CN112111968A - 一种无异味且保持天然白度的原棉纤维及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种无异味且保持天然白度的原棉纤维及其制备方法，该原棉纤维气味等级≥4级，纤维的白度为60‑65，纤维中糖含量≤50μg/g，纤维的pH值为5‑7。本发明所述无异味且保持天然白度的原棉纤维通过采用酸法降解多糖祛除棉纤维的异味，同时保留棉纤维中的天然色素和天然蜡质，制备的原棉纤维既保留了棉纤维的天然风格和外观，而且无异味存在，不影响原棉纤维的后道加工；本发明所述无异味且保持天然白度的原棉纤维的制备工艺和技术路线简单，可在现有产业化连续生产设备上实现，效率高，成本合适，便于推广应用。

Description

一种无异味且保持天然白度的原棉纤维及其制备方法
技术领域
本发明属于纺织材料技术领域，尤其是涉及一种无异味且保持天然白度的原棉纤维及其制备方法。
背景技术
棉纤维是棉花种子上滋生的表皮细胞发育而成的一种天然纤维，其纵向具有天然扭曲，具有良好的吸湿性和透气性，是非常理想的被服填充材料。和其它填充物制成的被子相比，纯棉被具有如下优势特性：
（1）吸湿润肤
棉纤维具有较好的吸湿性，含回潮率为8～11%。一般情况下，棉纤维可吸收周围空气中的水分，保持润湿状态，所以它接触人的皮肤，能够润湿滋养皮肤，使人感到柔软而不僵硬。如果棉纤维的湿度过大，纤维中含的水分会部分蒸发散去，保持纤维湿度平衡状态，使人感觉舒适。
（2）保暖透气
棉纤维具有天然不规则的扭曲，三维空间体积较大，单根纤维之间的空间距离较远，纤维聚集体中有较多的空隙存在，所以制成的纯棉被中有较多的空气存在。纯棉被中空气层的存在，一方面，使得棉被轻柔；而且空气层的保暖性好，增强棉被的保温蓄热性。另一方面，空气层的存在，以及棉纤维的高吸湿性，使得纯棉被的透气和透湿性好，使用过程中人体不会产生闷热感。所以，纯棉被既轻柔保温，又不会产生闷热感，使人感觉温暖和舒适。
（3）抗静电
棉被的吸湿透气性好，使用过程中，不会产生静电，睡眠质量高。而采用合成纤维制成的七孔被、九孔被、太空被等，使用过程中容易生产静电，特别是秋冬干燥季节。静电的产生，刺激皮肤神经，产生多梦，影响睡眠；还可能导致皮肤干燥、红斑和瘙痒。过多的静电在人体内堆积，还会引起脑神经细胞膜电流传导异常，影响中枢神经，从而导致血液酸碱度和机体氧特性的改变，影响机体的生理平衡，使人出现头晕、头痛、烦躁、失眠、食欲不振、精神恍惚等症状。
（4）卫生健康
棉纤维是天然纤维，其主要成分是纤维素，不含营养成份，不易滋生细菌。纯棉被经多方面查验和实践，与肌肤接触无任何刺激，无负作用，久用对人体有益无害，卫生性能良好。采用各种羽绒、蚕丝被制品中的羽绒、蚕丝含有大量营养成份，因受潮等条件适中滋生大量细菌，极易为消费者增加受病机率，或加重病情。而采用化学纤维制成的被制品，使用过程中纤维的化学物质残留慢慢释放，对消费者有潜在的健康危害。
（5）易打理
阳光照射下，棉纤维弹性恢复，伸长，纤维中蓄热量大。棉被厚度增加，夜晚盖上后蓄热能源缓慢施放，可使人很舒服，很快进入深度睡眠。棉被保存过程中，不需要防蛀虫和防螨虫处理，打理方便。
由于上述优异的特性，棉被作为中国最古老和最传统的产品一直沿用到今，在人们心中的地位是无法替代。随着社会的发展，人们环保理念和健康意识的提高，追求低碳环保、天然绿色和健康产品成为当前社会的潮流。未来，棉被将成为更多人士的首选，棉被的需求量将会越来越大。
但是，由于棉纤维的生长发育周期较长，成熟的棉纤维结构中有少量的多糖等天然杂质残留；另外，由于大气环境和土壤环境污染，棉纤维中还有重金属、灰尘等污染物存在，以及棉纤维收割过程中沾染的机械油剂等污渍存在。由于上述天然多糖、重金属、油剂和灰尘等杂质或污染物的存在，导致原棉纤维有令人不愉快的异味存在，不适宜直接加工制成棉被。
传统的棉纤维精炼工艺，采用双氧水和氢氧化钠的混合溶液对棉纤维进行沸煮处理，虽然可以去除原棉纤维的杂质和异味，但是得到的原棉纤维的白度失真。另外，得到的原棉纤维的手感较硬，缠结成块，无法梳理成网，需要添加柔软剂，不但增加成本，而且处理后的原棉纤维有化学油剂的味道，影响棉被的品质。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种无异味且保持天然白度的原棉纤维及其制备方法，该原棉纤维通过采用酸法降解多糖祛除棉纤维的异味，同时保留棉纤维中的天然色素和天然蜡质，制备的原棉纤维既保留了棉纤维的天然风格和外观，而且无异味存在，不影响原棉纤维的后道加工。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种无异味且保持天然白度的原棉纤维，该原棉纤维气味等级≥4级，纤维的白度为60-65，纤维中糖含量≤50μg/g，纤维的pH值为5-7。
进一步的，该原棉纤维采用“一浴两步法”浸渍工艺制备得到。
所述的原棉纤维的制备方法，包括如下步骤：
步骤（1）：称取原棉纤维，再将原棉纤维在蒸馏水中浸渍润湿10-30 min，然后排水；
步骤（2）：将润湿后的原棉纤维浸泡在精炼剂水溶液中，首先调节溶液的pH值为3-5，然后升温至50℃-80℃，浸泡处理30-90min；
步骤（3）：采用硅酸钠调节浸渍溶液的pH值为4-6，再升温至80℃-100℃，继续将原棉纤维浸泡处理30-90min，然后排水；
步骤（4）：首先采用热水洗涤原棉纤维，然后采用冷水洗涤原棉纤维，再将洗涤后的原棉纤维离心脱水；
步骤（5）：首先将脱水后的原棉纤维湿开松，然后热风干燥，便可得到无异味且保持天然白度的原棉纤维。
进一步的，所述的步骤（2）中的精炼剂水溶液是浓度为0.5-2g/L的非离子型有机硅表面活性剂水溶液。
相对于现有技术，本发明所述的原棉纤维具有以下优势：
1、本发明所述无异味且保持天然白度的原棉纤维通过采用酸法降解多糖祛除棉纤维的异味，同时保留棉纤维中的天然色素和天然蜡质，制备的原棉纤维既保留了棉纤维的天然风格和外观，而且无异味存在，不影响原棉纤维的后道加工；
2、本发明所述无异味且保持天然白度的原棉纤维的制备工艺和技术路线简单，可在现有产业化连续生产设备上实现，效率高，成本合适，便于推广应用；
3、本发明提供的无异味且保持天然白度的原棉纤维，可以加工制成棉被，既保留了纯棉被舒适、保暖、卫生、健康等特点，而且无异味存在，提高了产品的质量和附加值，满足了广大消费者的需求。
具体实施方式
除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。
下面来详细说明本发明。
实施例1
称1公斤原棉纤维，将原棉纤维在100公斤蒸馏水中浸渍润湿10min，然后排水；将润湿后的棉纤维浸泡在100公斤浓度为0.5g/L的精炼剂水溶液中，然后调节溶液的pH值为5，将溶液升温至50℃，浸泡处理90 min；采用硅酸钠调节浸渍溶液的pH值为6，然后升温至80℃，继续浸泡处理90 min，再排水；采用热水洗涤原棉纤维，然后采用冷水洗涤原棉纤维，再将洗涤后的原棉纤维离心脱水；将脱水后的原棉纤维湿开松，然后热风干燥，得到无异味且保持天然白度的原棉纤维。
实施例2
称1公斤原棉纤维，将原棉纤维在100公斤蒸馏水中浸渍润湿15min，然后排水；将润湿后的棉纤维浸泡在100公斤浓度为1g/L的精炼剂水溶液中，然后调节溶液的pH值为4.5，将溶液升温至60℃，浸泡处理75 min；采用硅酸钠调节浸渍溶液的pH值为6，然后升温至85℃，继续浸泡处理75 min，再排水；采用热水洗涤原棉纤维，然后采用冷水洗涤原棉纤维，再将洗涤后的原棉纤维离心脱水；将脱水后的原棉纤维湿开松，然后热风干燥，得到无异味且保持天然白度的原棉纤维。
实施例3
称1公斤原棉纤维，将原棉纤维在100公斤蒸馏水中浸渍润湿20min，然后排水；将润湿后的棉纤维浸泡在100公斤浓度为1.5g/L的精炼剂水溶液中，然后调节溶液的pH值为4，将溶液升温至70℃，浸泡处理60 min；采用硅酸钠调节浸渍溶液的pH值为5，然后升温至90℃，继续浸泡处理60 min，再排水；采用热水洗涤原棉纤维，然后采用冷水洗涤原棉纤维，再将洗涤后的原棉纤维离心脱水；将脱水后的原棉纤维湿开松，然后热风干燥，得到无异味且保持天然白度的原棉纤维。
实施例4
称1公斤原棉纤维，将原棉纤维在100公斤蒸馏水中浸渍润湿25min，然后排水；将润湿后的棉纤维浸泡在100公斤浓度为1.8g/L的精炼剂水溶液中，然后调节溶液的pH值为3.5，将溶液升温至75℃，浸泡处理45 min；采用硅酸钠调节浸渍溶液的pH值为5，然后升温至95℃，继续浸泡处理45min，再排水；采用热水洗涤原棉纤维，然后采用冷水洗涤原棉纤维，再将洗涤后的原棉纤维离心脱水；将脱水后的原棉纤维湿开松，然后热风干燥，得到无异味且保持天然白度的原棉纤。
实施例5
称1公斤原棉纤维，将原棉纤维在100公斤蒸馏水中浸渍润湿30min，然后排水；将润湿后的棉纤维浸泡在100公斤浓度为2g/L的精炼剂水溶液中，然后调节溶液的pH值为3，将溶液升温至80℃，浸泡处理30 min；采用硅酸钠调节浸渍溶液的pH值为4，然后升温至100℃，继续浸泡处理30min，再排水；采用热水洗涤原棉纤维，然后采用冷水洗涤原棉纤维，再将洗涤后的原棉纤维离心脱水；将脱水后的原棉纤维湿开松，然后热风干燥，得到无异味且保持天然白度的原棉纤维。
棉纤维的气味等级评定：抽调30个人，按照表1的标准对棉纤维的气味进行评级。
表1 原棉纤维的气味等级评价标准
气味等级 标准
实施例1 明显的异味，有呕吐感，不可接受的评价者比例≥80%
实施例2 有异味，持续吸入有厌恶感，不可接受的评价者比例为50%-80%
实施例3 稍有异味，深吸有厌恶感，不可接受的评价者比例为30%-50%
实施例4 深吸有轻微的异味，不可接受的评价者比例为10%-30%
实施例5 清新自然，无异味，100%的评价者觉得可以接受
棉纤维的白度测定：取1g棉纤维，装入特定的装置压平压紧，制成待测试样；然后采用白度仪测定试样的白度，每个样品测试10次，取平均值。
棉纤维的pH值测定：按照GB/T 7573-2009《纺织品 水萃取液pH值的测定》，测定棉纤维的pH值，测试五次，取平均值。
棉纤维中糖含量测定：参照GB/T 16258-2008《棉纤维 含糖试验方法 定量法》，测定棉纤维中糖含量，测试五次，取平均值。
采用上述方法，测试制备的五种原棉纤维和未处理原棉纤维的各项性能，结果见表2。
表2 实施例制备的五种棉纤维以及未处理原棉纤维试样的性能
样品 气味等级 白度 pH值 糖含量（μg/g）
未处理原棉 1 61.5 7 1480
实施例1 4 65 7 50
实施例2 4 64.3 6.8 46.2
实施例3 4-5 63.7 5.8 37.8
实施例4 5 62.2 5.6 32.5
实施例5 5 60 5 28.7
从表2可以看出，采用本发明提供的方法制备的原棉纤维，纤维中糖含量大大降低，从未处理前的1480μg/g降至50μg/g及以下，所以处理后原棉纤维的气味从1级提高到4级及以上。另外，从表2可以看出，处理后棉纤维的白度和未处理前的白度接近，保留了原棉纤维的天然风格和外观。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (4)

1.一种无异味且保持天然白度的原棉纤维，其特征在于：该原棉纤维气味等级≥4级，纤维的白度为60-65，纤维中糖含量≤50μg/g，纤维的pH值为5-7。
2.根据权利要求1所述的一种无异味且保持天然白度的原棉纤维，其特征在于：该原棉纤维采用“一浴两步法”浸渍工艺制备得到。
3.权利要求1-2中任一项所述的一种无异味且保持天然白度的原棉纤维的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤（1）：称取原棉纤维，再将原棉纤维在蒸馏水中浸渍润湿10-30 min，然后排水；
步骤（2）：将润湿后的原棉纤维浸泡在精炼剂水溶液中，首先调节溶液的pH值为3-5，然后升温至50℃-80℃，浸泡处理30-90min；
步骤（3）：采用硅酸钠调节浸渍溶液的pH值为4-6，再升温至80℃-100℃，继续将原棉纤维浸泡处理30-90min，然后排水；
步骤（4）：首先采用热水洗涤原棉纤维，然后采用冷水洗涤原棉纤维，再将洗涤后的原棉纤维离心脱水；
步骤（5）：首先将脱水后的原棉纤维湿开松，然后热风干燥，便可得到无异味且保持天然白度的原棉纤维。
4.根据权利要求3所述的一种无异味且保持天然白度的原棉纤维的制备方法，其特征在于：所述的步骤（2）中的精炼剂水溶液是浓度为0.5-2g/L的非离子型有机硅表面活性剂水溶液。
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