CN111206317B - 一种改性亚麻/粘胶纤维混纺纱及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改性亚麻/粘胶纤维混纺纱及其制备方法，首先将亚麻纤维中的羟基与马来酸酐进反应，生成亚麻纤维素马来酸单酯，同时在亚麻纤维上引入羧基，用来改善亚麻纤维的结晶度，然后利用亚麻纤维上的羧基与蚕丝蛋白的多肽的游离氨基形成酰胺键，将多肽接枝到亚麻纤维上，从而改变亚麻纤维的可纺性，降低毛羽数。

Description

一种改性亚麻/粘胶纤维混纺纱及其制备方法
技术领域
本发明涉及亚麻/粘胶纤维混纺技术领域，特别是指一种改性亚麻/粘胶纤维混纺纱及其制备方法。
背景技术
近年来，随着社会的发展与科技的进步，人们对健康生活、品质生活的追求逐步提高，功能性和生态性成为消费者选择纺织品的关注要素。粘胶是可以自然降解的再生纤维素纤维，十分符合当下提倡的绿色环保理念；粘胶短纤维可以纯纺或者混纺，适用于内衣、外衣和各种装饰用品的制作。亚麻纤维是人类最早使用的天然纤维，因其具有天然纺锤形结构和独特的果胶质斜边孔，其吸湿性好，能吸收相当于自身重量20倍的水分。其含有的半纤维素还有天然抗紫外线功能，所制服装能保护皮肤免受紫外线伤害，常温下穿着亚麻服装可使人体的实感温度下降4～5°，因此亚麻又素有“天然空调”之美誉。亚麻/粘胶混纺织物既具有良好的透气性、悬垂性和吸湿性，同时抗霉抑菌，防紫外线，穿着舒适，深受广大消费者喜爱。
目前亚麻/粘胶纤维混纺多是采用直接将亚麻纤维和粘胶纤维进行混纺，在混纺的过程中由于亚麻纤维本身高结晶度和高取向度、断裂伸长小、无卷曲，导致亚麻纤维可纺性较差，直接与粘胶纤维进行混纺，制备的混纺纱毛羽较严重，影响混纺纱的品质。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种改性亚麻/粘胶纤维混纺纱及其制备方法，以克服现有技术中亚麻/粘胶纤维混纺纱毛羽严重的问题。
基于上述目的本发明提供的一种改性亚麻/粘胶纤维混纺纱的制备方法，包括如下步骤：
亚麻纤维预处理，将亚麻纤维放入水中，紫外光照射浸泡20～30min，取出干燥；
亚麻纤维改性，将预处理后的亚麻纤维加入到马来酸酐溶液，氮气保护，超声处理35～55min，取出洗至中性后，浸入到蚕丝蛋白的多肽溶液中，调节溶液的pH和温度，然后向溶液中滴加DCC的乙醇溶液，在紫外线照射下反应1～1.5h，取出超声波清洗、干燥；
改性亚麻/粘胶纤维混纺纱，将改性后的亚麻纤维和粘胶纤维依次经过开清棉、梳棉、并条、细纱和络筒，得改性亚麻/粘胶纤维混纺纱。
可选的，所述马来酸酐溶液的溶度为1～10％。
可选的，所述亚麻纤维与马来酸酐溶液的料液比为1:60～80。
可选的，所述DCC的乙醇溶液的质量分数为10～30％。
可选的，所述亚麻纤维与蚕丝蛋白的多肽溶液的料液比为1:60～80。
可选的，所述超声处理的功率为150～200w，频率为300～500Hz，温度为70～85℃。
可选的，所述调节溶液的pH和温度是将溶液的pH调至3.0～5.5，温度调至40～50℃。
可选的，所述超声波清洗为先采用水洗3～5遍，然后在采用乙醇溶液清洗2～3遍。
可选的，所述改性亚麻/粘胶纤维混纺纱中改性亚麻纤维质量占比10～20％。
一种改性亚麻/粘胶纤维混纺纱，所述改性亚麻/粘胶纤维混纺纱采用所述的制备方法制备而成。
从上面所述可以看出，本发明提供的一种改性亚麻/粘胶纤维混纺纱及其制备方法，首先将亚麻纤维中的羟基与马来酸酐进反应，生成亚麻纤维素马来酸单酯，同时在亚麻纤维上引入羧基，用来改善亚麻纤维的结晶度，然后利用亚麻纤维上的羧基与蚕丝蛋白的多肽的游离氨基形成酰胺键，将多肽接枝到亚麻纤维上，从而改变亚麻纤维的可纺性，本发明制备方法简单，毛羽测试数据显示，通过上述改性后的亚麻纤维与粘胶纤维进行混纺纱，1km的毛羽值下降83.6％。
具体实施方式
为下面通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
为了解决现有技术中亚麻/粘胶纤维混纺多是采用直接将亚麻纤维和粘胶纤维进行混纺，在混纺的过程中由于亚麻纤维本身高结晶度和高取向度、断裂伸长小、无卷曲，导致亚麻纤维可纺性较差，直接与粘胶纤维进行混纺，制备的混纺纱毛羽较严重，影响混纺纱的品质的问题。本发明提供一种改性亚麻/粘胶纤维混纺纱的制备方法，包括如下步骤：
亚麻纤维预处理，将亚麻纤维放入水中，紫外光照射浸泡20～30min，取出干燥；
亚麻纤维改性，将预处理后的亚麻纤维加入到马来酸酐溶液，氮气保护，超声处理35～55min，取出洗至中性后，浸入到蚕丝蛋白的多肽溶液中，调节溶液的pH和温度，然后向溶液中滴加DCC的乙醇溶液，在紫外线照射下反应1～1.5h，取出超声波清洗、干燥；
改性亚麻/粘胶纤维混纺纱，将改性后的亚麻纤维和粘胶纤维依次经过开清棉、梳棉、并条、细纱和络筒，得改性亚麻/粘胶纤维混纺纱。
同时本发明还提供种改性亚麻/粘胶纤维混纺纱，采用述的制备方法制备而成。
首先将亚麻纤维中的羟基与马来酸酐进反应，生成亚麻纤维素马来酸单酯，同时在亚麻纤维上引入羧基，用来改善亚麻纤维的结晶度，然后利用亚麻纤维上的羧基与蚕丝蛋白的多肽的游离氨基形成酰胺键，将多肽接枝到亚麻纤维上，从而改变亚麻纤维的可纺性，本发明制备方法简单。
具体的，为了提降低改性亚麻/粘胶纤维混纺纱毛羽指数，提高其性能，马来酸酐溶液的溶度为1～10％。
具体的，为了提降低改性亚麻/粘胶纤维混纺纱毛羽指数，提高其性能，，亚麻纤维与马来酸酐溶液的料液比为1:60～80。
具体的，为了提降低改性亚麻/粘胶纤维混纺纱毛羽指数，提高其性能，，DCC的乙醇溶液的质量分数为10～30％。
具体的，为了提降低改性亚麻/粘胶纤维混纺纱毛羽指数，提高其性能，亚麻纤维与蚕丝蛋白的多肽溶液的料液比为1:60～80。
具体的，为了提降低改性亚麻/粘胶纤维混纺纱毛羽指数，提高其性能，超声处理的功率为150～200w，频率为300～500Hz，温度为70～85℃。
具体的，为了提降低改性亚麻/粘胶纤维混纺纱毛羽指数，提高其性能，调节溶液的pH和温度是将溶液的pH调至3.0～5.5，温度调至40～50℃。
具体的，为了提降低改性亚麻/粘胶纤维混纺纱毛羽指数，提高其性能，超声波清洗为先采用水洗3～5遍，然后在采用乙醇溶液清洗2～3遍。
具体的，为了提降低改性亚麻/粘胶纤维混纺纱毛羽指数，提高其性能，改性亚麻/粘胶纤维混纺纱中改性亚麻纤维质量占比10～20％。
举例来说，本发明实施例1提供的一种改性亚麻/粘胶纤维混纺纱的制备方法，包括如下步骤：
亚麻纤维性能参数：细度2.6～3.1dtex，平均长度30.25mm，50mm以上纤维占比12.1％，20mm以下纤维15.6％，回潮率11.23％，断裂强度4.31cN/dtex；
粘胶纤维性能参数：细度1.28～1.35dtex，平均长度38.01mm，疵点0.4mg/100g，含油率0.25％，干断裂强度2.48cN/dtex。
亚麻纤维预处理，取2kg的亚麻纤维，然后浸泡到45～55℃的蒸馏水中，在紫外光照射下浸泡20～30min，取出，自然状态下干燥；紫外线的照射有利于亚麻纤维表面的活化，提高亚麻纤维的表面接枝反应活性。
亚麻纤维改性，将预处理后的亚麻纤维加入到浓度为5.5％的马来酸酐溶液中，同时控制亚麻纤维与马来酸酐溶液的料液比1:70，然后在氮气的保护，采用外加超声场进行超声处理，超声的功率为150～200w，频率为300～500Hz，温度为70～85℃，超声处理45min，取出洗至中性后，浸入到蚕丝蛋白的多肽溶液中，亚麻纤维与蚕丝蛋白的多肽溶液的料液比为1:65，调节溶液的pH至3.0～5.5，温度调整至40～50℃，然后向溶液中滴加质量分数为20％的DCC的乙醇溶液，DCC的乙醇溶液与蚕丝蛋白的多肽溶液的质量比为0.2～0.8，DCC的乙醇溶液的滴加时长控制在2.5～3h，滴加完后，在紫外线照射下继续反应1～1.5h，取出超声波清洗，清洗液先采用水洗3～5遍，然后在采用乙醇溶液清洗2～3遍、干燥；得到改性的亚麻纤维；
改性亚麻/粘胶纤维混纺纱，将改性的亚麻纤维和粘胶纤维按照改性亚麻纤维质量占比15％，依次经过开清棉、梳棉、并条、细纱和络筒，得改性亚麻/粘胶纤维混纺纱，开清棉主要工艺参数如下：开棉机的打手速度为490rpm，
成卷机的打手速度1020rpm，风扇速度1200rpm，综合打手刀片拆除，棉卷罗拉的转速12rpm，棉卷干定量380g/m，棉卷长度32m。
梳棉的工艺参数如下：刺辊速度650rpm，锡林速度350rpm，道夫速度20rpm，盖板速度81mm/min，锡林-盖板隔距0.2mm、0.23mm、0.23mm、0.2mm，刺辊-给棉板0.30mm，刺辊-锡林0.18mm，锡林-道夫0.12mm，条干重15g/5m，出条速度75m/min。
细纱工序工艺参数：纱线号数11.8tex，罗拉中心距44mm×65mm，总牵伸倍数61.19倍，后牵伸倍数1.19倍，钳口3.0，前罗拉转速140min，捻系数360。
络筒工艺参数:NSL1 350％×0.5mm NSL2 210％×1.0mm NSL3 130％×1.3mmNSL4 100％×1.4mm NSL5 40％×20mm细节T1-45％×4mm T2-30％×20mm，络筒线速度1000m/min。
本发明实施例2同本发明实施例1，不同的是亚麻纤维改性，马来酸酐溶液1％，亚麻纤维与马来酸酐溶液的料液比1:60。
本发明实施例3同本发明实施例1，不同的是亚麻纤维改性，马来酸酐溶液1％，亚麻纤维与马来酸酐溶液的料液比1:65。
本发明实施例4同本发明实施例1，不同的是亚麻纤维改性，马来酸酐溶液1％，亚麻纤维与马来酸酐溶液的料液比1:70。
本发明实施例5同本发明实施例1，不同的是亚麻纤维改性，马来酸酐溶液1％，亚麻纤维与马来酸酐溶液的料液比1:75。
本发明实施例6同本发明实施例1，不同的是亚麻纤维改性，马来酸酐溶液1％，亚麻纤维与马来酸酐溶液的料液比1:80。
本发明实施例7同本发明实施例1，不同的是亚麻纤维改性，马来酸酐溶液10％，亚麻纤维与马来酸酐溶液的料液比1:75。
本发明实施例8同本发明实施例1，不同的是亚麻纤维改性，亚麻纤维与蚕丝蛋白的多肽溶液的料液比为1:60。
本发明实施例9同本发明实施例1，不同的是亚麻纤维改性，亚麻纤维与蚕丝蛋白的多肽溶液的料液比为1:80。
本发明实施例10同本发明实施例1，不同的是亚麻纤维改性，DCC的乙醇溶液质量分数为10％。
本发明实施例11同本发明实施例1，不同的是亚麻纤维改性，DCC的乙醇溶液质量分数为30％。
对比例1同实施例1，不同的是没有进行亚麻纤维改性的处理。
对比例2同实施例1，不同的是没有进行亚麻纤维预处理。
采用USTER ME100型条干仪对制备的混纺纱的条干进行测试，测试结果如表1所示。
表1改性亚麻胶黏纤维混纺纱性能
实施例 断裂强度(cN/dtex) 毛羽值1km +50％粗节(个/km) -50％细节(个/km)
实施例1 7.58 5.3 40.3 51.3
实施例2 5.12 19.2 75.3 81.2
实施例3 5.43 15.2 69.8 75.4
实施例4 5.88 13.2 60.2 68.7
实施例5 6.53 11.5 55.2 54.1
实施例6 6.52 9.8 55.2 54.1
实施例7 7.61 12.6 65.8 50.8
实施例8 5.74 12.8 57.6 50.6
实施例9 6.88 8.1 49.7 45.5
实施例10 7.88 5.8 45.3 43.5
实施例11 8.12 11.5 50.3 61.5
对比例1 4.81 32.5 102.3 111.5
对比例2 6.12 18.6 70.3 78.9
首先将亚麻纤维中的羟基与马来酸酐进反应，生成亚麻纤维素马来酸单酯，同时在亚麻纤维上引入羧基，用来改善亚麻纤维的结晶度，然后利用亚麻纤维上的羧基与蚕丝蛋白的多肽的游离氨基形成酰胺键，将多肽接枝到亚麻纤维上，从而改变亚麻纤维的可纺性，本发明制备方法简单，毛羽测试数据显示，通过上述改性后的亚麻纤维与粘胶纤维进行混纺纱，1km的毛羽值下降83.6％。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、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)

1.一种改性亚麻/粘胶纤维混纺纱的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
亚麻纤维预处理，将亚麻纤维放入水中，紫外光照射浸泡20~30min，取出干燥；
亚麻纤维改性，将预处理后的亚麻纤维加入到马来酸酐溶液，氮气保护，超声处理35~55min，取出洗至中性后，浸入到蚕丝蛋白的多肽溶液中，调节溶液的pH和温度，然后向溶液中滴加DCC的乙醇溶液，在紫外线照射下反应1~1.5h，取出，超声波清洗、干燥；
改性亚麻/粘胶纤维混纺纱，将改性后的亚麻纤维和粘胶纤维依次经过开清棉、梳棉、并条、细纱和络筒，得改性亚麻/粘胶纤维混纺纱。
2.根据权利要求1所述的改性亚麻/粘胶纤维混纺纱的制备方法，其特征在于，所述马来酸酐溶液的溶度为1~10%。
3.根据权利要求1所述的改性亚麻/粘胶纤维混纺纱的制备方法，其特征在于，所述亚麻纤维与马来酸酐溶液的料液比为1:60~80。
4.根据权利要求1所述的改性亚麻/粘胶纤维混纺纱的制备方法，其特征在于，所述DCC的乙醇溶液的质量分数为10~30%。
5.根据权利要求1所述的改性亚麻/粘胶纤维混纺纱的制备方法，其特征在于，所述亚麻纤维与蚕丝蛋白的多肽溶液的料液比为1:60~80。
6.根据权利要求1所述的改性亚麻/粘胶纤维混纺纱的制备方法，其特征在于，所述超声处理的功率为150~200w，频率为300~500Hz，温度为70~85℃。
7.根据权利要求1所述的改性亚麻/粘胶纤维混纺纱的制备方法，其特征在于，所述调节溶液的pH和温度是将溶液的pH调至3.0~5.5，温度调至40~50℃。
8.根据权利要求1所述的改性亚麻/粘胶纤维混纺纱的制备方法，其特征在于，所述超声波清洗为先采用水洗3~5遍，然后再采用乙醇溶液清洗2~3遍。
9.根据权利要求1所述的改性亚麻/粘胶纤维混纺纱的制备方法，其特征在于，所述改性亚麻/粘胶纤维混纺纱中改性亚麻纤维质量占比10~20%。
10.一种改性亚麻/粘胶纤维混纺纱，其特征在于，所述改性亚麻/粘胶纤维混纺纱采用权利要求1~9任一所述的制备方法制备而成。
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