CN115449902A - 天然纤维及其制备方法和应用 - Google Patents

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CN115449902A CN202211070861.8A CN202211070861A CN115449902A CN 115449902 A CN115449902 A CN 115449902A CN 202211070861 A CN202211070861 A CN 202211070861A CN 115449902 A CN115449902 A CN 115449902A
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Abstract

本申请涉及一种天然纤维,天然纤维为丝瓜络纤维,天然纤维的白度值为50%~75%;天然纤维的长度为0.5mm~60mm或者天然纤维为网状结构。本申请的天然纤维具有规则的结构特征和柔软的质地,白度高,能够用于纺织技术和无纺布技术,进而提高丝瓜络纤维的产品质量。

Description

天然纤维及其制备方法和应用
技术领域
本申请涉及纤维材料技术领域,具体而言,涉及一种天然纤维及其制备方法和应用。
背景技术
近年来,非木材纤维因其可再生性、可得性、生物可降解性和不同的优异性能等逐渐成为多个研究领域的研究课题。非木材纤维原料(如棉花、麦草、麻类、蔗秆和竹子等)可在很大程度上替代木材纤维原料,制备出符合人们需要的纤维材料,因此非木材纤维材料的大规模制备和工业化生产应用具有巨大的发展潜力。
丝瓜属于双子叶植物葫芦科,丝瓜络即成熟丝瓜去除皮和种子后的维管束,具有高度发达的多孔网络结构,质地坚韧,而且具有良好的亲油性,因而又俗称植物海绵、丝瓜布。丝瓜络属于天然植物纤维原料,主要由纤维素、半纤维素和木质素组成,其纤维素含量(50%~70%)比一般木材(40%~50%)高,具有来源丰富,可再生,生物兼容性好且成本低廉等特点。如果能将丝瓜络中的纤维素提取分离并应用于工业制造领域,将会产生较高的经济效益。然而,由于丝瓜络的柔韧性极好,相比于其他木质纤维原料,其纤维素、半纤维素和木质素结合也更紧密,因此,对其主要组分进行分离也更加困难,导致提取的丝瓜络纤维质量不佳,进而也限制了丝瓜络在工业制造领域的应用。
因此,如何提高丝瓜络纤维的质量是丝瓜络纤维转化和应用的难点。
发明内容
为了解决上述问题,本申请的第一目的在于提供一种天然纤维,天然纤维为丝瓜络纤维,天然纤维的白度值为50%~75%;天然纤维的长度为0.5mm~60mm或者天然纤维为网状结构,具有规则的结构特征和柔软的质地,白度高,能够用于纺织技术和无纺技术,进而提高丝瓜络纤维的产品质量。
在其中一个实施例中,天然纤维包括丝瓜络网状纤维、丝瓜络短纤维或者丝瓜络长纤维中的至少一种;
丝瓜络网状纤维为网状结构,丝瓜络网状纤维的白度值为50%~55%;
丝瓜络短纤维的长度为0.5mm~8mm,丝瓜络短纤维的白度值为70%~75%;
丝瓜络长纤维的长度为10mm~60mm,丝瓜络长纤维的白度值为55%~60%。
本申请的第二目的在于提供一种上述天然纤维的纺织品或无纺布。
在其中一个实施例中,纺织品包括纱线、机织物、针织物、编织物中的至少一种。
本申请的第三目的在于提供一种天然纤维的制备方法,包括以下步骤:
以丝瓜络为原料,将丝瓜络浸泡于水中进行蒸煮处理,得到脱胶的丝瓜络纤维;
采用酸浸试剂对脱胶的丝瓜络纤维进行酸浸处理,酸浸试剂包括过氧化氢溶液和冰醋酸;
对酸浸处理后的丝瓜络纤维进行漂白处理,得到漂白的丝瓜络纤维。
在其中一个实施例中,过氧化氢溶液和冰醋酸体积比为1:(0.5~2)。
在其中一个实施例中,过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为30%。
在其中一个实施例中,蒸煮处理的温度为90℃~100℃,蒸煮处理的时间为1~2小时。
在其中一个实施例中,蒸煮处理之后还包括胶状物质清洗步骤,以去除纤维表面附着的胶状残留物,至清洗液中澄清无悬浮物;
在其中一个实施例中,酸浸处理的时间为3~14小时;
在其中一个实施例中,漂白处理在加热下进行,加热的温度为60℃~80℃,加热时间为1~2小时;
在其中一个实施例中,得到漂白的丝瓜络纤维之后,将漂白的丝瓜络纤维清洗、烘干得到天然纤维。
在其中一个实施例中,烘干的温度为40℃~60℃,烘干时间为2~4小时。
在其中一个实施例中,天然纤维的脱胶率根据公式一计算;
公式一:脱胶率(%)=(m0-m1)/m1×100%,式中m0、m1分别为未处理及处理后的丝瓜络纤维的重量;
天然纤维的脱胶率为50%~66%。
在其中一个实施例中,天然纤维包括丝瓜络网状纤维、丝瓜络短纤维和丝瓜络长纤维中的至少一种;
制备丝瓜络短纤维时,酸浸处理的时间为10~14小时,漂白处理的加热时间为1.5~2小时;
制备丝瓜络长纤维时,酸浸处理的时间为8~12小时,漂白处理的加热时间为0.5~1小时;
制备丝瓜络网状纤维时,酸浸处理的时间为3~6小时,漂白处理的加热时间为0.5~1小时。
本申请的第四目的在于提供一种纺织品的制备方法,包括将上述制备方法制备的天然纤维捻成纱线。
本申请的天然纤维为丝瓜络纤维,胶状物质残留少,脱胶效果好,白度高,木质素和半纤维素含量低,丝瓜络纤维结构可根据制备工艺调控,可手捻成纺线或直接制成无纺布,进而可应用于家居、服饰、医疗器械等领域。
附图说明
图1为本申请的丝瓜络原材料和天然纤维的白度对比结构示意图;(a)为初始材料;(b)为丝瓜络短纤维;(c)为丝瓜络长纤维;(d)为丝瓜络网状纤维,(e)为丝瓜络长纤维捻成的纺线;
图2为本申请通过扫描电子显微镜(SEM)观测的天然纤维的脱胶效果图:(a)为初始材料(图中白色a1及a2区域表示纤维表面附着的胶状物质),(b)为丝瓜络短纤维,(c)为丝瓜络长纤维,(d)为丝瓜络网状纤维,(e)为丝瓜络长纤维捻成的纺线;
图3为本申请实施例1中天然纤维的制备方法流程图;
图4为本申请实施例1通过红外光谱(FTIR)观测实施例1的天然纤维的脱胶效果图:Pristine sample为初始原料,Treated sample为实例1中制备的短纤维;
图5为本申请实施例2通过红外光谱(FTIR)观测的天然纤维的脱胶效果图:Pristine sample为初始原料,Treated sample为实施例2中制备的长纤维;
图6为本申请实施例3通过红外光谱(FTIR)观测的天然纤维的脱胶效果图:Pristine sample为初始原料,Treated sample为实施例3中制备的网状纤维;
图7为本申请各实施例中使用的丝瓜络原料照片及其扫描电子显微镜观测图(SEM),(a)为丝瓜络原料照片,(b)为丝瓜络原料扫描电子显微镜观测图;
图8为本申请实施例1中制备的短纤维照片及其扫描电子显微镜观测图(SEM),(a)为短纤维照片,(b)为短纤维的扫描电子显微镜观测图;
图9为本申请实施例2中制备的长纤维照片及其扫描电子显微镜观测图(SEM),(a)为长纤维照片,(b)为长纤维的扫描电子显微镜观测图;
图10为本申请实施例3中制备的网状纤维照片及其扫描电子显微镜观测图(SEM),(a)为网状纤维照片,(b)为网状纤维的扫描电子显微镜观测图;
图11为本申请实施例4中制备的长纤维捻成的纺线照片及其扫描电子显微镜观测图(SEM),(a)为纺线照片,(b)为纺线的扫描电子显微镜观测图。
具体实施方式
现将详细地提供本申请实施方式的参考,其一个或多个实例描述于下文。提供每一实例作为解释而非限制本申请。实际上,对本领域技术人员而言,显而易见的是,可以对本申请进行多种修改和变化而不背离本申请的范围或精神。例如,作为一个实施方式的部分而说明或描述的特征可以用于另一实施方式中,来产生更进一步的实施方式。
因此,旨在本申请覆盖落入所附权利要求的范围及其等同范围中的此类修改和变化。本申请的其它对象、特征和方面公开于以下详细描述中或从中是显而易见的。本领域普通技术人员应理解本讨论仅是示例性实施方式的描述,而非意在限制本申请更广阔的方面。
如上文,现有丝瓜络纤维提取方法中,提取工艺流程复杂,成本高,或用到的化学试剂对环境污染严重、脱胶效果差,从而制约了丝瓜络天然纤维材料的应用。
为了至少部分解决上述技术问题的至少一个,本申请的第一方面提供了一种天然纤维,天然纤维为丝瓜络纤维,天然纤维的白度值为50%~75%;天然纤维的长度为0.5mm~60mm或者天然纤维为网状结构。
丝瓜络是丝瓜果实中的维管束,是由纤维素、半纤维素及木质素等伴生物形成的三维网状结构,自然成熟的丝瓜络纤维中,由于木质素以及半纤维素等胶质成分的含量较高,使得自然成熟的丝瓜络纤维质地粗硬,很难作为纤维类制品被直接利用。本申请获得的丝瓜络脱胶后的天然纤维,残胶率低,木质素和半纤维素含量低,白度高,具有规则的结构特征和柔软的质地,可用于制成无纺布或捻成线制成纺织品,进而提高丝瓜络纤维的产品质量。
具体地,根据制备工艺参数的调整,本申请的天然纤维可以呈现不同规则的形貌结构,例如,丝瓜络网状纤维、丝瓜络短纤维或者丝瓜络长纤维。其中,丝瓜络网状纤维呈三维网状结构。丝瓜络短纤维是指长度较短的丝瓜络纤维,一些具体实施方案中,丝瓜络短纤维的长度为0.5mm~8mm。丝瓜络长纤维是指长度稍长的丝瓜络纤维。一些具体实施方案中,丝瓜络长纤维的长度为10mm~60mm。
此外,根据制备工艺参数的调整,本申请的天然纤维可以呈现不同的白度,一些具体实施方案中,丝瓜络网状纤维的白度值为50%~55%。一些具体实施方案中,丝瓜络短纤维的白度值为70%~75%。一些具体实施方案中,丝瓜络长纤维的白度值为55%~60%。
具体地,如图1所示,图1为本申请的丝瓜络原材料和天然纤维的白度对比结构示意图;其中,(a)为初始材料;(b)为丝瓜络短纤维;(c)为丝瓜络长纤维;(d)为丝瓜络网状纤维,(e)为丝瓜络长纤维捻成的纺线。
如图2所示,图2为本申请通过扫描电子显微镜(SEM)观测的天然纤维的脱胶效果图:(a)为初始材料(图中白色a1及a2区域表示纤维表面附着的胶状物质),(b)为丝瓜络短纤维,(c)为丝瓜络长纤维,(d)为丝瓜络网状纤维,(e)为丝瓜络长纤维捻成的纺线,本申请的天然纤维表面几乎无胶状物质残留,脱胶效果好,纤维产品质量高。
需要说明的是,本申请的天然纤维结构规则,质地柔软,白度高,改善了自然成熟的丝瓜络纤维质地粗硬和颜色发黄的缺点,使得丝瓜络纤维能够应用于纺织材料、医疗器械材料和建筑材料,并提高了丝瓜络纤维的产品质量,因此,本申请的第二方面提供了一种含有上述天然纤维的纺织品或无纺布,该纺织品或者无纺布能够应用于服饰、家具和医疗等领域。
具体地,纺织品是指即经纺织加工而成的产品,包括纱线、机织物、针织物、编织物及复合织物等。无纺布是一种不需要纺纱织布而形成的织物,将纺织短纤维或者长丝进行定向或随机排列,形成纤网结构,采用机械、热粘或化学等方法加固而成。根据天然纤维结构的不同可以将丝瓜络纤维用于不同的用途,本申请的天然纤维可捻成纱线,进而用于纺织加工得到纺织品,例如,可以将长纤维直接手捻成线用于纺织加工成纺织品,也可直接基于无纺技术采用机械、热粘或化学等方法将丝瓜络短纤维加固成无纺布。
目前,关于直接提取分离丝瓜络纤维素的文献报道很少。传统的酸碱法对环境污染严重。有研究采用KOH/NaClO2法去除丝瓜络中的半纤维素和木质素,从而得到纯化的纤维素,木质素脱除过程中,需用NaClO2和冰醋酸重复处理5次,操作过程复杂,而且存在酸碱废液处理困难、污染严重等问题。采用碱-过氧化氢对丝瓜络进行预处理,然后用[BMIM]Cl离子液体溶解预处理后的丝瓜络,制得再生丝瓜络粉纤维以及采用半纤维素酶对丝瓜络进行预处理,以去除缠绕在纤维素上的半纤维素从而实现木质素与纤维素的分离。这种方法也存在成本高及处理过程复杂、时间长等问题。
因此,本申请的第三方面提供了一种天然纤维的制备方法,包括以下制备步骤:
S10:以丝瓜络为原料,将丝瓜络浸泡于水中进行蒸煮处理,得到脱胶的丝瓜络纤维;
具体地,蒸煮处理是用于充分释放丝瓜络纤维表面的木质素以及半纤维素,去除丝瓜络纤维表面的胶状物质,并保证纤维素的保留率。为了达到更好的除胶效果,蒸煮处理的温度为90℃~100℃,蒸煮处理的时间为1~2小时。进一步,蒸煮处理的温度可以为95℃~100℃,蒸煮处理的时间为1~1.5小时。
一些具体实施方案中,蒸煮处理之后还包括胶状物质清洗步骤,以去除纤维表面附着的胶状残留物,至清洗液中澄清无悬浮物,以达到更好的除胶效果,便于后续进行酸浸处理。
S20:采用酸浸试剂对脱胶的丝瓜络纤维进行酸浸处理,酸浸试剂包括过氧化氢溶液和冰醋酸混合液;
具体地,酸浸处理是用于软化丝瓜络纤维和分离丝瓜络纤维束,从而对丝瓜络纤维的形貌进行调控,根据控制酸浸时间,可以得到不同形貌结构的丝瓜络纤维,一般而言,酸浸处理的时间为3~14小时。酸浸时间越长,有利于得到长度更短的丝瓜络短纤维,酸浸时间越短,有利于得到长度更长的丝瓜络长纤维或者三维网状结构的丝瓜络纤维。
一些具体实施方案中,酸浸试剂中过氧化氢溶液和冰醋酸体积比为1:
(0.5~2),进一步为1:(1~2),更进一步可以为1:1,以达到更好的软化丝瓜络纤维和分离丝瓜络纤维束的效果。
一些具体实施方案中,过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为30%。
S30:在酸浸试剂中对酸浸处理后的丝瓜络纤维进行漂白处理,得到漂白的丝瓜络纤维。
具体地,漂白处理在加热下进行,加热的温度为60℃~80℃,加热时间为0.5~2小时,进一步,加热的温度为65℃~80℃,进一步可以为70℃~80℃。本申请通过调控酸浸时间和漂白时间联合控制丝瓜络纤维的形貌,酸浸时间长短会影响丝瓜络纤维的软度和纤维束分离为纤维的粗细程度;漂白加热时间长短影响纤维束分离成纤维的粗细程度以及纤维的白度,脱胶效果。具体地,酸浸时间越长,漂白时间越长,有利于得到长度更短的丝瓜络短纤维,酸浸时间越短,漂白时间越短,有利于得到长度更长的丝瓜络长纤维或者三维网状结构的丝瓜络纤维。
具体地,丝瓜络短纤维的调控工艺为:酸浸时间10~14小时,漂白时间为1.5~2小时。丝瓜络长纤维的调控工艺为:酸浸时间8~12小时,漂白时间为0.5~1小时。丝瓜络网状纤维的调控工艺为:酸浸时间3~6小时,漂白时间为0.5~1小时。
在其中一个实施例中,得到漂白的丝瓜络纤维之后,将漂白的丝瓜络纤维清洗、烘干得到天然纤维。
具体地,漂白处理之后的清洗步骤用于去除纤维表面的残留物以及酸液,至清洗液的pH值为6~7。一些具体实施方案中,烘干的温度为40℃~60℃,烘干时间为2~4小时,以得到本申请的天然纤维材料。
本申请的制备方法操作工艺流程简单,成本低且利于规模化使用;且只用到了过氧化氢和冰醋酸等化学试剂,安全、且对环境友好;通过调节酸浸处理和漂白处理处理过程中的工艺参数,如酸浸处理时间、漂白加热时间等,可以根据后续实际使用要求可以制备不同结构的短纤维、长纤维或者网状纤维;本申请的制备方法所制备的短纤维、长纤维和网状纤维脱胶效果好,胶状物质在纤维表面几乎无残留,脱胶率可达到50%~70%。具体地,丝瓜络网状纤维的脱胶率范围为50%~60%;丝瓜络长纤维的脱胶率范围为55%~65%;丝瓜络短纤维的脱胶率范围为60%~70%。
本申请所制备的丝瓜络纤维可以手捻成纺线,因此,本申请的第五方面还提供了一种纺织品的制备方法,包括将上述制备方法制备的天然纤维捻成纱线,捻成的纱线可应用于纺织、家居及服饰等领域。
此外,本申请所制备的短纤维可以根据后续要求经无纺技术成基布应用医疗卫生、家庭装饰等领域。
下面将结合实施例对本申请的实施方案进行详细描述,但本申请不局限于这些实施例。下述实施例中所使用的试验方法如无特殊说明,均为常规方法;所使用的材料,试剂等,如无特殊说明,为可从商业途径得到的试剂和材料。
实施例1
本实施例提供了一种天然纤维的制备方法,方法流程图如图3所示,包括以下制备步骤:
步骤一:以天然的丝瓜络为原料,将其浸泡于去离子水中,并进行蒸煮处理,蒸煮温度为95℃,蒸煮时间为1小时,去除纤维表面的胶状物质;
步骤二:将步骤一中的纤维置于去离子水中,清洗5遍,去除纤维表面附着的胶状残留物,至清洗液中澄清无悬浮物;
步骤三:将上述步骤二中的纤维进行酸浸处理;酸浸试剂为:30%过氧化氢溶液和冰醋酸混合液,体积比为1:1,浸泡时间为12小时;
步骤四:加热步骤三中的溶液,对上述步骤三的纤维进行漂白处理,加热温度为80℃,加热时间为2小时;
步骤五:将步骤四中的纤维用去离子水清洗,去除纤维表面的残留物以及酸液,至清洗液的pH值为6~7;
步骤六:将步骤五中的纤维置于真空干燥箱中烘干,烘干温度为40℃,烘干时间为4小时,制备得到一定白度的短纤维材料;
步骤七:测量步骤六所制备的短纤维长度范围为0.5mm~8mm;纤维白度值范围为70%~75%;通过红外光谱(FTIR)观测步骤六制备的丝瓜络短纤维与丝瓜络初始材料,结果如图4所示。
实施例2
本实施例提供了一种天然纤维纺织材料的制备方法,包括如下步骤:
步骤一:以天然的丝瓜络为原料,将其浸泡于去离子水中,并进行蒸煮处理,蒸煮温度为95℃,蒸煮时间为1小时,去除纤维表面的胶状物质;
步骤二:将步骤一中的纤维置于去离子水中,清洗5遍,去除纤维表面附着的胶状残留物,至清洗液中澄清无悬浮物。
步骤三:将上述步骤二中的纤维进行酸浸处理;酸浸试剂为:30%过氧化氢溶液和冰醋酸混合液,体积比为1:1,浸泡时间为12小时;
步骤四:加热步骤三中的溶液,对上述步骤三的纤维进行漂白处理,加热温度为80℃,加热时间为0.5小时;
步骤五:将步骤四中的纤维用去离子水清洗,去除纤维表面的残留物以及酸液,至清洗液的pH值为6~7;
步骤六:将步骤五中的纤维置于真空干燥箱中烘干,将步骤五中的纤维置于真空干燥箱中烘干,烘干温度为40℃,烘干时间为4小时,制备得到一定白度的长纤维材料;
步骤七:测量步骤六所制备的长纤维长度范围为10mm~60mm;纤维白度值范围为55%~60%;通过红外光谱(FTIR)观测步骤六制备的长纤维与初始材料相比,结果如图5所示。
实施例3
本实施例提供了一种天然纤维纺织材料的制备方法,包括如下步骤:
步骤一:以天然的丝瓜络为原料,将其浸泡于去离子水中,并进行蒸煮处理,蒸煮温度为95℃,蒸煮时间为1小时,去除纤维表面的胶状物质;
步骤二:将步骤一中的纤维置于去离子水中,清洗5遍,去除纤维表面附着的胶状残留物,至清洗液中澄清无悬浮物。
步骤三:将上述步骤二中的纤维进行酸浸处理;酸浸试剂为:30%过氧化氢溶液和冰醋酸混合液,体积比为1:1,浸泡时间为6小时;
步骤四:加热步骤三中的溶液,对上述步骤三的纤维进行漂白处理,加热温度为80℃,加热时间为1小时;
步骤五:将步骤四中的纤维用去离子水清洗,去除纤维表面的残留物以及酸液,至清洗液的pH值为6~7;
步骤六:将步骤五中的纤维置于真空干燥箱中烘干,将步骤五中的纤维置于真空干燥箱中烘干,烘干温度为40℃,烘干时间为4小时,制备得到一定白度和网状结构材料。
步骤七:检测步骤六所制备的网状结构纤维材料白度值范围为50%~55%;通过红外光谱(FTIR)观测步骤六制备的网状结构纤维材料与初始材料,结果如图6所示。
实施例4
本实施例提供了一种基于天然纤维的纺线材料制备方法,包括如下步骤:
步骤一:以天然的丝瓜络为原料,将其浸泡于去离子水中,并进行蒸煮处理,蒸煮温度为95℃,蒸煮时间为1小时,去除纤维表面的胶状物质;
步骤二:将步骤一中的纤维置于去离子水中,清洗5遍,去除纤维表面附着的胶状残留物,至清洗液中澄清无悬浮物。
步骤三:将上述步骤二中的纤维进行酸浸处理;酸浸试剂为:30%过氧化氢溶液和冰醋酸混合液,体积比为1:1,浸泡时间为12小时;
步骤四:加热步骤三中的溶液,对上述步骤三的纤维进行漂白处理,加热温度为80℃,加热时间为1小时;
步骤五:将步骤四中的纤维用去离子水清洗,去除纤维表面的残留物以及酸液,至清洗液的pH值为6~7;
步骤六:将步骤五中的纤维置于真空干燥箱中烘干,将步骤五中的纤维置于真空干燥箱中烘干,烘干温度为40℃,烘干时间为4小时,制备得到一定白度的长纤维材料。
步骤七:将步骤六中制备的天然纤维材料,通过手捻成纺线。
步骤八:检测步骤六中制备的长纤维材料捻成的线白度值范围为55%~60%。
对本申请各实施例中使用的丝瓜络原料以及制备的丝瓜络短纤维、丝瓜络长纤维以及丝瓜络网状纤维的外观和扫描电子显微镜进行检测,检测结果分别如图7、图8、图9以及图10所示。图7表示本申请各实施例中使用的丝瓜络原料照片及其扫描电子显微镜观测图;图8为本申请实施例1中制备的短纤维照片及其扫描电子显微镜观测图;图9为本申请实施例2中制备的长纤维照片及其扫描电子显微镜观测图;图10为本申请实施例3中制备的丝瓜络网状纤维照片及其扫描电子显微镜观测图;图11为本申请实施例4中制备的丝瓜络长纤维捻成的纺线照片及其扫描电子显微镜观测图。
进一步,通过称重法计算丝瓜络纤维的脱胶率,从而评估本实施例制备的丝瓜络纤维的脱胶效果。具体地,丝瓜络纤维的脱胶率根据公式一计算;
公式一:脱胶率(%)=(m0-m1)/m1×100%,式中m0、m1分别为未处理及处理后的丝瓜络纤维的重量。
本实施例中,实施例1的丝瓜络短纤维的脱胶率为66.0%;实施例2的丝瓜络长纤维的脱胶率为61.7%;实施例3的丝瓜络网状纤维的脱胶率为53.4%。
根据图7、图8、图9、图10的对比以及脱胶率的计算可知,本申请实施例制备的天然纤维脱胶效果好,胶状物质在纤维表面几乎无残留;且所制备的纤维形貌可控,能得到短纤维、长纤维以网状纤维;长纤维可以手捻成纺线,可应用于纺织,家居及服饰等领域;短纤维可以根据后续要求经无纺技术成基布应用医疗卫生、家庭装饰等领域。
本申请的制备方法操作工艺流程简单,成本低且利于规模化使用;且只用到了过氧化氢和冰醋酸等化学试剂,安全、且对环境友好;通过调节酸浸处理和漂白处理处理过程中的工艺参数,如酸浸处理时间、漂白加热时间等,可以根据后续实际使用要求可以制备不同结构的短纤维、长纤维或者网状纤维。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种天然纤维,其特征在于,所述天然纤维为丝瓜络纤维,所述天然纤维的白度值为50%~75%;所述天然纤维的长度为0.5mm~60mm或者所述天然纤维为网状结构。
2.根据权利要求1所述的天然纤维,其特征在于,所述天然纤维包括丝瓜络网状纤维、丝瓜络短纤维或者丝瓜络长纤维中的至少一种;
所述丝瓜络网状纤维为网状结构,所述丝瓜络网状纤维的白度值为50%~55%;
所述丝瓜络短纤维的长度为0.5mm~8mm,所述丝瓜络短纤维的白度值为70%~75%;
所述丝瓜络长纤维的长度为10mm~60mm,所述丝瓜络长纤维的白度值为55%~60%。
3.权利要求1或2所述的天然纤维在制备纺织品或无纺布中的应用。
4.一种含有权利要求1或2所述的天然纤维的纺织品或无纺布。
5.根据权利要求4所述的纺织品,其特征在于,所述纺织品包括纱线、机织物、针织物、编织物中的至少一种。
6.一种天然纤维的制备方法,其特征在于,包括以下制备步骤:
以丝瓜络为原料,将丝瓜络浸泡于水中进行蒸煮处理,得到脱胶的丝瓜络纤维;
采用酸浸试剂对脱胶的丝瓜络纤维进行酸浸处理,所述酸浸试剂包括过氧化氢溶液和冰醋酸;
对酸浸处理后的丝瓜络纤维进行漂白处理,得到漂白的丝瓜络纤维。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述酸浸溶液满足以下特征中的至少一个:
(1)所述过氧化氢溶液和冰醋酸体积比为1:(0.5~2);
(2)所述过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为30%。
8.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,天然纤维的制备步骤满足以下特征的至少一个:
(1)所述蒸煮处理的温度为90℃~100℃,蒸煮处理的时间为1~2小时;
(2)所述蒸煮处理之后还包括胶状物质清洗步骤,以去除纤维表面附着的胶状残留物,至清洗液中澄清无悬浮物;
(3)所述酸浸处理的时间为3~14小时;
(4)对酸浸处理后的丝瓜络纤维进行漂白处理具体包括:加热酸浸处理后的丝瓜络纤维,对丝瓜络纤维进行漂白处理,所述加热的温度为60℃~80℃,加热时间为0.5~2小时;
(5)得到漂白的丝瓜络纤维之后,将漂白的丝瓜络纤维清洗、烘干得到所述天然纤维。
9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述烘干的温度为40℃~60℃,烘干时间为2~4小时。
10.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,
所述天然纤维的脱胶率为50%~70%。
11.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述天然纤维包括丝瓜络网状纤维、丝瓜络短纤维和丝瓜络长纤维中的至少一种;
制备丝瓜络短纤维时,所述酸浸处理的时间为10~14小时,所述漂白处理的加热时间为1.5~2小时;
制备丝瓜络长纤维时,所述酸浸处理的时间为8~12小时,所述漂白处理的加热时间为0.5~1小时;
制备丝瓜络网状纤维时,所述酸浸处理的时间为3~6小时,所述漂白处理的加热时间为0.5~1小时。
12.一种纺织品的制备方法,其特征在于,包括将权利要求6~11任一项所述的制备方法制备的天然纤维捻成纱线。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110437494A (zh) * 2019-07-22 2019-11-12 陕西师范大学 一种超亲水超亲油丝瓜络海绵的制备方法
CN110693775A (zh) * 2019-09-10 2020-01-17 武汉创新欧派科技股份有限公司 一种抑菌可降解棉柔巾及其制备方法
CN112625143A (zh) * 2020-12-18 2021-04-09 浙江理工大学 一种具有抗菌性的纳米纤维素的制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110437494A (zh) * 2019-07-22 2019-11-12 陕西师范大学 一种超亲水超亲油丝瓜络海绵的制备方法
CN110693775A (zh) * 2019-09-10 2020-01-17 武汉创新欧派科技股份有限公司 一种抑菌可降解棉柔巾及其制备方法
CN112625143A (zh) * 2020-12-18 2021-04-09 浙江理工大学 一种具有抗菌性的纳米纤维素的制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
任远: "利用丝瓜络制备再生纤维素纤维", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技Ⅰ辑》, no. 02, pages 016 - 568 *
闫红芹 等: "丝瓜络纤维预处理及NMMO法制备再生膜研究", 《河南工程学院学报(自然科学版)》, vol. 30, no. 05, pages 20 - 26 *

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