CN115262059B - 一种棉织物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种棉织物及其制备方法，包括以下步骤：S1.将亚麻洗净干燥后粉碎，得到亚麻粉末；S2.将所述亚麻粉末、高氯酸和水在70‑80℃的条件下进行水浴加热，边加热边进行搅拌，搅拌1‑2h后用水洗涤成中性，烘干，得到亚麻预备料；S3.将所述亚麻预备料、丙酮、二乙醇胺和二羟甲基丙酸混合，在100‑110℃下加热反应后冷却，过滤，牵伸加捻，得到亚麻纤维；S4.将所述亚麻纤维、铜氨丝混纺织成棉织物。本申请具有吸湿透气好的效果。

Description

一种棉织物及其制备方法
技术领域
本申请涉及棉织物领域，尤其是涉及一种棉织物及其制备方法。
背景技术
棉织物以优良的服用性能成为最常用的面料之一，广泛用于服装面料、装饰织物和产业用织物。
汗水产生与传送的问题是评估湿热舒适性的重要因素，当汗水出现在皮肤与衣服之间，产生湿冷触感，导致穿着者产生不适感，衣服贴在身上不仅妨碍活动，而且人体出汗后，残留在服装上的汗渍会产生异味，甚至会导致细菌繁殖，影响人的健康。
现有的棉织物服装面料吸湿透气性能较差，人体出汗后易产生异味及细菌繁殖，从而影响人们的健康，其接触舒适性及热湿舒适性均不够理想。
发明内容
为了提高棉织物的吸湿透气效果，本申请提供一种棉织物及其制备方法。
第一方面，本申请提供一种棉织物的制备方法，采用如下的技术方案：
一种棉织物的制备方法，包括以下步骤：
S1.将亚麻洗净干燥后粉碎，得到亚麻粉末；
S2.将所述亚麻粉末、高氯酸和水在70-80℃的条件下进行水浴加热，边加热边进行搅拌，搅拌1-2h后用水洗涤成中性，烘干，得到亚麻预备料；
S3.将所述亚麻预备料、丙酮、二乙醇胺和二羟甲基丙酸混合，在100-110℃下加热反应后冷却，过滤，牵伸加捻，得到亚麻纤维；
S4.将所述亚麻纤维、铜氨丝混纺织成棉织物。
通过采用上述的技术方案，本申请将亚麻进行处理后制得亚麻纤维，再将亚麻纤维和铜氨丝混纺织成棉织物，使用者穿上亚麻与铜氨丝混纺制得的棉织品时不会产生闷湿感；使用高氯酸处理亚麻粉末，提供强酸环境，激发亚麻粉末含有的基团，再将亚麻预备料与丙酮、二乙醇胺和二羟甲基丙酸混合，提高了亚麻纤维各个基团的结合力，使亚麻纤维能够有效且更容易将人体的汗水进行吸附，进一步提高亚麻纤维的吸湿效果；同时铜氨丝可以吸收空气中的水分，还可以将水分再次挥发到空气中，具有良好的吸放湿性，亚麻纤维与铜氨丝相互配合，使混纺织成的棉织物得到更佳的吸湿排汗效果。
优选的，在S2步骤前，对所述亚麻粉末进行预处理，所述预处理的步骤为：将亚麻粉末、乙烯基树脂、乙醇和纳米二氧化硅搅拌混合1-2h，冷却过滤、固体烘干后得到预处理亚麻粉末。
通过采用上述技术方案，亚麻粉末与乙烯基树脂、乙醇和纳米二氧化硅混合，乙烯基树脂将纳米二氧化硅紧密粘附在预处理亚麻粉末上，使预处理亚麻粉末表面含有纳米凹槽，形成棉织物后纳米凹槽可以降低人体与棉织物的接触面积，达到良好的透气效果。
优选的，所述亚麻粉末、乙烯基树脂、乙醇和纳米二氧化硅的重量比为(3-3.5)：(1.5-1.8)：(2.5-3)：1。
通过采用上述技术方案，当亚麻粉末、乙烯基树脂、乙醇和纳米二氧化硅在特定的重量配比下，得到的预处理亚麻粉末具有良好的吸湿排汗效果和抗静电效果。
优选的，在S2步骤中，所述亚麻粉末、高氯酸和水的重量比为(1.2-1.8)：1：(2-2.5)。
通过采用上述技术方案，当亚麻粉末、高氯酸和水在特定的重量配比时，得到的亚麻预备料吸湿排汗效果更佳，同时还能提高制得的棉织物的拉伸强度。
优选的，在S3步骤中，所述丙酮、二乙醇胺和二羟甲基丙酸的重量比为1：(3-3.5)：(2-2.5)。
通过采用上述技术方案，当丙酮、二乙醇胺和二羟甲基丙酸在特定的重量配比时，可以更好的制成亚麻纤维，进而提高亚麻纤维的吸湿排汗效果。
优选的，在S3步骤中，加热反应后冷却至75-85℃时进行过滤。
通过采用上述技术方案，冷却到合适温度过滤时可以减少滤液中亚麻预备料的流失，从而提高亚麻预备料的提取效果。
优选的，在S4步骤前，对铜氨丝进行改性，所述铜氨丝的改性步骤为：将铜氨丝与氢氧化钠混合搅拌超声处理，洗涤至中性，然后再与二苯甲烷二异氰酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯和马来酸酐加热至70-90℃下混合搅拌后，冷却过滤，固体烘干，得到改性铜氨丝。
通过采用上述技术方案，本申请对铜氨丝进行改性，在碱性条件下增大铜氨丝表面的微孔，再通过二苯甲烷二异氰酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯和马来酸酐共同配合，进一步增加铜氨丝的比表面积，有效增强铜氨丝的吸湿排汗效果。
优选的，所述二苯甲烷二异氰酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯和马来酸酐的重量比为(2.2-2.6)：(1-1.5)：1。
通过采用上述技术方案，当二苯甲烷二异氰酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯和马来酸酐在特定配比下，在铜氨丝的表面能形成保护膜，既能促进水通过铜氨丝，提高铜氨丝的吸湿排汗效果，同时还可以提高铜氨丝的抗静电性能。
优选的，在S4步骤中，所述铜氨丝和亚麻纤维的重量比为(35-40)：(60-65)。
通过采用上述技术方案，铜氨丝和亚麻纤维在特定的配比时，制得的棉织物吸湿排汗效果更佳。
第二方面，本申请提供一种棉织物，采用如下的技术方案：
一种棉织物，基于一种棉织物的制备方法制得。
通过采用上述技术方案，可以制备得到棉织物，同时使棉织物获得良好的吸湿透气效果和抗静电效果。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1.本申请将亚麻进行处理后制得亚麻纤维，再将亚麻纤维和铜氨丝混纺织成棉织物，使用者穿上亚麻与铜氨丝混纺制得的棉织品时不会产生闷湿感；使用高氯酸处理亚麻粉末，提供强酸环境，激发亚麻粉末含有的官能团，再将亚麻预备料与丙酮、二乙醇胺和二羟甲基丙酸混合，丰富了亚麻纤维的官能团，使亚麻纤维能够有效将人体的汗水进行吸附，进一步提高亚麻纤维的吸湿效果；同时铜氨丝可以吸收空气中的水分，还可以将水分再次挥发到空气中，具有良好的吸放湿性，亚麻纤维与铜氨丝相互配合，使混纺织成的棉织物得到更佳的吸湿排汗效果；
2.亚麻粉末与乙烯基树脂、乙醇和纳米二氧化硅混合，乙烯基树脂将纳米二氧化硅紧密粘附在预处理亚麻粉末上，使预处理亚麻粉末表面含有纳米凹槽，形成棉织物后纳米凹槽可以降低人体与棉织物的接触面积，达到良好的透气效果；
3.本申请对铜氨丝进行改性，在碱性条件下增大铜氨丝表面的微孔，再通过二苯甲烷二异氰酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯和马来酸酐共同配合，进一步增加铜氨丝的比表面积，有效增强铜氨丝的吸湿排汗效果。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
实施例
实施例1
一种棉织物的制备方法：
S1.将亚麻用水洗净5次后，在温度为40℃的条件下干燥2h，再用粉碎机将亚麻进行粉碎，直到亚麻能够通过180目筛网，得到亚麻粉末；
S2.将25kg亚麻粉末、10kg高氯酸和40kg水加入反应釜内，在转速为50rad/min，温度为70℃的条件下进行水浴加热，边加热边进行搅拌，搅拌1h后用水洗涤，使亚麻粉末溶液的pH呈中性，在温度为50℃的条件下烘干2h，得到亚麻预备料；
S3.将15kg亚麻预备料、4kg丙酮、8kg二乙醇胺和5kg二羟甲基丙酸加入混合机内在转速为60rad/min，温度为100℃下的条件下搅拌20min后冷却至温度为75℃，过滤后进行牵伸加捻，得到亚麻纤维；
S4.将10kg亚麻纤维、6kg铜氨丝混纺织成棉织物。
实施例2
一种棉织物的制备方法：
S1.将亚麻用水洗净5次后，在温度为40℃的条件下干燥2h，再用粉碎机将亚麻进行粉碎，直到亚麻能够通过180目筛网，得到亚麻粉末；
S2.将50kg亚麻粉末、30kg高氯酸和80kg水加入反应釜内，在转速为50rad/min，温度为80℃的条件下进行水浴加热，边加热边进行搅拌，搅拌2h后用水洗涤，使亚麻粉末溶液的pH呈中性，在温度为50℃的条件下烘干2h，得到亚麻预备料；
S3.将35kg亚麻预备料、16kg丙酮、20kg二乙醇胺和15kg二羟甲基丙酸加入混合机内在转速为60rad/min，温度为110℃下的条件下搅拌20min后冷却至温度为85℃，过滤后进行牵伸加捻，得到亚麻纤维；
S4.将25kg亚麻纤维、18kg铜氨丝混纺织成棉织物。
实施例3
一种棉织物的制备方法：
S1.将亚麻用水洗净5次后，在温度为40℃的条件下干燥2h，再用粉碎机将亚麻进行粉碎，直到亚麻能够通过180目筛网，得到亚麻粉末；
S2.将37.5kg亚麻粉末、20kg高氯酸和60kg水加入反应釜内，在转速为50rad/min，温度为75℃的条件下进行水浴加热，边加热边进行搅拌，搅拌1.5h后用水洗涤，使亚麻粉末溶液的pH呈中性，在温度为50℃的条件下烘干2h，得到亚麻预备料；
S3.将25kg亚麻预备料、10kg丙酮、14kg二乙醇胺和10kg二羟甲基丙酸加入混合机内在转速为60rad/min，温度为105℃下的条件下搅拌20min后冷却至温度为80℃，过滤后进行牵伸加捻，得到亚麻纤维；
S4.将17.5kg亚麻纤维、12kg铜氨丝混纺织成棉织物。
为直观展示实施例1至实施例3的区别，将实施例1至实施例3的原料配比以及反应参数的区别列于表1。
表1
原料(kg) 实施例1 实施例2 实施例3
亚麻粉末 25 50 37.5
高氯酸 10 30 20
水 40 80 60
亚麻预备料 15 35 25
丙酮 4 16 10
二乙醇胺 8 20 14
二羟甲基丙酸 5 15 10
亚麻纤维 10 25 17.5
铜氨丝 6 18 12
实施例4
一种棉织物的制备方法，与实施例3的不同之处在于，在S2步骤前，对亚麻粉末进行预处理，预处理的步骤为：将30kg亚麻粉末、12kg乙烯基树脂、20kg乙醇和8kg纳米二氧化硅加入搅拌机内在温度为65℃，转速为70rad/min的条件下搅拌1h，冷却至室温后过滤得到固体，再在温度为45℃的烘箱中2h烘干，得到预处理亚麻粉末。
实施例5
一种棉织物的制备方法，与实施例3的不同之处在于，在S2步骤前，对亚麻粉末进行预处理，预处理的步骤为：将40kg亚麻粉末、18kg乙烯基树脂、30kg乙醇和12kg纳米二氧化硅加入搅拌机内在温度为65℃，转速为70rad/min的条件下搅拌2h，冷却至室温后过滤得到固体，再在温度为45℃的烘箱中2h烘干，得到预处理亚麻粉末。
实施例6
一种棉织物的制备方法，与实施例5的不同之处在于，亚麻粉末的投入量为30kg、乙烯基树脂的投入量为15kg、乙醇的投入量为25kg，纳米二氧化硅的投入量为10kg。
实施例7
一种棉织物的制备方法，与实施例5的不同之处在于，亚麻粉末的投入量为35kg、乙烯基树脂的投入量为18kg、乙醇的投入量为30kg，纳米二氧化硅的投入量为10kg。
实施例8
一种棉织物的制备方法，与实施例5的不同之处在于，亚麻粉末的投入量为32kg、乙烯基树脂的投入量为16kg、乙醇的投入量为27kg，纳米二氧化硅的投入量为10kg。
实施例9
一种棉织物的制备方法，与实施例8的不同之处在于，在S2步骤中，亚麻粉末的投入量为30kg，高氯酸的投入量为25kg，水的投入量为50kg。
实施例10
一种棉织物的制备方法，与实施例8的不同之处在于，在S2步骤中，亚麻粉末的投入量为45kg，高氯酸的投入量为25kg，水的投入量为62.5kg。
实施例11
一种棉织物的制备方法，与实施例8的不同之处在于，在S2步骤中，亚麻粉末的投入量为36kg，高氯酸的投入量为25kg，水的投入量为56kg。
实施例12
一种棉织物的制备方法，与实施例11的不同之处在于，在S3步骤中，丙酮的投入量为5kg，二乙醇胺的投入量为15kg，二羟甲基丙酸的投入量为10kg。
实施例13
一种棉织物的制备方法，与实施例11的不同之处在于，在S3步骤中，丙酮的投入量为5kg，二乙醇胺的投入量为17.5kg，二羟甲基丙酸的投入量为12.5kg。
实施例14
一种棉织物的制备方法，与实施例11的不同之处在于，在S3步骤中，丙酮的投入量为5kg，二乙醇胺的投入量为16kg，二羟甲基丙酸的投入量为12kg。
实施例15
一种棉织物的制备方法，与实施例14的不同之处在于，在S4步骤前，对铜氨丝进行改性，铜氨丝的改性步骤为：将25kg铜氨丝与10kg氢氧化钠在温度为45℃，频率为50kHz的条件下超声搅拌1h后，洗涤至pH为中性，然后再与8kg二苯甲烷二异氰酸酯、5kg甲基丙烯酸羟乙酯和4kg马来酸酐在温度为70℃、转速为50rad/min的条件下搅拌30min，冷却至室温后过滤，得到的固体在温度为60℃的烘箱内烘干，得到改性铜氨丝。
实施例16
一种棉织物的制备方法，与实施例14的不同之处在于，在S4步骤前，对铜氨丝进行改性，铜氨丝的改性步骤为：将45kg铜氨丝与30kg氢氧化钠在温度为45℃，频率为50kHz的条件下超声搅拌1h后，洗涤至pH为中性，然后再与16kg二苯甲烷二异氰酸酯、15kg甲基丙烯酸羟乙酯和8kg马来酸酐在温度为90℃、转速为50rad/min的条件下搅拌30min，冷却至室温后过滤，得到的固体在温度为60℃的烘箱内烘干，得到改性铜氨丝。
实施例17
一种棉织物的制备方法，与实施例14的不同之处在于，在S4步骤前，对铜氨丝进行改性，铜氨丝的改性步骤为：将35kg铜氨丝与20kg氢氧化钠在温度为45℃，频率为50kHz的条件下超声搅拌1h后，洗涤至pH为中性，然后再与12kg二苯甲烷二异氰酸酯、10kg甲基丙烯酸羟乙酯和6kg马来酸酐在温度为80℃、转速为50rad/min的条件下搅拌30min，冷却至室温后过滤，得到的固体在温度为60℃的烘箱内烘干，得到改性铜氨丝。
实施例18
一种棉织物的制备方法，与实施例17的不同之处在于，二苯甲烷二异氰酸酯的投入量为13.2kg、甲基丙烯酸羟乙酯的投入量为6kg，马来酸酐的投入量为6kg。
实施例19
一种棉织物的制备方法，与实施例17的不同之处在于，二苯甲烷二异氰酸酯的投入量为15.6kg、甲基丙烯酸羟乙酯的投入量为9kg，马来酸酐的投入量为6kg。
实施例20
一种棉织物的制备方法，与实施例17的不同之处在于，二苯甲烷二异氰酸酯的投入量为15kg、甲基丙烯酸羟乙酯的投入量为7kg，马来酸酐的投入量为6kg。
对比例
对比例1
一种棉织物的制备方法，与实施例1的不同之处在于，省略S2和S3步骤。
对比例2
一种棉织物的制备方法，与实施例1的不同之处在于，省略S2步骤。
对比例3
一种棉织物的制备方法，与实施例1的不同之处在于，省略S3步骤。
对比例4
一种棉织物的制备方法，与实施例1的不同之处在于，将亚麻等量替换成竹条，具体步骤为：
S1.将竹条用水洗净5次后，在温度为40℃的条件下干燥2h，再用粉碎机将亚麻进行粉碎，直到亚麻能够通过180目筛网，得到竹粉末；
S2.将25kg竹粉末、10kg高氯酸和40kg水加入反应釜内，在转速为50rad/min，温度为70℃的条件下进行水浴加热，边加热边进行搅拌，搅拌1h后用水洗涤，使亚麻粉末溶液的pH呈中性，在温度为50℃的条件下烘干2h，得到竹预备料；
S3.将15kg竹预备料、4kg丙酮、8kg二乙醇胺和5kg二羟甲基丙酸加入混合机内在转速为60rad/min，温度为100℃下的条件下搅拌20min后冷却至温度为75℃，过滤后进行牵伸加捻，得到竹纤维；
S4.将10kg竹纤维、6kg铜氨丝混纺织成棉织物。
性能检测试验
对本申请实施例1-20和对比例1-4中制得的棉织物进行如下的性能检测：
吸湿排汗测试根据《GB/T 21655.1-2008纺织品吸湿速干性的评定第1部分：单项组合试验法》的要求对实施例1-20和对比例1-4制备的面料分别进行测试。
透气率
参照GB/T5453-1997，使用YG(B)14ID数字式织物厚度仪(宁波纺织仪器厂),将测试织物平整的放置于装置上，选取实验面积为20cm2,压差为100pa,连续测试十次后取平均值。
抗静电性能
根据《GB/T12703.5-2010纺织品静电性能的评定第5部分：摩擦带电电压》中的方法,对实施例1-20和对比例1-4制备的棉织物摩擦带电电压进行测定，试验结果详见表2。
拉伸强度
根据GB/T3923.1-1997，使用FM02-11万能材料试验机(日本Kato-Tech公司)进行测试，将试样剪成长度25cm，宽度5cm大小，在试验机上设定夹持200mm，拉伸速度为10mm/min。
表2
根据实施例1-3和对比例1-4的数据对比可得，本申请将亚麻进行处理后制得亚麻纤维，再将亚麻纤维和铜氨丝混纺织成棉织物，使用者穿上亚麻与铜氨丝混纺制得的棉织品时不会产生闷湿感；使用高氯酸处理亚麻粉末，再将亚麻预备料与丙酮、二乙醇胺和二羟甲基丙酸混合，使亚麻纤维能够有效将人体的汗水进行吸附，进一步提高亚麻纤维的吸湿效果；同时铜氨丝可以吸收空气中的水分，还可以将水分再次挥发到空气中，具有良好的吸放湿性，亚麻纤维与铜氨丝相互配合，使混纺织成的棉织物得到更佳的吸湿排汗效果。
根据实施例3-5的数据对比可得，亚麻粉末与乙烯基树脂、乙醇和纳米二氧化硅混合，乙烯基树脂将纳米二氧化硅紧密粘附在预处理亚麻粉末上，使预处理亚麻粉末表面含有纳米凹槽，形成棉织物后纳米凹槽可以降低人体与棉织物的接触面积，达到良好的透气效果。
根据实施例5-8的数据对比可得，当亚麻粉末、乙烯基树脂、乙醇和纳米二氧化硅在(3-3.5)：(1.5-1.8)：(2.5-3)：1特定的重量配比下，得到的预处理亚麻粉末具有良好的吸湿排汗效果和抗静电效果。
根据实施例8-11的数据对比可得，当亚麻粉末、高氯酸和水在(1.2-1.8)：1：(2-2.5)特定的重量配比时，得到的亚麻预备料吸湿排汗效果更佳，同时还能提高制得的棉织物的拉伸强度。
根据实施例11-14的数据对比可得，当丙酮、二乙醇胺和二羟甲基丙酸在1：(3-3.5)：(2-2.5)特定的重量配比时，可以更好的制成亚麻纤维，进而提高亚麻纤维的吸湿排汗效果。
根据实施例14-17的数据对比可得，本申请对铜氨丝进行改性，在碱性条件下增大铜氨丝表面的微孔，再通过二苯甲烷二异氰酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯和马来酸酐共同配合，进一步增加铜氨丝的比表面积，有效增强铜氨丝的吸湿排汗效果。
根据实施例17-20的数据对比可得，本申请控制二苯甲烷二异氰酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯和马来酸酐的重量比为(2.2-2.6)：(1-1.5)：1，在铜氨丝的表面能形成保护膜，既能促进水通过铜氨丝，提高铜氨丝的吸湿排汗效果，同时还可以提高铜氨丝的抗静电性能。
具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种棉织物的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1.将亚麻洗净干燥后粉碎，得到亚麻粉末；
S2.将所述亚麻粉末、高氯酸和水在70-80℃的条件下进行水浴加热，边加热边进行搅拌，搅拌1-2h后用水洗涤成中性，烘干，得到亚麻预备料；
S3.将所述亚麻预备料、丙酮、二乙醇胺和二羟甲基丙酸混合，在100-110℃下加热反应后冷却，过滤，牵伸加捻，得到亚麻纤维；
S4.将所述亚麻纤维、铜氨丝混纺织成棉织物；
在S4步骤前，对铜氨丝进行改性，所述铜氨丝的改性步骤为：将铜氨丝与氢氧化钠混合搅拌超声处理，洗涤至中性，然后再与二苯甲烷二异氰酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯和马来酸酐加热至70-90℃下混合搅拌后，冷却过滤，固体烘干，得到改性铜氨丝。
2.根据权利要求1所述的一种棉织物的制备方法，其特征在于：在S2步骤前，对所述亚麻粉末进行预处理，所述预处理的步骤为：将亚麻粉末、乙烯基树脂、乙醇和纳米二氧化硅搅拌混合1-2h，冷却过滤、固体烘干后得到预处理亚麻粉末。
3.根据权利要求2所述的一种棉织物的制备方法，其特征在于：所述亚麻粉末、乙烯基树脂、乙醇和纳米二氧化硅的重量比为（3-3.5）：（1.5-1.8）：（2.5-3）：1。
4.根据权利要求1所述的一种棉织物的制备方法，其特征在于：在S2步骤中，所述亚麻粉末、高氯酸和水的重量比为（1.2-1.8）：1：（2-2.5）。
5.根据权利要求1所述的一种棉织物的制备方法，其特征在于：在S3步骤中，所述丙酮、二乙醇胺和二羟甲基丙酸的重量比为1：（3-3.5）：（2-2.5）。
6.根据权利要求1所述的一种棉织物的制备方法，其特征在于：在S3步骤中，加热反应后冷却至75-85℃时进行过滤。
7.根据权利要求1所述的一种棉织物的制备方法，其特征在于：所述二苯甲烷二异氰酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯和马来酸酐的重量比为（2.2-2.6）：（1-1.5）：1。
8.根据权利要求1所述的一种棉织物的制备方法，其特征在于：在S4步骤中，所述铜氨丝和亚麻纤维的重量比为（35-40）：（60-65）。
9.一种棉织物，其特征在于：基于权利要求1-8任一所述的一种棉织物的制备方法制得。
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