CN113914091A - 一种粘胶纤维处理工艺及其得到的粘胶纤维 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及家用纺织品技术领域，特别涉及一种粘胶纤维处理工艺。所述处理工艺包括：将粘胶纤维置于三聚磷酸钠水溶液中浸泡，接着置于氢氧化钠水溶液中进行剥皮反应，随后用水润胀后置于高碘酸盐水溶液中避光条件下进行氧化降解反应，再机械剪切、烘干。通过以上处理，能够使粘胶纤维中的纤维素发生氧化降解，进而降低纤维素的聚合度，使纤维分子量降低，从而降低纤维起毛起球倾向，改善纤维的抗起毛起球性能；原纤化处理，能够进一步改善粘胶纤维的柔软性和舒适性。
Description
技术领域
本发明涉及家用纺织品技术领域，特别涉及一种粘胶纤维处理工艺及其得到的粘胶纤维。
背景技术
原纤化是指湿态下，纤维在机械化应力作用下，沿纤维主体轴向分裂出直径小于1-4μm的原纤进而分裂出更加细小的原纤的现象，是纤维外层发生的劈裂。原纤化使原纤部分自纤维主体脱离，使得纤维及其纺织品的外观呈现“多毛”现象。一般而言，第一次原纤化时，产生出来的原纤较大。原纤化处理能够增加纤维的细纤维化程度，产生更多的细小纤维，使纤维的平均长度变短，纤维的分布更加集中，比表面积更高，使纤维更易产生毛发状、皮毛状外观，原纤化处理还能够进一步改善纤维的柔软性和保暖性。原纤化的方法主要为机械法，后期人们又开发了酶法等原纤化手段。
粘胶纤维又名黏胶丝，简称粘纤，是以木纤维、棉短绒等天然纤维为原料，经碱化、老化、磺化等工序制成的可溶性纤维素黄原酸酯，溶于稀碱液制得的粘胶，以粘胶为纺丝原液经湿法纺丝工艺纺制而成的再生纤维素纤维。根据结构和性能来划分，可将粘胶纤维分为普通粘胶纤维、高湿模量粘胶纤维、高强力粘胶纤维和改性粘胶纤维。粘胶纤维具有吸湿性强、透气性强、穿着舒适、光滑凉爽、抗静电、易于染色、可纺性好等优势，广泛应用于服装、家纺、非织造布等领域。
然而，粘胶纤维的原纤化程度较低。因此，亟需一种能够提高粘胶纤维原纤化程度的处理工艺，以进一步提升其制得的面料的柔软性和保暖性。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种粘胶纤维处理工艺，用于解决粘胶纤维的原纤化程度较低的技术问题。
为解决如上所述粘胶纤维的原纤化程度较低的技术问题，发明人进行了深入研究，在研究过程中发现，随着原纤化程度的提高，处理后的纤维制成的纺织品表面原纤易相互缠结越形成毛球。
为解决以上问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明的目的在于提供一种粘胶纤维处理工艺，所述处理工艺包括以下步骤：
将粘胶纤维置于三聚磷酸钠水溶液中浸泡，接着置于氢氧化钠水溶液中进行剥皮反应，随后用水润胀后置于高碘酸盐水溶液中避光条件下进行反应，再机械剪切、烘干。
可选地，所述粘胶纤维的长度为20-40mm，优选为20-30mm；粘胶纤维的细度为1.5-2.5dtex，优选为1.5-2.0dtex。
可选地，所述三聚磷酸钠水溶液的浓度为4wt％-10wt％，优选为5wt％-9wt％。
可选地，所述浸泡的时间为18-30h，优选为20-30h。
可选地，所述氢氧化钠水溶液的浓度为18wt％-25wt％，优选为20wt％-25wt％。
可选地，所述剥皮反应的时间为2-5min，优选为3-5min。
可选地，氢氧化钠与粘胶纤维的质量比为1：5-10，优选为1：8-10。
可选地，所述润胀的时间为5-10h，优选为8-10h。
可选地，所述高碘酸盐水溶液的pH为5.5-6.5，优选为5.5-6.0；高碘酸盐水溶液的浓度为8wt％-15wt％，优选为10wt％-15wt％。
可选地，所述氧化降解反应的温度为20-35℃，优选为25-35℃；氧化降解反应的时间为15-25h，优选为20-25h。
可选地，高碘酸盐与粘胶纤维的质量比为2-5：1，优选为3-5：1。
可选地，所述高碘酸盐水溶液中还含有乙醇。
可选地，所述乙醇的浓度为8wt％-12wt％，优选为10wt％-12wt％。
可选地，所述机械剪切的速率为8000-14000转/min，优选为12000-14000转/min；机械剪切的时间为6-9min，优选为8-9min。
可选地，所述烘干的温度为90-105℃，优选为100-105℃；烘干的时间为20-30min，优选为25-30min。
本发明的目的还在于提供如上所述处理工艺得到的粘胶纤维。
如上所述，本发明提供的粘胶纤维处理工艺及其得到的粘胶纤维，具有以下有益效果：
首先，通过三聚磷酸钠除去纤维表面油脂，更有利于后续工艺的进行；水能够进入纤维中纤维素的无定形区和结晶区表面，使得纤维体积增大、分子间内聚力减少、疏松变软，更有利于高碘酸盐向纤维素内部扩散、渗透。
其次，高碘酸盐能够使纤维素发生氧化降解，进而降低纤维素的聚合度，使纤维分子量降低，进而降低纤维起毛起球倾向，提高纤维的抗起毛起球性能；经润胀及氧化降解处理后的纤维处于湿态，在机械剪切作用下能够产生原纤化。
再者，氢氧化钠水溶液能够提高粘胶纤维的原纤化程度，改善粘胶纤维制得的面料的抗起毛起球性能。
此外，将高碘酸盐和乙醇复配使用，能够进一步改善粘胶纤维制得的面料的抗起毛起球性能。
本发明中，原纤化处理，能够进一步改善粘胶纤维的柔软性和舒适性。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例对本发明进行进一步的说明，但需要指出的是本发明的实施例中所描述的具体的物料配比、工艺条件及结果等仅用于说明本发明，并不能以此限制本发明的保护范围，凡是根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应该涵盖在本发明的保护范围内。需要注意的是，如无特别说明，本文中描述所示的“wt％”是指“质量分数”。
本发明提供了一种粘胶纤维处理工艺，所述处理工艺包括以下步骤：
将粘胶纤维置于三聚磷酸钠水溶液中浸泡，接着置于氢氧化钠水溶液中进行剥皮反应，随后用水润胀后置于高碘酸盐水溶液中避光条件下进行反应，再机械剪切、烘干。
其中，所述粘胶纤维的长度为20-40mm，优选为20-30mm；粘胶纤维的细度为1.5-2.5dtex，优选为1.5-2.0dtex。
所述三聚磷酸钠水溶液的浓度为4wt％-10wt％，优选为5wt％-9wt％，浸泡的时间为18-30h，优选为20-30h。
所述氢氧化钠水溶液的浓度为18wt％-25wt％，优选为20wt％-25wt％；剥皮反应的时间为2-5min，优选为3-5min；氢氧化钠与粘胶纤维的质量比为1：5-10，优选为1：8-10。
所述润胀的时间为5-10h，优选为8-10h。
所述高碘酸盐水溶液的pH为5.5-6.5，优选为5.5-6.0；高碘酸盐水溶液的浓度为8wt％-15wt％，优选为10wt％-15wt％；氧化降解反应的温度为20-35℃，优选为25-35℃；所述氧化降解反应的时间为15-25h，优选为20-25h；高碘酸盐与粘胶纤维的质量比为2-5：1，优选为3-5：1。
在本发明的另一个实施例中，所述高碘酸盐水溶液中还含有乙醇，所述乙醇的浓度优选为8wt％-12wt％，优选为10wt％-12wt％。
所述机械剪切的速率为8000-14000转/min，优选为12000-14000转/min；机械剪切的时间为6-9min，优选为8-9min。
所述烘干的温度为90-105℃，优选为100-105℃；烘干的时间为20-30min，优选为25-30min。
实施例1
一种粘胶纤维处理工艺，包括以下步骤：
S1.原料准备：
S1.1：将三聚磷酸钠溶于水中，搅拌均匀配制成9wt％的三聚磷酸钠水溶液；
S1.2：将氢氧化钠溶于水中，搅拌均匀配制成20wt％的氢氧化钠水溶液；
S1.3：将高碘酸钠溶于水中，搅拌均匀，配制成浓度为10wt％的高碘酸钠水溶液，并调节高碘酸钠水溶液的pH为6.0；
S2.纤维处理：将长度为20mm，细度为1.5dtex的普通粘胶纤维置于三聚磷酸钠水溶液中浸泡20h，接着置于氢氧化钠水溶液中剥皮反应3min，随后用水润胀8h后置于高碘酸钠水溶液中于35℃、避光条件下反应20h，再于14000转/min下剪切8min，接着于100℃下烘干25min；
其中，氢氧化钠与粘胶纤维的质量比为1：5；高碘酸盐与粘胶纤维的质量比为5：1。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处在于：采用的是高碘酸钠-乙醇-水溶液，而非高碘酸钠水溶液。
其中，高碘酸钠-乙醇-水溶液的配制方法为：
将水与乙醇混合搅匀，随后向混合液中加入高碘酸钠，搅拌均匀，配制成高碘酸钠的浓度为20wt％、乙醇的浓度为12wt％的高碘酸钠-乙醇-水溶液，并调节高碘酸钠-乙醇-水溶液的pH为6.0。
实施例3
一种粘胶纤维处理工艺，包括以下步骤：
S1.原料准备：
S1.1：将三聚磷酸钠溶于水中，搅拌均匀配制成5wt％的三聚磷酸钠水溶液；
S1.2：将氢氧化钠溶于水中，搅拌均匀配制成25wt％的氢氧化钠水溶液；
S1.3：将水与乙醇混合搅匀，随后向该溶液中加入高碘酸钠，搅拌均匀，配制成高碘酸钠的浓度为15wt％、乙醇的浓度为10wt％的高碘酸钠-乙醇-水溶液，并调节高碘酸钠-乙醇-水溶液的pH为5.5；
S2.纤维处理：将长度为30mm，细度为2.5dtex的普通粘胶纤维置于三聚磷酸钠水溶液中浸泡30h，接着置于氢氧化钠水溶液中剥皮反应2min，随后用水润胀10h后置于高碘酸钠-乙醇-水溶液中于25℃、避光条件下反应25h，再于12000转/min下剪切6min，接着于90℃下烘干30min；
其中，氢氧化钠与粘胶纤维的质量比为1：8；高碘酸钠与粘胶纤维的质量比为3：1。
实施例4
一种粘胶纤维处理工艺，包括以下步骤：
S1.原料准备：
S1.1：将三聚磷酸钠溶于水中，搅拌均匀配制成10wt％的三聚磷酸钠水溶液；
S1.2：将氢氧化钠溶于水中，搅拌均匀配制成18wt％的氢氧化钠水溶液；
S1.3：将水与乙醇混合搅匀，随后向该溶液中加入高碘酸钠，搅拌均匀，配制成高碘酸钠的浓度为8wt％、乙醇的浓度为8wt％的高碘酸钠-乙醇-水溶液，并调节高碘酸钠-乙醇-水溶液的pH为6.5；
S2.纤维处理：
将长度为40mm，细度为2.0dtex的普通粘胶纤维置于三聚磷酸钠水溶液中浸泡18h，接着置于氢氧化钠水溶液中剥皮反应5min，随后用水润胀5h后置于高碘酸钠-乙醇-水溶液中于20℃、避光条件下反应15h，再于8000转/min下剪切9min，接着于105℃下烘干20min；
其中，氢氧化钠与粘胶纤维的质量比为1：10；高碘酸钠与粘胶纤维的质量比为2：1。
对比例1
本对比例与实施例1的不同之处在于：未采用高碘酸钠水溶液。
对比例2
本对比例与实施例1的不同之处在于：未采用氢氧化钠水溶液。
性能检测
在显微镜下，观察实施例1-6及对比例1-2得到的粘胶纤维上原纤数量，每个组别取10根长度为0.3mm的纤维，以其平均值作为检测结果，结果如表1所示；
实施例1-6及对比例1-2得到的粘胶纤维与棉混纺制成面料，取5个圆形样品，样品直径为113mm，按照《GB/T 4802.1-2008纺织品织物起毛起球性能的测定第1部分：圆轨迹法》中类别A检测样品的抗起毛起球性能，以5个样品的平均值作为检测结果，磨料为织物磨料，评级箱的光源与试样的平面保持15°的角度，观察方向与试样平面的角度为90°，正常校正视力的眼睛与试样的距离为50cm，结果如表1所示。
表1性能测试结果
| 来源 | 原纤化程度/个 | 抗起毛起球级别/级 |
| 实施例1 | 3.5 | 4 |
| 实施例2 | 3.6 | 4.6 |
| 实施例3 | 3.3 | 4.4 |
| 实施例4 | 3.4 | 4.2 |
| 实施例5 | 3.7 | 3.2 |
| 实施例6 | 3.5 | 2.8 |
| 对比例1 | 3.3 | 2 |
| 对比例2 | 2.8 | 3.4 |
由表1可知，与对比例2相比，实施例1-6的粘胶纤维的原纤化程度显著提高；与对比例1相比，实施例1-6的粘胶纤维制得的面料的抗起毛起球级别显著提高。
与对比例1相比，实施例1的粘胶纤维制得的面料的抗起毛起球级别提高了100％左右。
与对比例2相比，实施例1的粘胶纤维的原纤化程度提高了25％，实施例1的粘胶纤维制得的面料的抗起毛起球级别提高了18％左右。
与实施例1相比，实施例2的粘胶纤维制得的面料的抗起毛起球级别提高了15％。
综上，本发明在提高粘胶纤维原纤化程度的同时，改善了粘胶纤维制得的面料的抗起毛起球性能。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种粘胶纤维处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
将粘胶纤维置于三聚磷酸钠水溶液中浸泡，接着置于氢氧化钠水溶液中进行剥皮反应，随后用水润胀后置于高碘酸盐水溶液中避光条件下进行氧化降解反应，再机械剪切、烘干。
2.如权利要求1所述的处理工艺，其特征在于，所述粘胶纤维的长度为20-40mm，粘胶纤维的细度为1.5-2.5dtex。
3.如权利要求1所述的处理工艺，其特征在于，所述三聚磷酸钠水溶液的浓度为4wt％-10wt％；
和/或，所述浸泡的时间为18-30h。
4.如权利要求1所述的处理工艺，其特征在于，所述氢氧化钠水溶液的浓度为18wt％-25wt％；
和/或，所述剥皮反应的时间为2-5min；
和/或，氢氧化钠与粘胶纤维的质量比为1：5-10。
5.如权利要求1所述的处理工艺，其特征在于，所述润胀的时间为5-10h。
6.如权利要求1所述的处理工艺，其特征在于，所述高碘酸盐水溶液的pH为5.5-6.5，浓度为8wt％-15wt％；
和/或，所述氧化降解反应的温度为20-35℃，时间为15-25h；
和/或，高碘酸盐与粘胶纤维的质量比为2-5：1。
7.如权利要求1所述的处理工艺，其特征在于，所述高碘酸盐水溶液中还含有乙醇。
8.如权利要求7所述的处理工艺，其特征在于，所述乙醇的浓度为8wt％-12wt％。
9.如权利要求1所述的处理工艺，其特征在于，所述机械剪切的速率为8000-14000转/min，时间为6-9min；
和/或，所述烘干的温度为90-105℃，烘干的时间为20-30min。
10.权利要求1-9任一项所述处理工艺得到的粘胶纤维。
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