数为25份、棕纤维重量份数为8份、大麻重量份数为9份、椰子纤维重量份数为13份、亚麻重量份数为18份、色母粒重量份数为3份混合，搅拌30min至均匀；
S4、熔融：将步骤S3混合后的混合物与低熔点的化学纤维混合进行熔融，并充分搅拌均匀；
S5、纺丝：将步骤S4熔融搅拌后的熔体由双旋转螺杆挤出，通过喷丝头喷丝、冷却成形，得到麻纤维；
S6、后整理：通过针刺方式或无纺布方式制成布匹，再用高压模具及加热至150℃-190℃压成所需产品。
实施例4
一种增强型天然纤维制备工艺，所述增强型天然纤维制备工艺包括以下步骤：
S1、干燥：将麻纤维、椰棕纤维、黄麻、剑麻、棕纤维、大麻、竹原纤维、椰子纤维、亚麻、色母粒分别进行干燥，备用；
所述的色母粒按重量份数计：由载体60份，色粉15份，分散剂15份，热稳定剂4份，抗菌剂4份，抗氧化剂4份，添加剂3份构成；
所述的载体为混合物载体，该混合物载体由按重量份数计的以下原料制备而成：聚烯烃20份，聚对苯二甲酸脂15份，聚酰胺树脂10份；
所述的分散剂为聚乙烯蜡、乙烯-醋酸乙烯蜡、乙撑双硬酯酰胺、季戊四醇硬脂酸酯中的任意两种；
所述的热稳定剂为环氧甘油酯、环氧脂肪酯、硬脂酸钙或硬脂酸锌；所述的抗菌剂为壳聚糖、羧甲基壳聚糖或纳米银；
所述的抗氧化剂为茶多酚、植酸、生育酚、黄酮类物质中的一种或几种；
S2、研磨：将经过步骤S1干燥后的麻纤维、椰棕纤维、黄麻、剑麻、棕纤维、大麻、竹原纤维、椰子纤维、亚麻、色母粒分别在真空干燥的环境中进行研磨成粉，真空干燥的环境温度为110-120℃，研磨时间为1-2h，备用；
S3、混合：将经过步骤S2研磨后的麻纤维重量份数为76份、椰棕纤维重量份数为12份、黄麻重量份数为22份、剑麻重量份数为26份、棕纤维重量份数为9份、大麻重量份数为10份、椰子纤维重量份数为14份、亚麻重量份数为19份、色母粒重量份数为4份混合，搅拌30min至均匀；
S4、熔融：将步骤S3混合后的混合物与低熔点的化学纤维混合进行熔融，并充分搅拌均匀；
S5、纺丝：将步骤S4熔融搅拌后的熔体由双旋转螺杆挤出，通过喷丝头喷丝、冷却成形，得到麻纤维；
S6、后整理：通过针刺方式或无纺布方式制成布匹，再用高压模具及加热至150℃-190℃压成所需产品。
实施例5
一种增强型天然纤维制备工艺，所述增强型天然纤维制备工艺包括以下步骤：
S1、干燥：将麻纤维、椰棕纤维、黄麻、剑麻、棕纤维、大麻、竹原纤维、椰子纤维、亚麻、色母粒分别进行干燥，备用；
所述的色母粒按重量份数计：由载体60份，色粉15份，分散剂15份，热稳定剂4份，抗菌剂4份，抗氧化剂4份，添加剂3份构成；
所述的载体为混合物载体，该混合物载体由按重量份数计的以下原料制备而成：聚烯烃20份，聚对苯二甲酸脂15份，聚酰胺树脂10份；
所述的分散剂为聚乙烯蜡、乙烯-醋酸乙烯蜡、乙撑双硬酯酰胺、季戊四醇硬脂酸酯中的任意两种；
所述的热稳定剂为环氧甘油酯、环氧脂肪酯、硬脂酸钙或硬脂酸锌；所述的抗菌剂为壳聚糖、羧甲基壳聚糖或纳米银；
所述的抗氧化剂为茶多酚、植酸、生育酚、黄酮类物质中的一种或几种；
S2、研磨：将经过步骤S1干燥后的麻纤维、椰棕纤维、黄麻、剑麻、棕纤维、大麻、竹原纤维、椰子纤维、亚麻、色母粒分别在真空干燥的环境中进行研磨成粉，真空干燥的环境温度为110-120℃，研磨时间为1-2h，备用；
S3、混合：将经过步骤S2研磨后的麻纤维重量份数为80份、椰棕纤维重量份数为15份、黄麻重量份数为25份、剑麻重量份数为32份、棕纤维重量份数为13份、大麻重量份数为14份、椰子纤维重量份数为18份、亚麻重量份数为24份、色母粒重量份数为5份混合，搅拌30min至均匀；
S4、熔融：将步骤S3混合后的混合物与低熔点的化学纤维混合进行熔融，并充分搅拌均匀；
S5、纺丝：将步骤S4熔融搅拌后的熔体由双旋转螺杆挤出，通过喷丝头喷丝、冷却成形，得到麻纤维；
S6、后整理：通过针刺方式或无纺布方式制成布匹，再用高压模具及加热至150℃-190℃压成所需产品。
本发明中增强型天然纤维制备工艺，采用同时充分干燥各原料，再在干燥环境中将所有原料研磨粉碎，且混合均匀后在进行熔融，这样使得熔融后纺丝前的熔体着色更佳均匀，使色母粒的分散效果更好。制备得到的纤维纺丝性能得以改善，阻燃效果好、分解温度高、热稳定性好、染色性能更佳，比普通染色纤维色彩更佳鲜艳，色牢度高。本发明采用聚乳酸阻燃剂，具有很好的生物降解功能，有利于环境保护，无毒，无腐蚀，且阻燃性能好，阻燃效期长。本发明采用的色母粒使混合载体与混合分散剂、热稳定剂产生协同效应，确保材料在加工过程中和在户外长期使用中都能保证稳定性，材料的力学性能更佳，使用色母粒着色达到均匀分散的效果，制备得到的有色聚酯纤维纺丝性能提高，热稳定性好。由于色母粒中加入了抗菌剂、抗氧化剂和添加剂，可以进一步强化色母粒抗老化性能，提高色母粒的抗菌性能，达到抗菌、抑菌的作用。使用多种分散剂的复配，使各种分散剂和混合载体结合使用，产生协同效果，提高了色母粒的性能，使制备得到的纤维性能提高。
为了检验本发明中增强型天然纤维的效果，将本发明生产的增强型天然纤维与市面上普通的天然纤维作为实验组，选取40个采用增强型天然纤维制成的托盘和40个普通纤维制成的托盘，然后进行如下实验。
由上述实验数据可知，本方案增强型天然纤维的抗摔能力明显高于市面上普通增纤维的水平，采用实施例3的增强型天然纤维抗摔能力最强，具有良好的应用前景。
以上对本发明的5个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (7)

1.一种增强型天然纤维制备工艺，其特征在于，所述增强型天然纤维制备工艺包括以下步骤：
S1、干燥：将麻纤维、椰棕纤维、黄麻、剑麻、棕纤维、大麻、竹原纤维、椰子纤维、亚麻、色母粒分别进行干燥，备用；
所述的色母粒按重量份数计：由载体60份，色粉15份，分散剂15份，热稳定剂4份，抗菌剂4份，抗氧化剂4份，添加剂3份构成；
所述的载体为混合物载体，该混合物载体由按重量份数计的以下原料制备而成：聚烯烃20份，聚对苯二甲酸脂15份，聚酰胺树脂10份；
所述的分散剂为聚乙烯蜡、乙烯-醋酸乙烯蜡、乙撑双硬酯酰胺、季戊四醇硬脂酸酯中的任意两种；
所述的热稳定剂为环氧甘油酯、环氧脂肪酯、硬脂酸钙或硬脂酸锌；所述的抗菌剂为壳聚糖、羧甲基壳聚糖或纳米银；
所述的抗氧化剂为茶多酚、植酸、生育酚、黄酮类物质中的一种或几种；
S2、研磨：将经过步骤S1干燥后的麻纤维、椰棕纤维、黄麻、剑麻、棕纤维、大麻、竹原纤维、椰子纤维、亚麻、色母粒分别在真空干燥的环境中进行研磨成粉，真空干燥的环境温度为110-120℃，研磨时间为1-2h，备用；
S3、混合：将经过步骤S2研磨后的麻纤维重量份数为70-80份、椰棕纤维重量份数为5-15份、黄麻重量份数为8-25份、剑麻重量份数为15-32份、棕纤维重量份数为1-13份、大麻重量份数为6-14份、椰子纤维重量份数为3-18份、亚麻重量份数为9-24份、色母粒重量份数为1-5份混合，搅拌30min至均匀；
S4、熔融：将步骤S3混合后的混合物与低熔点的化学纤维混合进行熔融，并充分搅拌均匀；
S5、纺丝：将步骤S4熔融搅拌后的熔体由双旋转螺杆挤出，通过喷丝头喷丝、冷却成形，得到麻纤维；
S6、后整理：通过针刺方式或无纺布方式制成布匹，再用高压模具及加热至150℃-190℃压成所需产品。
2.根据权利要求1所述的一种增强型天然纤维制备工艺，其特征在于，所述步骤S2研磨后的麻纤维重量份数为74-76份、椰棕纤维重量份数为10-12份、黄麻重量份数为20-22份、剑麻重量份数为24-26份、棕纤维重量份数为7-9份、大麻重量份数为8-10份、椰子纤维重量份数为12-14份、亚麻重量份数为17-19份、色母粒重量份数为2-4份混合。
3.根据权利要求1所述的一种增强型天然纤维制备工艺，其特征在于，所述步骤S2研磨后的麻纤维重量份数为75份、椰棕纤维重量份数为11份、黄麻重量份数为21份、剑麻重量份数为25份、棕纤维重量份数为8份、大麻重量份数为9份、椰子纤维重量份数为13份、亚麻重量份数为18份、色母粒重量份数为3份混合。
4.根据权利要求1所述的一种增强型天然纤维制备工艺，其特征在于，所述真空干燥的环境温度为115℃，研磨时间为1.5h。
5.根据权利要求1所述的一种增强型天然纤维制备工艺，其特征在于，所述棕纤维、大麻、椰子纤维的重量份比为5-15：8-25：15-32。
6.根据权利要求1所述的一种增强型天然纤维制备工艺，其特征在于，所述椰子纤维、亚麻、色母粒的重量份比为3-18：9-24：1-5。
7.根据权利要求1所述的一种增强型天然纤维制备工艺，其特征在于，所述步骤S4中熔融温度和步骤S5中熔体由双旋转螺杆挤出过程中温度恒定在280℃。
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