CN112267294A - 一种基于亚麻纤维的多尺度纤维素纳米纤维制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种基于亚麻纤维的多尺度纤维素纳米纤维制备方法，包括浸酸、水洗、氧化、打纤、给油、脱油水和软麻，所述亚麻纤维强度为4.0‑8.0cN/dtex、细度为1400‑4000公支，所述的每千克亚麻纤维用水9‑11kg，先在水中加入碳酸钠或碳酸钾、硅酸钠、尿素和渗透剂，加入量为加入后每升水含碳酸钠或碳酸钾1‑5g、硅酸钠2‑7g、尿素2‑7g和渗透剂2‑4g，完全溶解后加入双氧水，双氧水加入量以纯双氧水计为加入后每升水含双氧水4‑11g，亚麻放入氧化液中，从室温匀速升温至70‑100℃，升温时间控制在20‑60min，氧化反应时间为2.0‑4小时。本申请有益效果：所使用化学药品从用量上相对减少，从而降低了对环境污染的程度，细度更能够达到纺织的可纺性，强度高，适用于纺高支纱和制成高档的服装和装饰用织物。

Description

一种基于亚麻纤维的多尺度纤维素纳米纤维制备方法
技术领域
本申请涉及一种纤维素纳米纤维制备方法，具体是一种基于亚麻纤维的多尺度纤维素纳米纤维制备方法。
背景技术
亚麻纤维是世界上最古老的纺织纤维，亚麻纤维制成的织物的用途很广泛，可以用作服装面料、装饰织物、桌布、床上用品和汽车用品等产业用品，随着新品种、新技术、新纺纱方法、新织造方法及新的整理工艺的出现，亚麻制品产业的发展势头越来越好，亚麻制品的主要生产地主要是法国、比利时、荷兰，中国亚麻的种植面积虽然较高，但亚麻纤维的产量仅排在第六位，具有调温、抗过敏、防静电、抗菌的功能，由于亚麻的吸湿性好，能吸收相当于自身重量20倍的水分，所以亚麻织物手感干爽，如今，防皱、免烫亚麻制品的诞生和混纺产品的出现，使亚麻产品的市场进一步拓展了，在国际上，亚麻的织造多为片梭织机和剑杆织机，产品包括细致优雅的亚麻手帕、衬衫衣料、绉绸、花式色纱产品、运动装以及麻毛混纺产品。家用产品则包括：窗帘、墙布、桌布、床上用品等。
传统亚麻纤维强度不高，从而不能够适用于纺高支纱和制成高档的服装和装饰用织物，同时一般制备过程中化学药品从用量上相对较大，从而增大了对环境污染的程度。因此，针对上述问题提出一种基于亚麻纤维的多尺度纤维素纳米纤维制备方法。
发明内容
一种基于亚麻纤维的多尺度纤维素纳米纤维制备方法，包括浸酸、水洗、氧化、打纤、给油、脱油水和软麻，所述亚麻纤维强度为4.0-8.0cN/dtex、细度为 1400-4000公支，所述的每千克亚麻纤维用水9-11kg，先在水中加入碳酸钠或碳酸钾、硅酸钠、尿素和渗透剂，加入量为加入后每升水含碳酸钠或碳酸钾1-5g、硅酸钠2-7g、尿素2-7g和渗透剂2-4g，完全溶解后加入双氧水，双氧水加入量以纯双氧水计为加入后每升水含双氧水4-11g。
进一步地，所述亚麻纤维强度的三个逐步缩小范围分别为4.0-7.0cN/dtex、4.5-6.5cN/dtex和5.0-6.0cN/dtex。
进一步地，所述细度的三个逐步缩小范围分别为1600-3000公支、2000-2900公支和2400-2700公支。
进一步地，所述亚麻纤维长度的三个逐步缩小范围分别为25-90mm、30-70mm和40-60mm。
进一步地，所述的每千克亚麻纤维用水10kg，每升水含碳酸钠或碳酸钾2-4g、硅酸钠3-5g、尿素3-5g、渗透剂2g，双氧水加入量以纯双氧水计为加入后每升水含双氧水4-8g。
进一步地，所述氧化步骤为将亚麻放入氧化液中，从室温匀速升温至70-100℃，升温时间控制在20-60min，氧化反应时间为2.0-4小时。
进一步地，所述的给油步骤中油剂为机械油，每千克亚麻纤维用机械油10-40g、用NaOH1-8g、洗涤剂2-10g和9-11kg水搅拌调制成乳化液。
进一步地，所述亚麻纤维浸渍其中，在60-100℃的环境下保温0.5-3h。
进一步地，所述的给油加湿步骤中采用植物油，将植物油、NaOH、洗涤剂与水搅拌调制成乳化液，将亚麻纤维浸渍其中，在80℃的环境下保温1h。
进一步地，所述乳化液喷洒在所输出的亚麻纤维上，每千克亚麻纤维用植物油5-40g、用NaOH1-10g、洗涤剂1-12g，水50-200g。
本发明的有益效果是：该种基于亚麻纤维的多尺度纤维素纳米纤维制备方法，所使用化学药品从用量上相对减少，从而降低了对环境污染的程度，细度更能够达到纺织的可纺性，强度高，适用于纺高支纱和制成高档的服装和装饰用织物。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本申请制备方法流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。
此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
如图1所示，一种基于亚麻纤维的多尺度纤维素纳米纤维制备方法，包括浸酸、水洗、氧化、打纤、给油、脱油水和软麻，所述亚麻纤维强度为4.0-8.0cN/dtex、细度为 1400-4000公支，所述的每千克亚麻纤维用水9-11kg，先在水中加入碳酸钠或碳酸钾、硅酸钠、尿素和渗透剂，加入量为加入后每升水含碳酸钠或碳酸钾1-5g、硅酸钠2-7g、尿素2-7g和渗透剂2-4g，完全溶解后加入双氧水，双氧水加入量以纯双氧水计为加入后每升水含双氧水4-11g。
进一步地，所述亚麻纤维强度的三个逐步缩小范围分别为4.0-7.0cN/dtex、4.5-6.5cN/dtex和5.0-6.0cN/dtex。
进一步地，所述细度的三个逐步缩小范围分别为1600-3000公支、2000-2900公支和2400-2700公支。
进一步地，所述亚麻纤维长度的三个逐步缩小范围分别为25-90mm、30-70mm和40-60mm。
进一步地，所述的每千克亚麻纤维用水10kg，每升水含碳酸钠或碳酸钾2-4g、硅酸钠3-5g、尿素3-5g、渗透剂2g，双氧水加入量以纯双氧水计为加入后每升水含双氧水4-8g。
进一步地，所述氧化步骤为将亚麻放入氧化液中，从室温匀速升温至70-100℃，升温时间控制在20-60min，氧化反应时间为2.0-4小时。
进一步地，所述的给油步骤中油剂为机械油，每千克亚麻纤维用机械油10-40g、用NaOH1-8g、洗涤剂2-10g和9-11kg水搅拌调制成乳化液。
进一步地，所述亚麻纤维浸渍其中，在60-100℃的环境下保温0.5-3h。
进一步地，所述的给油加湿步骤中采用植物油，将植物油、NaOH、洗涤剂与水搅拌调制成乳化液，将亚麻纤维浸渍其中，在80℃的环境下保温1h。
进一步地，所述乳化液喷洒在所输出的亚麻纤维上，每千克亚麻纤维用植物油5-40g、用NaOH1-10g、洗涤剂1-12g，水50-200g。
本发明的制备方法实施例如下：
实施例一：
一种基于亚麻纤维的多尺度纤维素纳米纤维制备方法，包括浸酸、水洗、氧化、打纤、给油、脱油水和软麻，所述亚麻纤维强度为4.0cN/dtex、细度为 1400公支，所述的每千克亚麻纤维用水9kg，先在水中加入碳酸钠或碳酸钾、硅酸钠、尿素和渗透剂，加入量为加入后每升水含碳酸钠或碳酸钾1g、硅酸钠2g、尿素2g和渗透剂2g，完全溶解后加入双氧水，双氧水加入量以纯双氧水计为加入后每升水含双氧水4g。
进一步地，所述亚麻纤维强度的三个逐步缩小范围分别为4.0cN/dtex、4.5cN/dtex和5.0cN/dtex。
进一步地，所述细度的三个逐步缩小范围分别为1600公支、2000公支和2400公支。
进一步地，所述亚麻纤维长度的三个逐步缩小范围分别为25mm、30mm和40mm。
进一步地，所述的每千克亚麻纤维用水10kg，每升水含碳酸钠或碳酸钾2g、硅酸钠3g、尿素3g、渗透剂2g，双氧水加入量以纯双氧水计为加入后每升水含双氧水4-8g。
进一步地，所述氧化步骤为将亚麻放入氧化液中，从室温匀速升温至70℃，升温时间控制在20min，氧化反应时间为2小时。
进一步地，所述的给油步骤中油剂为机械油，每千克亚麻纤维用机械油10g、用NaOH1g、洗涤剂2g和9kg水搅拌调制成乳化液。
进一步地，所述亚麻纤维浸渍其中，在60℃的环境下保温0.5h。
进一步地，所述的给油加湿步骤中采用植物油，将植物油、NaOH、洗涤剂与水搅拌调制成乳化液，将亚麻纤维浸渍其中，在80℃的环境下保温1h。
进一步地，所述乳化液喷洒在所输出的亚麻纤维上，每千克亚麻纤维用植物油5g、用NaOH1g、洗涤剂1g，水50g。
上述制备方法，所使用化学药品从用量上相对减少，从而降低了对环境污染的程度。
实施例二：
一种基于亚麻纤维的多尺度纤维素纳米纤维制备方法，包括浸酸、水洗、氧化、打纤、给油、脱油水和软麻，所述亚麻纤维强度为6.0cN/dtex、细度为 2000公支，所述的每千克亚麻纤维用水10kg，先在水中加入碳酸钠或碳酸钾、硅酸钠、尿素和渗透剂，加入量为加入后每升水含碳酸钠或碳酸钾1.5g、硅酸钠2.5、尿素2.5g和渗透剂2.5g，完全溶解后加入双氧水，双氧水加入量以纯双氧水计为加入后每升水含双氧水5g。
进一步地，所述亚麻纤维强度的三个逐步缩小范围分别为4.0cN/dtex、4.5cN/dtex和5.0cN/dtex。
进一步地，所述细度的三个逐步缩小范围分别为2000公支、2500公支和3000公支。
进一步地，所述亚麻纤维长度的三个逐步缩小范围分别为28mm、30mm和40mm。
进一步地，所述的每千克亚麻纤维用水10kg，每升水含碳酸钠或碳酸钾2g、硅酸钠3g、尿素3g、渗透剂2g，双氧水加入量以纯双氧水计为加入后每升水含双氧水4-8g。
进一步地，所述氧化步骤为将亚麻放入氧化液中，从室温匀速升温至70℃，升温时间控制在20min，氧化反应时间为2小时。
进一步地，所述的给油步骤中油剂为机械油，每千克亚麻纤维用机械油10g、用NaOH1g、洗涤剂2g和9kg水搅拌调制成乳化液。
进一步地，所述亚麻纤维浸渍其中，在60℃的环境下保温0.5h。
进一步地，所述的给油加湿步骤中采用植物油，将植物油、NaOH、洗涤剂与水搅拌调制成乳化液，将亚麻纤维浸渍其中，在80℃的环境下保温1h。
进一步地，所述乳化液喷洒在所输出的亚麻纤维上，每千克亚麻纤维用植物油5g、用NaOH1g、洗涤剂1g，水50g。
上述制备方法，细度更能够达到纺织的可纺性，强度高。
实施例三：
一种基于亚麻纤维的多尺度纤维素纳米纤维制备方法，包括浸酸、水洗、氧化、打纤、给油、脱油水和软麻，所述亚麻纤维强度为8.0cN/dtex、细度为4000公支，所述的每千克亚麻纤维用水1kg，先在水中加入碳酸钠或碳酸钾、硅酸钠、尿素和渗透剂，加入量为加入后每升水含碳酸钠或碳酸钾5g、硅酸钠7g、尿素7g和渗透剂4g，完全溶解后加入双氧水，双氧水加入量以纯双氧水计为加入后每升水含双氧水11g。
进一步地，所述亚麻纤维强度的三个逐步缩小范围分别为7.0cN/dtex、6.5cN/dtex和6.0cN/dtex。
进一步地，所述细度的三个逐步缩小范围分别为3000公支、2900公支和2700公支。
进一步地，所述亚麻纤维长度的三个逐步缩小范围分别为90mm、70mm和60mm。
进一步地，所述的每千克亚麻纤维用水10kg，每升水含碳酸钠或碳酸钾4g、硅酸钠5g、尿素5g、渗透剂2g，双氧水加入量以纯双氧水计为加入后每升水含双氧水8g。
进一步地，所述氧化步骤为将亚麻放入氧化液中，从室温匀速升温至100℃，升温时间控制在60min，氧化反应时间为4小时。
进一步地，所述的给油步骤中油剂为机械油，每千克亚麻纤维用机械油10g、用NaOH8g、洗涤剂10g和11kg水搅拌调制成乳化液。
进一步地，所述亚麻纤维浸渍其中，在100℃的环境下保温3h。
进一步地，所述的给油加湿步骤中采用植物油，将植物油、NaOH、洗涤剂与水搅拌调制成乳化液，将亚麻纤维浸渍其中，在80℃的环境下保温1h。
进一步地，所述乳化液喷洒在所输出的亚麻纤维上，每千克亚麻纤维用植物油40g、用NaOH0g、洗涤剂12g，水200g
上述制备方法，适用于纺高支纱和制成高档的服装和装饰用织物。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于亚麻纤维的多尺度纤维素纳米纤维制备方法，其特征在于：包括浸酸、水洗、氧化、打纤、给油、脱油水和软麻，所述亚麻纤维强度为4.0-8.0cN/dtex、细度为 1400-4000公支，所述的每千克亚麻纤维用水9-11kg，先在水中加入碳酸钠或碳酸钾、硅酸钠、尿素和渗透剂，加入量为加入后每升水含碳酸钠或碳酸钾1-5g、硅酸钠2-7g、尿素2-7g和渗透剂2-4g，完全溶解后加入双氧水，双氧水加入量以纯双氧水计为加入后每升水含双氧水4-11g。
2.根据权利要求1所述的一种基于亚麻纤维的多尺度纤维素纳米纤维制备方法，其特征在于：所述亚麻纤维强度的三个逐步缩小范围分别为4.0-7.0cN/dtex、4.5-6.5cN/dtex和5.0-6.0cN/dtex。
3.根据权利要求1所述的一种基于亚麻纤维的多尺度纤维素纳米纤维制备方法，其特征在于：所述细度的三个逐步缩小范围分别为1600-3000公支、2000-2900公支和2400-2700公支。
4.根据权利要求1所述的一种基于亚麻纤维的多尺度纤维素纳米纤维制备方法，其特征在于：所述亚麻纤维长度的三个逐步缩小范围分别为25-90mm、30-70mm和40-60mm。
5.根据权利要求1所述的一种基于亚麻纤维的多尺度纤维素纳米纤维制备方法，其特征在于：所述的每千克亚麻纤维用水10kg，每升水含碳酸钠或碳酸钾2-4g、硅酸钠3-5g、尿素3-5g、渗透剂2g，双氧水加入量以纯双氧水计为加入后每升水含双氧水4-8g。
6.根据权利要求1所述的一种基于亚麻纤维的多尺度纤维素纳米纤维制备方法，其特征在于：所述氧化步骤为将亚麻放入氧化液中，从室温匀速升温至70-100℃，升温时间控制在20-60min，氧化反应时间为2.0-4小时。
7.根据权利要求1所述的一种基于亚麻纤维的多尺度纤维素纳米纤维制备方法，其特征在于：所述的给油步骤中油剂为机械油，每千克亚麻纤维用机械油10-40g、用NaOH1-8g、洗涤剂2-10g和9-11kg水搅拌调制成乳化液。
8.根据权利要求7所述的一种基于亚麻纤维的多尺度纤维素纳米纤维制备方法，其特征在于：所述亚麻纤维浸渍其中，在60-100℃的环境下保温0.5-3h。
9.根据权利要求1所述的一种基于亚麻纤维的多尺度纤维素纳米纤维制备方法，其特征在于：所述的给油加湿步骤中采用植物油，将植物油、NaOH、洗涤剂与水搅拌调制成乳化液，将亚麻纤维浸渍其中，在80℃的环境下保温1h。
10.根据权利要求9所述的一种基于亚麻纤维的多尺度纤维素纳米纤维制备方法，其特征在于：所述乳化液喷洒在所输出的亚麻纤维上，每千克亚麻纤维用植物油5-40g、用NaOH1-10g、洗涤剂1-12g，水50-200g。
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