CN114574991A - 一种耐久型多功能织物纤维的制备方法和产品 - Google Patents
一种耐久型多功能织物纤维的制备方法和产品 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114574991A CN114574991A CN202210221805.3A CN202210221805A CN114574991A CN 114574991 A CN114574991 A CN 114574991A CN 202210221805 A CN202210221805 A CN 202210221805A CN 114574991 A CN114574991 A CN 114574991A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fiber
- polyacrylonitrile
- bacterial cellulose
- spinning solution
- solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 121
- 239000004744 fabric Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 claims abstract description 32
- 229920002749 Bacterial cellulose Polymers 0.000 claims abstract description 25
- 239000005016 bacterial cellulose Substances 0.000 claims abstract description 25
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 229930182559 Natural dye Natural products 0.000 claims abstract description 20
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000000978 natural dye Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 17
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000009987 spinning Methods 0.000 claims description 67
- 239000004753 textile Substances 0.000 claims description 19
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 11
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 7
- 238000002166 wet spinning Methods 0.000 claims description 7
- VFLDPWHFBUODDF-FCXRPNKRSA-N curcumin Chemical compound C1=C(O)C(OC)=CC(\C=C\C(=O)CC(=O)\C=C\C=2C=C(OC)C(O)=CC=2)=C1 VFLDPWHFBUODDF-FCXRPNKRSA-N 0.000 claims description 6
- 238000004040 coloring Methods 0.000 claims description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- GVOIABOMXKDDGU-XRODXAHISA-N (3S,3'S,5R,5'R)-3,3'-dihydroxy-kappa,kappa-carotene-6,6'-dione Chemical compound O=C([C@@]1(C)C(C[C@H](O)C1)(C)C)/C=C/C(/C)=C/C=C/C(/C)=C/C=C/C=C(C)C=CC=C(C)C=CC(=O)[C@]1(C)C[C@@H](O)CC1(C)C GVOIABOMXKDDGU-XRODXAHISA-N 0.000 claims description 3
- GVOIABOMXKDDGU-LOFNIBRQSA-N (3S,3'S,5R,5'R)-3,3'-dihydroxy-kappa,kappa-carotene-6,6'-dione Natural products CC(=C/C=C/C=C(C)/C=C/C=C(C)/C=C/C(=O)C1(C)CC(O)CC1(C)C)C=CC=C(/C)C=CC(=O)C2(C)CC(O)CC2(C)C GVOIABOMXKDDGU-LOFNIBRQSA-N 0.000 claims description 3
- GVOIABOMXKDDGU-SUKXYCKUSA-N Capsorubin Natural products O=C(/C=C/C(=C\C=C\C(=C/C=C/C=C(\C=C\C=C(/C=C/C(=O)[C@@]1(C)C(C)(C)C[C@H](O)C1)\C)/C)\C)/C)[C@@]1(C)C(C)(C)C[C@H](O)C1 GVOIABOMXKDDGU-SUKXYCKUSA-N 0.000 claims description 3
- UPYKUZBSLRQECL-UKMVMLAPSA-N Lycopene Natural products CC(=C/C=C/C=C(C)/C=C/C=C(C)/C=C/C1C(=C)CCCC1(C)C)C=CC=C(/C)C=CC2C(=C)CCCC2(C)C UPYKUZBSLRQECL-UKMVMLAPSA-N 0.000 claims description 3
- 235000009132 capsorubin Nutrition 0.000 claims description 3
- 150000001746 carotenes Chemical class 0.000 claims description 3
- 235000005473 carotenes Nutrition 0.000 claims description 3
- 229930002875 chlorophyll Natural products 0.000 claims description 3
- 235000019804 chlorophyll Nutrition 0.000 claims description 3
- ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M chlorophyll a Chemical compound C1([C@@H](C(=O)OC)C(=O)C2=C3C)=C2N2C3=CC(C(CC)=C3C)=[N+]4C3=CC3=C(C=C)C(C)=C5N3[Mg-2]42[N+]2=C1[C@@H](CCC(=O)OC\C=C(/C)CCC[C@H](C)CCC[C@H](C)CCCC(C)C)[C@H](C)C2=C5 ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M 0.000 claims description 3
- 235000012754 curcumin Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000004148 curcumin Substances 0.000 claims description 3
- 229940109262 curcumin Drugs 0.000 claims description 3
- VFLDPWHFBUODDF-UHFFFAOYSA-N diferuloylmethane Natural products C1=C(O)C(OC)=CC(C=CC(=O)CC(=O)C=CC=2C=C(OC)C(O)=CC=2)=C1 VFLDPWHFBUODDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 235000012680 lutein Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000001656 lutein Substances 0.000 claims description 3
- KBPHJBAIARWVSC-RGZFRNHPSA-N lutein Chemical compound C([C@H](O)CC=1C)C(C)(C)C=1\C=C\C(\C)=C\C=C\C(\C)=C\C=C\C=C(/C)\C=C\C=C(/C)\C=C\[C@H]1C(C)=C[C@H](O)CC1(C)C KBPHJBAIARWVSC-RGZFRNHPSA-N 0.000 claims description 3
- 229960005375 lutein Drugs 0.000 claims description 3
- ORAKUVXRZWMARG-WZLJTJAWSA-N lutein Natural products CC(=C/C=C/C=C(C)/C=C/C=C(C)/C=C/C1=C(C)CCCC1(C)C)C=CC=C(/C)C=CC2C(=CC(O)CC2(C)C)C ORAKUVXRZWMARG-WZLJTJAWSA-N 0.000 claims description 3
- 235000012658 paprika extract Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000001688 paprika extract Substances 0.000 claims description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 3
- KBPHJBAIARWVSC-XQIHNALSSA-N trans-lutein Natural products CC(=C/C=C/C=C(C)/C=C/C=C(C)/C=C/C1=C(C)CC(O)CC1(C)C)C=CC=C(/C)C=CC2C(=CC(O)CC2(C)C)C KBPHJBAIARWVSC-XQIHNALSSA-N 0.000 claims description 3
- NCYCYZXNIZJOKI-UHFFFAOYSA-N vitamin A aldehyde Natural products O=CC=C(C)C=CC=C(C)C=CC1=C(C)CCCC1(C)C NCYCYZXNIZJOKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- FJHBOVDFOQMZRV-XQIHNALSSA-N xanthophyll Natural products CC(=C/C=C/C=C(C)/C=C/C=C(C)/C=C/C1=C(C)CC(O)CC1(C)C)C=CC=C(/C)C=CC2C=C(C)C(O)CC2(C)C FJHBOVDFOQMZRV-XQIHNALSSA-N 0.000 claims description 3
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims description 2
- 238000000578 dry spinning Methods 0.000 claims description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 2
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 claims description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 claims description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 2
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 abstract description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 14
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 7
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 abstract description 7
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 6
- 230000004048 modification Effects 0.000 abstract description 6
- 238000012986 modification Methods 0.000 abstract description 6
- 239000011148 porous material Substances 0.000 abstract description 5
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 abstract description 5
- 210000004243 sweat Anatomy 0.000 abstract description 5
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000036541 health Effects 0.000 abstract description 3
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 abstract description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 abstract description 2
- 239000012792 core layer Substances 0.000 abstract description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 abstract description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 53
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000009471 action Effects 0.000 description 10
- 230000001112 coagulating effect Effects 0.000 description 10
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 8
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 6
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 5
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 5
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 5
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 5
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 238000009998 heat setting Methods 0.000 description 5
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 4
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 description 4
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 3
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 3
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 3
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 2
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 238000009941 weaving Methods 0.000 description 2
- 239000002759 woven fabric Substances 0.000 description 2
- ZZZCUOFIHGPKAK-UHFFFAOYSA-N D-erythro-ascorbic acid Natural products OCC1OC(=O)C(O)=C1O ZZZCUOFIHGPKAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930003268 Vitamin C Natural products 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 210000004209 hair Anatomy 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 description 1
- 235000019154 vitamin C Nutrition 0.000 description 1
- 239000011718 vitamin C Substances 0.000 description 1
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F8/00—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof
- D01F8/02—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from cellulose, cellulose derivatives, or proteins
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F1/00—General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
- D01F1/02—Addition of substances to the spinning solution or to the melt
- D01F1/06—Dyes
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F1/00—General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
- D01F1/02—Addition of substances to the spinning solution or to the melt
- D01F1/09—Addition of substances to the spinning solution or to the melt for making electroconductive or anti-static filaments
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F8/00—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof
- D01F8/04—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers
- D01F8/08—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers with at least one polyacrylonitrile as constituent
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Artificial Filaments (AREA)
Abstract
本发明公开了一种耐久型多功能织物纤维的制备方法和产品,主材料由聚丙烯腈高聚物与细菌纤维素生物质材料分别用溶剂溶解后并以一定比例混纺成具有内部孔隙结构的长丝纤维。聚丙烯腈为疏水性材料,细菌纤维素为亲水性材料,通过细菌纤维素对聚丙烯腈的改性不仅可以通过相分离行为调控实现纤维芯层孔隙结构、赋予聚丙烯腈亲水性,同时使其具备了吸湿排汗、保暖与抗静电功能。采用脂溶性天然染料通过原液着色的方式对该纤维进行染色,既能够克服天然染料在后染色工艺中存在的染色困难、需媒染、色牢度差等问题,又具有色牢度高、着色均匀、安全健康、节水环保等优点。
Description
技术领域
本发明属于纺织与材料加工领域,具体涉及到一种耐久型多功能织物纤维的制备方法和产品。
背景技术
越来越多的合成纤维涌现在市场中,它们具有天然纤维不可替代的优势,不受季节的限制,不论产量还是质量都有非常大的可控性。同时,它们也存在难以克服的缺陷,如:容易起静电、不吸湿排汗、染色困难等。吸湿排汗性差和易起静电是具有一定相关性的,主要由纤维的回潮率低引起。合成纤维及其制品回潮率普遍较低,造成电荷积聚现象显著。
因此,合成纤维纺织品在生产加工和使用中易因摩擦和感应产生静电,同时引发很多不良事件。比如:生产中纺织材料的带电现象常会导致纤维缠绕或堵塞机件、半制品或纱线发毛断头,织造时经纱开口不清,织物折叠不齐等现象,影响生产的顺利进行;纺织品使用中,静电电荷的积聚易引起灰尘附着,服装纠缠肢体产生粘附不适感;可引起血液pH值上升,血液中钙含量降低、尿中钙含量增加,血糖升高、维生素C含量下降;较高的静电压可对人体产生电击,并引起电子元件损坏,甚至导致起火和爆炸。由此可见,对合成纤维进行改性以提高其亲水性,使其不仅穿着舒适,而且能够预防静电的产生,具有研究的必要性和迫切性。
聚丙烯腈纤维有人造羊毛之称,具有柔软、膨松、色泽鲜艳、耐光、抗菌、不怕虫蛀等优点,根据不同用途的要求可纯纺或与天然纤维混纺,其纺织品被广泛地用于服装、装饰、产业等领域。但是,其具有吸湿率较低、易产生静电、染色困难等缺点。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊,而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述和/或现有技术中存在的问题,提出了本发明。
因此,本发明的目的是,克服现有技术中的不足,提供一种耐久型多功能织物纤维的制备方法。
为解决上述技术问题,本发明提供了如下技术方案:一种耐久型多功能织物纤维的制备方法,包括,
将聚丙烯腈粉体烘干脱水,筛网过滤分离,采用溶剂DMAc进行溶解形成聚丙烯腈纺丝液;
将细菌纤维素用乙二胺进行活化处理后,再用蒸馏水洗涤,然后使用冻干机在-40℃冻干,用DMAc/LiCl混合溶剂体系对细菌纤维素进行溶解,形成透明均一的细菌纤维素液;
将聚丙烯腈纺丝液与细菌纤维素溶液以体积比(2:1)~(3:1)的比例进行混合,充分混合均匀后形成共混纺丝液;
将脂溶性天然染料,采用溶剂N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)或N,N-二甲基甲酰胺(DMF)进行溶解,添加至共混纺丝液继续原液混合,共混纺丝液与天然染料液的混合体积比为(10:1)~(100:1),形成共混着色纺丝液;
采用湿法纺丝或干法纺丝工艺制得耐久型多功能织物纤维。
作为本发明所述耐久型多功能织物纤维的制备方法的一种优选方案,其中:所述聚丙烯腈高聚物材料Mw=70000。
作为本发明所述耐久型多功能织物纤维的制备方法的一种优选方案,其中:所述聚丙烯腈纺丝液,其中,聚丙烯腈的溶解质量浓度为20%。
作为本发明所述耐久型多功能织物纤维的制备方法的一种优选方案,其中:所述DMAc/LiCl混合溶剂体系,其中,LiCl含量为7%w/v。
作为本发明所述耐久型多功能织物纤维的制备方法的一种优选方案,其中:所述细菌纤维素液,其中,细菌纤维素液浓度为2%w/v。
作为本发明所述耐久型多功能织物纤维的制备方法的一种优选方案,其中:所述脂溶性天然染料,包括叶绿素、叶黄素、胡萝卜素、脂溶性番红花素、辣椒红素和姜黄素。
作为本发明所述耐久型多功能织物纤维的制备方法的一种优选方案,其中:所述天然染料液,其质量浓度为5%。
本发明的目的是,克服现有技术中的不足,提供一种耐久型多功能织物纤维的制备方法制得的产品。
作为本发明所述产品的一种优选方案,其中:所述产品,直径控制在20~200μm范围内;孔隙率调控在20%~50%范围内。
本发明有益效果:
(1)本发明通过调控PAN与细菌纤维素的复合比例,能够产生特殊的差异化多孔结构,纤维内部孔隙率在20%~50%,能够保持较好的纤维力学性能;颜色均匀性:纤维长丝颜色均匀,匀染性和透染性均较好;色牢度:纤维的摩擦色牢度、耐洗色牢度均为≥4~5级;回潮率:与未改性纤维相比,回潮率从1.8%提高至≥3.5%。
(2)本发明抗静电性与未改性纤维相比,静电荷逸散半衰期从≥2s下降至≤0.5s;力学性能:单丝纤维的拉伸断裂强度为2.3±0.2cN/dtex,断裂延伸率为5%~18%,能够满足织造需求。
(3)本发明工艺无需后续对纤维再进行天然染料媒染染色,很好的实现绿色染整的同时,又将天然染料牢度的上染到纤维中,形成绿色面料产品。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例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发明的一些实施例,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。其中:
图1为本发明实施例1中的用于服装的耐久型多功能纤维及其制备过程图;其中,1为共混着色纺丝液,2为天然染料小分子,3为聚丙烯腈分子链,4为细菌纤维素分子链,5为经细菌纤维素改性后的聚丙烯腈着色纤维,6为纤维直径。
图2为本发明实施例3中的纤维表面扫描电镜SEM图。
图3为本发明实施例4中的纤维横截面扫描电镜SEM图,从图中可以看出单丝纤维结构中已经出现致孔的趋势,但是孔隙率仍较低。
图4为本发明实施例5中的纤维横截面扫描电镜SEM图,从图中可以看出单丝纤维结构中具有均匀的孔隙结构和适当的孔隙率。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合说明书实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次,此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例,也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
本发明中,所有的设备和原料等均为可从市场购得或是本行业常用等级原料。本发明相关测试均是按照国家标准或行业标准进行测试。
实施例1
本实施例提供一种耐久型多功能织物纤维的制备方法:
(1)用于服装的耐久型多功能纤维,用叶绿素作为天然着色剂对聚丙烯腈-细菌纤维素纤维进行染色制备淡色度超细纤维;
纺丝液各组分比例、纺丝方式与制备纤维的性能表征如表1所示。
表1纺丝液组分与纤维性能
(2)湿法纺丝工艺为:纺丝液在通氮气情况下高压脱泡4~8h,之后采用喷丝孔规格为圆孔直径0.2mm×10孔,依次进入三道纺丝浴进行纺丝;
首先纺丝液进入到由溶剂和水以1:1体积比组成的凝固浴中,温度为10~15℃,时间60~90s,此处为负牵伸阶段,让纺丝液在低温下能够与凝固液充分发生双扩散和相分离,使纺丝液形成纤维凝胶;
其次,纤维凝胶丝束在牵伸作用下进入到由纯水组成的初级牵伸浴中,温度为50~70℃,时间20~30s,此阶段为纤维外部结构与内部微结构成型以及纤维性能形成的关键阶段;
之后,纤维凝胶丝束在牵伸作用下进入到由热水组成的热牵伸浴中,温度为90~100℃,时间5~10s,通过进一步水洗,使溶剂充分扩散出来,同时纤维大分子的聚集态形成,力学性能得到进一步增强;
最后通过对纺丝纤维进行干燥致密化及热定型处理,温度110~130℃,处理时间为2~5min。
实施例2:
本实施例提供一种耐久型多功能织物纤维的制备方法:
(1)用于服装的耐久型多功能纤维,用叶黄素作为天然着色剂对聚丙烯腈-细菌纤维素纤维进行染色制备淡色度超细纤维;纺丝液各组分比例、纺丝方式与制备纤维的性能表征如表2所示。
表2纺丝液组分与纤维性能
(2)湿法纺丝工艺为:纺丝液在通氮气情况下高压脱泡4~8h,之后采用喷丝孔规格为圆孔直径0.2mm×10孔,依次进入三道纺丝浴进行纺丝;
首先纺丝液进入到由溶剂和水以1:1体积比组成的凝固浴中,温度为10~15℃,时间60~90s,此处为负牵伸阶段,让纺丝液在低温下能够与凝固液充分发生双扩散和相分离,使纺丝液形成纤维凝胶;
其次,纤维凝胶丝束在牵伸作用下进入到由纯水组成的初级牵伸浴中,温度为50~70℃,时间20~30s,此阶段为纤维外部结构与内部微结构成型以及纤维性能形成的关键阶段;
之后,纤维凝胶丝束在牵伸作用下进入到由热水组成的热牵伸浴中,温度为90~100℃,时间5~10s,通过进一步水洗,使溶剂充分扩散出来,同时纤维大分子的聚集态形成,力学性能得到进一步增强;
最后通过对纺丝纤维进行干燥致密化及热定型处理,温度110~130℃,处理时间为2~5min
实施例3:
本实施例提供一种耐久型多功能织物纤维的制备方法:
(1)用于服装的耐久型多功能纤维,用胡萝卜素作为天然着色剂对聚丙烯腈-细菌纤维素纤维进行染色制备浓色度纤维。纺丝液各组分比例、纺丝方式与制备纤维的性能表征如表3所示。
表3纺丝液组分与纤维性能
(2)湿法纺丝工艺为:纺丝液在通氮气情况下高压脱泡4~8h,之后采用喷丝孔规格为圆孔直径0.2mm×10孔,依次进入三道纺丝浴进行纺丝;
首先纺丝液进入到由溶剂和水以1:1体积比组成的凝固浴中,温度为10~15℃,时间60~90s,此处为负牵伸阶段,让纺丝液在低温下能够与凝固液充分发生双扩散和相分离,使纺丝液形成纤维凝胶;
其次,纤维凝胶丝束在牵伸作用下进入到由纯水组成的初级牵伸浴中,温度为50~70℃,时间20~30s,此阶段为纤维外部结构与内部微结构成型以及纤维性能形成的关键阶段;
之后,纤维凝胶丝束在牵伸作用下进入到由热水组成的热牵伸浴中,温度为90~100℃,时间5~10s,通过进一步水洗,使溶剂充分扩散出来,同时纤维大分子的聚集态形成,力学性能得到进一步增强;
最后通过对纺丝纤维进行干燥致密化及热定型处理,温度110~130℃,处理时间为2~5min。
实施例4:
本实施例提供一种耐久型多功能织物纤维的制备方法:
(1)用于服装的耐久型多功能纤维,用辣椒红素作为天然着色剂对聚丙烯腈-细菌纤维素纤维进行染色制备深浓色度纤维。纺丝液各组分比例、纺丝方式与制备纤维的性能表征如表4所示。
表4纺丝液组分与纤维性能
(2)湿法纺丝工艺为:纺丝液在通氮气情况下高压脱泡4~8h,之后采用喷丝孔规格为圆孔直径0.2mm×10孔,依次进入三道纺丝浴进行纺丝;
首先纺丝液进入到由溶剂和水以1:1体积比组成的凝固浴中,温度为10~15℃,时间60~90s,此处为负牵伸阶段,让纺丝液在低温下能够与凝固液充分发生双扩散和相分离,使纺丝液形成纤维凝胶;
其次,纤维凝胶丝束在牵伸作用下进入到由纯水组成的初级牵伸浴中,温度为50~70℃,时间20~30s,此阶段为纤维外部结构与内部微结构成型以及纤维性能形成的关键阶段;
之后,纤维凝胶丝束在牵伸作用下进入到由热水组成的热牵伸浴中,温度为90~100℃,时间5~10s,通过进一步水洗,使溶剂充分扩散出来,同时纤维大分子的聚集态形成,力学性能得到进一步增强;
最后通过对纺丝纤维进行干燥致密化及热定型处理,温度110~130℃,处理时间为2~5min。
实施例5:
本实施例提供一种耐久型多功能织物纤维的制备方法:
(1)用于服装的耐久型多功能纤维,用姜黄素作为天然着色剂对聚丙烯腈-细菌纤维素纤维进行染色制备中色度纤维。纺丝液各组分比例、纺丝方式与制备纤维的性能表征如表5所示。
表5纺丝液组分与纤维性能
(2)湿法纺丝工艺为:纺丝液在通氮气情况下高压脱泡4~8h,之后采用喷丝孔规格为圆孔直径0.2mm×10孔,依次进入三道纺丝浴进行纺丝;
首先纺丝液进入到由溶剂和水以1:1体积比组成的凝固浴中,温度为10~15℃,时间60~90s,此处为负牵伸阶段,让纺丝液在低温下能够与凝固液充分发生双扩散和相分离,使纺丝液形成纤维凝胶;
其次,纤维凝胶丝束在牵伸作用下进入到由纯水组成的初级牵伸浴中,温度为50~70℃,时间20~30s,此阶段为纤维外部结构与内部微结构成型以及纤维性能形成的关键阶段;
之后,纤维凝胶丝束在牵伸作用下进入到由热水组成的热牵伸浴中,温度为90~100℃,时间5~10s,通过进一步水洗,使溶剂充分扩散出来,同时纤维大分子的聚集态形成,力学性能得到进一步增强;
最后通过对纺丝纤维进行干燥致密化及热定型处理,温度110~130℃,处理时间为2~5min。
本发明通过对其进行原液改性和原液着色以实现一种耐久型多功能服装聚丙烯纤维材料的制备,主体材料由合成聚丙烯腈高聚物与细菌纤维素生物质材料分别用溶剂溶解后并以一定比例混纺成丝。聚丙烯腈为疏水性材料,细菌纤维素为亲水性材料,通过细菌纤维素对聚丙烯腈的改性赋予聚丙烯腈一定亲水性,同时使其具备了吸湿排汗与抗静电功能。
本发明通过细菌纤维素与聚丙烯腈共混纺丝的方式去调控复合纤维的结构及性能。通过优选细菌纤维素和聚丙烯腈共混比例,得到差异化结构、机械性能、吸湿抗静电性能相匹配的纤维。
本发明采用脂溶性天然染料通过原液着色的方式对该纤维进行染色,既能够克服天然染料在后染色工艺中存在的染色困难、需媒染、色牢度差等问题,又具有色牢度高、着色均匀、安全健康、节水环保等优点。在由于该着色纤维的功能性非后整理施加,其功能与性能具有耐久性,通过纺织加工可以进一步制备成针织或梭织面料。该发明为新型高品质服装纤维及其面料的开发提供了全新的策略和方法,可用于防尘工作服、防爆工作服、日常生活中的防静电衣物等。本发明提出该工艺尚属首次。
本发明脂溶性天然染料可以实现2种以上进行共混拼色,得到更为丰富的颜色,且达到4~5级的优异色牢度。
聚丙烯腈为疏水性材料,细菌纤维素为亲水性材料,通过细菌纤维素对聚丙烯腈的改性不仅可以通过相分离行为调控实现纤维芯层孔隙结构、赋予聚丙烯腈亲水性,同时使其具备了吸湿排汗、保暖与抗静电功能。采用脂溶性天然染料通过原液着色的方式对该纤维进行染色,既能够克服天然染料在后染色工艺中存在的染色困难、需媒染、色牢度差等问题,又具有色牢度高、着色均匀、安全健康、节水环保等优点。由于该着色纤维的功能性非后整理施加,其功能与性能具有耐久性,通过纺织加工可以进一步制备成针织或梭织面料。
应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种耐久型多功能织物纤维的制备方法,其特征在于:包括,
将聚丙烯腈粉体烘干脱水,筛网过滤分离,采用溶剂N,N-二甲基乙酰胺DMAc或N,N-二甲基甲酰胺DMF进行溶解形成聚丙烯腈纺丝液;
将细菌纤维素用乙二胺进行活化处理后,再用蒸馏水洗涤,然后使用冻干机在-40℃冻干,用DMAc/LiCl混合溶剂体系对细菌纤维素进行溶解,形成透明均一的细菌纤维素液;
将聚丙烯腈纺丝液与细菌纤维素溶液以体积比(2:1)~(3:1)的比例进行混合,充分混合均匀后形成共混纺丝液;
将脂溶性天然染料,采用溶剂DMAc进行溶解,添加至共混纺丝液继续原液混合,共混纺丝液与天然染料液的混合体积比为(10:1)~(100:1),形成共混着色纺丝液;
采用湿法纺丝或干法纺丝工艺制得耐久型多功能织物纤维。
2.如权利要求1所述耐久型多功能织物纤维的制备方法,其特征在于:所述聚丙烯腈高聚物材料Mw=70000。
3.如权利要求1或2所述耐久型多功能织物纤维的制备方法,其特征在于:所述聚丙烯腈纺丝液,其中,聚丙烯腈的溶解质量浓度为20%。
4.如权利要求1所述耐久型多功能织物纤维的制备方法,其特征在于:所述DMAc/LiCl混合溶剂体系,其中,LiCl含量为7%w/v。
5.如权利要求1所述耐久型多功能织物纤维的制备方法,其特征在于:所述细菌纤维素液,其中,细菌纤维素液浓度为2%w/v。
6.如权利要求1、2、4、5中任一所述耐久型多功能织物纤维的制备方法,其特征在于:所述脂溶性天然染料,包括叶绿素、叶黄素、胡萝卜素、脂溶性番红花素、辣椒红素和姜黄素。
7.如权利要求6所述耐久型多功能织物纤维的制备方法,其特征在于:所述天然染料液,其质量浓度为5%。
8.如权利要求1~7中任一所述耐久型多功能织物纤维的制备方法制得的产品。
9.如权利要求8所述的产品,其特征在于:所述产品,直径控制在20~200μm范围内,孔隙率调控在20%~50%范围内。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210221805.3A CN114574991B (zh) | 2022-03-09 | 2022-03-09 | 一种耐久型多功能织物纤维的制备方法和产品 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210221805.3A CN114574991B (zh) | 2022-03-09 | 2022-03-09 | 一种耐久型多功能织物纤维的制备方法和产品 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114574991A true CN114574991A (zh) | 2022-06-03 |
CN114574991B CN114574991B (zh) | 2024-01-12 |
Family
ID=81774352
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210221805.3A Active CN114574991B (zh) | 2022-03-09 | 2022-03-09 | 一种耐久型多功能织物纤维的制备方法和产品 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114574991B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115611907A (zh) * | 2022-11-10 | 2023-01-17 | 坤恩新材料(广州)有限公司 | 一种具备叶绿素提取物改性的纺织纤维 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105040137A (zh) * | 2015-06-08 | 2015-11-11 | 浪莎针织有限公司 | 一种原液着色法制备载姜黄素聚丙烯腈纤维的方法 |
CN106074458A (zh) * | 2016-07-05 | 2016-11-09 | 盐城工业职业技术学院 | 一种用于经皮给药的具有复合结构的抗炎载药纤维 |
-
2022
- 2022-03-09 CN CN202210221805.3A patent/CN114574991B/zh active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105040137A (zh) * | 2015-06-08 | 2015-11-11 | 浪莎针织有限公司 | 一种原液着色法制备载姜黄素聚丙烯腈纤维的方法 |
CN106074458A (zh) * | 2016-07-05 | 2016-11-09 | 盐城工业职业技术学院 | 一种用于经皮给药的具有复合结构的抗炎载药纤维 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
吴焕岭: ""基于聚丙烯腈的差异化多功能长丝纤维的探究"" * |
张启;张留学;孙亚丽;潘玮;: "静电纺丝法制备聚丙烯腈/细菌纤维素复合纳米纤维研究" * |
李智勇;陈玉;夏鑫;: "细菌纤维素/聚丙烯腈纳米纤维的制备及等离子体时效性研究" * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115611907A (zh) * | 2022-11-10 | 2023-01-17 | 坤恩新材料(广州)有限公司 | 一种具备叶绿素提取物改性的纺织纤维 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114574991B (zh) | 2024-01-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105231503B (zh) | 排汗睡衣面料及其制备方法 | |
CN101956268B (zh) | 一种圣诞树纱的生产工艺 | |
CN112981724B (zh) | 一种速干棉纺织品及其制备方法 | |
WO2018124524A1 (ko) | 원착 폴리에스테르 섬유로 이루어진 인공피혁 및 이의 제조방법 | |
CN114574991B (zh) | 一种耐久型多功能织物纤维的制备方法和产品 | |
CN111663216A (zh) | 一种导湿快干型复合纱线、其制备方法和面料 | |
GB2108040A (en) | Making porous acrylic fibres | |
US20060085926A1 (en) | Process for dyeing a mixture of two or more different fibre types | |
CN109056099B (zh) | 一种超柔软高弹力色丝纤维生产工艺 | |
CN113638101A (zh) | 一种粘胶纱线的复合纺纱工艺 | |
CN102011318B (zh) | 一种魔幻纱及其制作方法 | |
CN110592717A (zh) | 一种柔性纺织品专用超细复合纤维及其制备方法 | |
JPS6011124B2 (ja) | 多孔性アクリル系合成繊維の製造方法 | |
CN111705386A (zh) | 一种花灰纱的制备方法 | |
CN110230209A (zh) | 一种尼龙面料及其加工方法 | |
WO2019059553A1 (ko) | 원착 폴리에스테르 해도형 복합사를 이용한 부직포 인공피혁 및 이의 제조방법 | |
JP2019515157A (ja) | 芯鞘複合繊維及びその織物 | |
CN107523913A (zh) | 精梳涤棉与牛角瓜纤维混纺纱及其制备方法 | |
KR101124556B1 (ko) | 메카니컬 스트레치사의 염색방법 | |
CN113913990B (zh) | 一种抗菌快干面料及其制备方法 | |
CN111424430B (zh) | 一种提高无染粘胶纤维表面乌黑度的处理方法 | |
KR101109304B1 (ko) | 카치온 가염형 폴리아미드 섬유의 제조방법 | |
KR100191570B1 (ko) | 폴리에스테르 혼섬사의 제조방법 | |
KR100191593B1 (ko) | 폴리에스테르 혼섬사의 제조방법 | |
JPS6360130B2 (zh) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |