CN110438587A - 一种天然高分子纱线的制作方法 - Google Patents

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Abstract

一种天然高分子纱线的制作方法，属于纺织材料技术领域。一种天然高分子纱线的制作方法，所述天然高分子纱线是利用天然高分子溶液与纤维素浆粕加入NMMO(N—甲基吗啉—N氧化物)和水经混合、溶解、过滤、通过干喷湿法工艺纺丝形成复合丝线，再通过复合丝线与天然高分子溶液整理液整理制备而成的；发明中得到的纱线能够充分柔和天丝与天然高分子丝线的优良特性，具有天丝的吸湿性、染色性、舒适性、高强度等优异物理性能，还增添天然高分子丝线柔韧性、导电性及抗菌性，是理想服用纤维。制备过程生产过程中对环境无污染，纤维产品废弃物可自然降解，不会对环境造成破坏，易于形成可循环再生资源。

Description

一种天然高分子纱线的制作方法
技术领域
本发明涉及纺织材料技术领域，具体地说就是一种天然高分子纱线的制作方法。
背景技术
现有技术的创伤敷料多为棉垫、纱布，由于此类敷料产品抗菌性不佳，伤口感染机率高，而容易产生沾黏伤口的现象，且当更换敷料时，具有不易移除的缺点，进而造成伤口的二次伤害。故现有技术以天然高分子诸如海藻酸盐敷料或多醣体敷料做为不织布敷料取代棉垫、纱布等材质敷料，虽其不织布型态的敷料具有较佳的吸液能力以及可提供湿润环境帮助伤口修复的特性，但当更换敷料时，吸液澎润后的天然高分子不织布敷料的短纤维强度及伸度不足，使现有技术的天然高分子不织布敷料容易发生剥离现象，而使得敷料不易移除，且于更换敷料过程中可能会有些许纤维残留于伤口中，不但具有引起过敏反应的风险，更会增加医护人员清理伤口的困难度以及造成使用者的痛苦。天丝纤维以木浆为原料经溶剂纺丝方法生产一种新纤维。有棉舒适性、涤纶的强度、毛织物豪华美感和真丝的独特触感及柔软垂坠，在干状态下，均极具韧性。在湿状态下，湿强力远胜于棉的纤维素纤维。纯天然材料，环保的制造流程，绿色环保。到目前为止，同时具有超强、优异电导率、热导率、防紫外、远红外，优良抗菌且适与皮肤直接接触的舒适服用环保的功能性复合纤维的研究和制备方法尚未见报道，因此开发一种兼具天然高分子纱线优点的环保服用纤维十分必要。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种天然高分子纱线的制作方法。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种天然高分子纱线的制作方法，所述天然高分子纱线是利用天然高分子溶液与纤维素浆粕加入NMMO(N—甲基吗啉—N氧化物)和水经混合、溶解、过滤、通过干喷湿法工艺纺丝形成复合丝线，再通过复合丝线与天然高分子溶液整理液整理制备而成的；其中：
所述的复合丝线的制备方法包括以下步骤：
步骤一：制备天然高分子NMMO·H2O溶液：将质量分数10-30％天然高分子溶液加入到质量分数为70-80％的NMMO水溶液混合搅拌3-5h，超声波中处理1-2h，通过减压蒸馏得天然高分子NMMO·H2O溶液；
步骤二：溶解、过滤纺丝混合溶液：在天然高分子NMMO·H2O溶液中加入聚合度600-1000粉碎的木浆、抗菌剂、抗氧化剂，在100℃混合搅拌溶解3-5h，超声波中处理1-2h，于70-80℃下抽真空15-20h，天然高分子与木浆纤维素重量比为1:20-1:80；
步骤三：制备复合丝线：将溶解、过滤好的纺丝混合溶液，加入螺杆挤压机，经纺丝、水洗、上油、干燥后处理工序得到纤维；其中，螺杆挤压机温度90-130℃，喷丝板孔径为10-60μm，孔毛细管长度400-600μm，喷头拉伸比2.60-3.00，气隙长度50-200mm，凝固浴NMMO水溶液浓度为10-30％，凝固浴长度1.5-2.5m，凝固浴温度10-16℃，纺丝速度50-80m/min；
所述天然高分子纱线是由复合丝线与天然高分子整理液整理制备而成的具体操作如下：
步骤一：制备天然高分子聚氨酯溶液：将质量分数10-30％天然高分子溶液、3-12％偶联剂加入到质量分数为60-70％的树脂溶液混合搅拌3-5h，超声波中处理1-2h，通过减压蒸馏得天然高分子树脂溶液；所述偶联剂为：铝酸酯偶联剂DL-411、钛酸酯偶联剂SD-109、硼酸脂偶联剂；
步骤二：处理天然高分子纱线：天然高分子整理液整理纱线，将上述天然高分子树脂溶液涂覆于上述制备得到的复合丝线，所述的复合丝线浸润在天然高分子树脂溶液中，轧干80-120轧余率，80-90℃烘干，140-160℃焙烘，得整理好的天然高分子纱线。
作为优化，所述复合丝线的制备方法的步骤二中抗菌剂为：AEM5700-A纳米银无机抗菌剂、抗菌防霉剂AM-3、有机硅季铵盐HM98-5、聚己二酰氨基甲酰亚胺盐酸盐、聚已亚甲基盐酸PHMB。
作为优化，所述复合丝线的制备方法的步骤二中抗氧化剂为：棓酸丙酯、抗氧剂BO-80、抗氧剂2331、SANBO-103R石墨抗氧剂、抗氧剂T602。
作为优化，所述天然高分子溶液为几丁聚醣溶液、玻尿酸溶液、胶原蛋白溶液或海藻酸盐溶液。
作为优化，所述天然高分子溶液以总重量为基础，其浓度为5wt％至9wt％。
作为优化，一种权利要求1至5任一项所述的制造方法所制得的天然高分子纱线。
作为优化，所述天然高分子纱线的捻度为80t/m至200t/m、强度为1.35g/den至1.55g/den以及伸度为7.2％至9.2％。
本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明的一种天然高分子纱线的制作方法，1、本发明中得到的纱线能够充分柔和天丝与天然高分子丝线的优良特性，具有天丝的吸湿性、染色性、舒适性、高强度等优异物理性能，还增添天然高分子丝线柔韧性、导电性及抗菌性，是理想服用纤维。制备过程生产过程中对环境无污染，纤维产品废弃物可自然降解，不会对环境造成破坏，易于形成可循环再生资源。2、本发明中生产出的所述天然高分子丝线天丝复合纤维：干断裂强度为2.25cN/dtex，湿断裂强度为1.23cN/dtex，初始模量为23.5，断裂伸长率为10.8％，体积电导率为4.0×10-6S/cm，纤维热分解温度为375℃。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细阐述。
具体实施例一：
一种天然高分子纱线的制作方法的制备方法，所述天然高分子纱线是利用天然高分子溶液与纤维素浆粕加入NMMO(N—甲基吗啉—N氧化物)和水经混合、溶解、过滤、通过干喷湿法工艺纺丝形成复合丝线，再通过复合丝线与天然高分子溶液整理液整理制备而成的；其中：
所述的复合丝线的制备方法包括以下步骤：
步骤一：制备天然高分子NMMO·H2O溶液：将质量分数10％天然高分子溶液加入到质量分数为70％的NMMO水溶液混合搅拌3h，超声波中处理1h，通过减压蒸馏得天然高分子NMMO·H2O溶液；
步骤二：溶解、过滤纺丝混合溶液：在天然高分子NMMO·H2O溶液中加入聚合度600粉碎的木浆、抗菌剂、抗氧化剂，在100℃混合搅拌溶解3h，超声波中处理1-2h，于70℃下抽真空15h，天然高分子与木浆纤维素重量比为1:20；
步骤三：制备复合丝线：将溶解、过滤好的纺丝混合溶液，加入螺杆挤压机，经纺丝、水洗、上油、干燥后处理工序得到纤维；其中，螺杆挤压机温度90℃，喷丝板孔径为10μm，孔毛细管长度400μm，喷头拉伸比2.60-3.00，气隙长度50mm，凝固浴NMMO水溶液浓度为10％，凝固浴长度1.5m，凝固浴温度10℃，纺丝速度50m/min；
所述天然高分子纱线是由复合丝线与天然高分子整理液整理制备而成的具体操作如下：
步骤一：制备石墨烯聚氨酯溶液：将质量分数10％天然高分子溶液、3％偶联剂加入到质量分数为60％的树脂溶液混合搅拌3h，超声波中处理1h，通过减压蒸馏得天然高分子树脂溶液；所述偶联剂为：铝酸酯偶联剂DL-411、钛酸酯偶联剂SD-109、硼酸脂偶联剂；
步骤二：处理天然高分子纱线：天然高分子整理液整理纱线，将上述天然高分子树脂溶液涂覆于上述制备得到的复合丝线，所述的复合丝线浸润在天然高分子树脂溶液中，轧干80轧余率，80℃烘干，140℃焙烘，得整理好的天然高分子纱线。
具体实施例二：
一种天然高分子纱线的制作方法的制备方法，所述天然高分子纱线是利用天然高分子溶液与纤维素浆粕加入NMMO(N—甲基吗啉—N氧化物)和水经混合、溶解、过滤、通过干喷湿法工艺纺丝形成复合丝线，再通过复合丝线与天然高分子溶液整理液整理制备而成的；其中：
所述的复合丝线的制备方法包括以下步骤：
步骤一：制备天然高分子NMMO·H2O溶液：将质量分数20％天然高分子溶液加入到质量分数为75％的NMMO水溶液混合搅拌4h，超声波中处理1.5h，通过减压蒸馏得天然高分子NMMO·H2O溶液；
步骤二：溶解、过滤纺丝混合溶液：在天然高分子NMMO·H2O溶液中加入聚合度8000粉碎的木浆、抗菌剂、抗氧化剂，在100℃混合搅拌溶解4h，超声波中处理1.5h，于75℃下抽真空17h，天然高分子与木浆纤维素重量比为1:50；
步骤三：制备复合丝线：将溶解、过滤好的纺丝混合溶液，加入螺杆挤压机，经纺丝、水洗、上油、干燥后处理工序得到纤维；其中，螺杆挤压机温度110℃，喷丝板孔径为40μm，孔毛细管长度500μm，喷头拉伸比1.8，气隙长度100mm，凝固浴NMMO水溶液浓度为20％，凝固浴长度2m，凝固浴温度13℃，纺丝速度70m/min；
所述天然高分子纱线是由复合丝线与天然高分子整理液整理制备而成的具体操作如下：
步骤一：制备石墨烯聚氨酯溶液：将质量分数20％天然高分子溶液、3-12％偶联剂加入到质量分数为65％的树脂溶液混合搅拌4h，超声波中处理1.5h，通过减压蒸馏得天然高分子树脂溶液；所述偶联剂为：铝酸酯偶联剂DL-411、钛酸酯偶联剂SD-109、硼酸脂偶联剂；
步骤二：处理天然高分子纱线：天然高分子整理液整理纱线，将上述天然高分子树脂溶液涂覆于上述制备得到的复合丝线，所述的复合丝线浸润在天然高分子树脂溶液中，轧干100轧余率，85℃烘干，150℃焙烘，得整理好的天然高分子纱线。树脂溶液为：环氧树脂 E-44。
具体实施例三：
一种天然高分子纱线的制作方法的制备方法，所述天然高分子纱线是利用天然高分子溶液与纤维素浆粕加入NMMO(N—甲基吗啉—N氧化物)和水经混合、溶解、过滤、通过干喷湿法工艺纺丝形成复合丝线，再通过复合丝线与天然高分子溶液整理液整理制备而成的；其中：
所述的复合丝线的制备方法包括以下步骤：
步骤一：制备天然高分子NMMO·H2O溶液：将质量分数30％天然高分子溶液加入到质量分数为80％的NMMO水溶液混合搅拌5h，超声波中处理2h，通过减压蒸馏得天然高分子NMMO·H2O溶液；
步骤二：溶解、过滤纺丝混合溶液：在天然高分子NMMO·H2O溶液中加入聚合度1000粉碎的木浆、抗菌剂、抗氧化剂，在100℃混合搅拌溶解5h，超声波中处理2h，于80℃下抽真空20h，天然高分子与木浆纤维素重量比为1:80；
步骤三：制备复合丝线：将溶解、过滤好的纺丝混合溶液，加入螺杆挤压机，经纺丝、水洗、上油、干燥后处理工序得到纤维；其中，螺杆挤压机温度130℃，喷丝板孔径为60μm，孔毛细管长度600μm，喷头拉伸比3.00，气隙长度200mm，凝固浴NMMO水溶液浓度为30％，凝固浴长度2.5m，凝固浴温度16℃，纺丝速度80m/min；
所述天然高分子纱线是由复合丝线与天然高分子整理液整理制备而成的具体操作如下：
步骤一：制备石墨烯聚氨酯溶液：将质量分数30％天然高分子溶液、12％偶联剂加入到质量分数为70％的树脂溶液混合搅拌5h，超声波中处理2h，通过减压蒸馏得天然高分子树脂溶液；所述偶联剂为：铝酸酯偶联剂DL-411、钛酸酯偶联剂SD-109、硼酸脂偶联剂；
步骤二：处理天然高分子纱线：天然高分子整理液整理纱线，将上述天然高分子树脂溶液涂覆于上述制备得到的复合丝线，所述的复合丝线浸润在天然高分子树脂溶液中，轧干120轧余率，90℃烘干，160℃焙烘，得整理好的天然高分子纱线。
工作原理：
本发明的一种天然高分子纱线的制作方法，1、本发明中得到的纱线能够充分柔和天丝与天然高分子丝线的优良特性，具有天丝的吸湿性、染色性、舒适性、高强度等优异物理性能，还增添天然高分子丝线柔韧性、导电性及抗菌性，是理想服用纤维。制备过程生产过程中对环境无污染，纤维产品废弃物可自然降解，不会对环境造成破坏，易于形成可循环再生资源。2、本发明中生产出的所述天然高分子丝线天丝复合纤维：干断裂强度为2.25cN/dtex，湿断裂强度为1.23cN/dtex，初始模量为23.5，断裂伸长率为10.8％，体积电导率为4.0×10-6S/cm，纤维热分解温度为375℃。
上述具体实施方式仅是本发明的具体个案，本发明的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式的产品形态和式样，任何符合本发明权利要求书的一种天然高分子纱线的制作方法且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应落入本发明的专利保护范围。

Claims (7)

1.一种天然高分子纱线的制作方法的制备方法，其特征在于：所述天然高分子纱线是利用天然高分子溶液与纤维素浆粕加入NMMO(N—甲基吗啉—N氧化物)和水经混合、溶解、过滤、通过干喷湿法工艺纺丝形成复合丝线，再通过复合丝线与天然高分子溶液整理液整理制备而成的；其中：
所述的复合丝线的制备方法包括以下步骤：
步骤一：制备天然高分子NMMO·H2O溶液：将质量分数10-30％天然高分子溶液加入到质量分数为70-80％的NMMO水溶液混合搅拌3-5h，超声波中处理1-2h，通过减压蒸馏得天然高分子NMMO·H2O溶液；
步骤二：溶解、过滤纺丝混合溶液：在天然高分子NMMO·H2O溶液中加入聚合度600-1000粉碎的木浆、抗菌剂、抗氧化剂，在100℃混合搅拌溶解3-5h，超声波中处理1-2h，于70-80℃下抽真空15-20h，天然高分子与木浆纤维素重量比为1:20-1:80；
步骤三：制备复合丝线：将溶解、过滤好的纺丝混合溶液，加入螺杆挤压机，经纺丝、水洗、上油、干燥后处理工序得到纤维；其中，螺杆挤压机温度90-130℃，喷丝板孔径为10-60μm，孔毛细管长度400-600μm，喷头拉伸比2.60-3.00，气隙长度50-200mm，凝固浴NMMO水溶液浓度为10-30％，凝固浴长度1.5-2.5m，凝固浴温度10-16℃，纺丝速度50-80m/min；
所述天然高分子纱线是由复合丝线与天然高分子整理液整理制备而成的具体操作如下：
步骤一：制备石墨烯聚氨酯溶液：将质量分数10-30％天然高分子溶液、3-12％偶联剂加入到质量分数为60-70％的树脂溶液混合搅拌3-5h，超声波中处理1-2h，通过减压蒸馏得天然高分子树脂溶液；所述偶联剂为：铝酸酯偶联剂DL-411、钛酸酯偶联剂SD-109、硼酸脂偶联剂；
步骤二：处理天然高分子纱线：天然高分子整理液整理纱线，将上述天然高分子树脂溶液涂覆于上述制备得到的复合丝线，所述的复合丝线浸润在天然高分子树脂溶液中，轧干80-120轧余率，80-90℃烘干，140-160℃焙烘，得整理好的天然高分子纱线。
2.根据权利要求1所述的一种天然高分子纱线的制作方法，其特征在于：所述复合丝线的制备方法的步骤二中抗菌剂为：AEM5700-A纳米银无机抗菌剂、抗菌防霉剂AM-3、有机硅季铵盐HM98-5、聚己二酰氨基甲酰亚胺盐酸盐、聚已亚甲基盐酸PHMB。
3.根据权利要求1所述的一种天然高分子纱线的制作方法，其特征在于：所述复合丝线的制备方法的步骤二中抗氧化剂为：棓酸丙酯、抗氧剂BO-80、抗氧剂2331、SANBO-103R石墨抗氧剂、抗氧剂T602。
4.根据权利要求1所述的一种天然高分子纱线的制造方法，其中，所述天然高分子溶液为几丁聚醣溶液、玻尿酸溶液、胶原蛋白溶液或海藻酸盐溶液。
5.根据权利要求1所述的一种天然高分子纱线的制造方法，其中，所述天然高分子溶液以总重量为基础，其浓度为5wt％至9wt％。
6.一种权利要求1至5任一项所述的制造方法所制得的天然高分子纱线。
7.如权利要求5所述的天然高分子纱线，其中，所述天然高分子纱线的捻度为80t/m至200t/m、强度为1.35g/den至1.55g/den以及伸度为7.2％至9.2％。
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