CN116219594A - 一种竹纤维混纺材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及纺织技术领域，具体涉及一种竹纤维混纺材料及其制备方法，所述竹纤维混纺材料包括以下重量份数的组分：聚酯纤维40‑65份，棉纶纤维15‑20份，氨纶纤维5‑12份，珍珠纤维1‑5份，改性竹纤维7‑14份；所述改性竹纤维由超支化聚酯和巯基化竹纤维通过得到；所述改性超支化聚酯由三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和乙二胺反应得到；所述巯基化竹纤维由γ‑巯基丙基三乙氧基硅烷接枝竹纤维得到。本发明制备的竹纤维混纺材料具有优异的机械性能和潜在应用。

Description

一种竹纤维混纺材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及纺织技术领域，尤其涉及一种竹纤维混纺材料及其制备方法。
背景技术
作为继棉、麻、毛、丝之后的世界第五大天然纤维，竹纤维具有以下特点：单位细度细、手感柔软、白度好；韧性及耐磨性强，有独特的回弹性且稳定均一，悬垂性佳；柔软滑爽，有独特的丝绒感；吸湿性、放湿性、透气性好；因含有竹醌具有抑菌抗菌的特点；另外，竹纤维作为更优秀的替代产品，可减少棉花的种植面积。由于竹纤维产业起步较晚，人们对竹纤维的研究还不够彻底，尽管竹纤维有很多优点，但作为纺织纤维，竹纤维却具有纤维长度短，用纯竹纤维纺织的纱线的抗拉强度低的缺点。
聚酯纤维，是由有机二元酸和二元醇缩聚而成的聚酯经纺丝所得的合成纤维。聚酯纤维具有优良的抗皱性、弹性和尺寸稳定性，也具有良好的强度和电绝缘性，耐日光，不霉不蛀，具有较好的耐化学试剂性能，性价比高，因此，聚酯纤维广泛应用于服装面料及家纺等非服用领域，但其本身不具有抗菌性能，将聚酯纤维和竹纤维进行混纺可以同时竹纤维和聚酯纤维存在的问题，但是纤维之间存在相容性问题，。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种竹纤维混纺材料及其制备方法，以解决竹纤维和聚酯纤维混纺材料中纤维之间相容性的问题。
基于上述目的，第一方面，本发明提供了一种竹纤维混纺材料，以重量份数计，包括以下组分：聚酯纤维40-65份，棉纶纤维15-20份，氨纶纤维5-12份，改性竹纤维7-14份。
所述改性竹纤维由超支化聚酯和巯基化竹纤维通过得到。
所述改性超支化聚酯由三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和乙二胺反应得到。
所述巯基化竹纤维由γ-巯基丙基三乙氧基硅烷接枝竹纤维得到。
优选的，所述聚酯纤维的长度为35-40mm。
优选的，所述氨纶的长度为3-10mm。
第二方面，本发明提供一种竹纤维混纺材料的制备方法，具体制备过程如下：
S1：将竹纤维加入到的乙醇和水的混合溶液中，再加入γ-巯基丙基三乙氧基硅烷，接枝反应，反应完成后，过滤，洗涤，干燥，得到巯基化竹纤维；
S2：将三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和乙二胺依次加入甲醇中，回流反应，旋蒸分离，得到烯基封端的超支化聚酯；
S3：将巯基化竹纤维加入N，N-二甲基甲酰胺中，再加入烯基封端的超支化聚酯，搅拌直至得到透明液体，硫醇-烯点击反应，反应结束后，洗涤，干燥，得到改性竹纤维；
S4：按照配方量称取按照配方量称取聚酯纤维，棉纶纤维，氨纶纤维，改性竹纤维；
S5：依次进行以下步骤完成复合纱线的混纺：和毛、梳棉、并条、粗纱、细纱、分纱、络筒、拼线、倍捻工序，得到竹纤维混纺材料。
优选的，所述竹纤维，γ-巯基丙基三乙氧基硅烷，乙醇和水的重量份数比为10:0.5-1:100-150:50-80。
优选的，所述步骤S1中接枝反应的条件为：在65-70℃下搅拌6-8小时。
优选的，所述步骤S2中三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，乙二胺和甲醇的重量份数比为30:5-10:100-130。
优选的，所述步骤S3中回流反应的条件为：在30-35℃下回流6-10h。
优选的，所述步骤S4中巯基化竹纤维，烯基封端的超支化聚酯和N，N-二甲基甲酰胺的重量份数比为30:2-8:80-120。
优选的，所述步骤S4中硫醇-烯点击反应的条件为：345-385nm紫外光照射1-1.5h。
本发明的有益效果：
本发明采用巯基硅烷偶联剂接枝竹纤维，然后和烯基封端的超支化聚酯通过点击反应连接，成功的在竹纤维表面接枝了超支化聚酯，大大提高了竹纤维和聚酯纤维的相容性，同时由于竹纤维表面超支化结构的存在，再和各种短纤维混纺后，形成更为紧密的结构，再者，超支化结构也赋予了混纺材料优异的机械性能。
本发明制备的竹纤维混纺材料，由于烯基封端的超支化聚酯的引入，赋予其大量的活性集团，有助于进一步的改性和应用。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。
实施例1
S1：将10g竹纤维加入到的100g乙醇和50g水的混合溶液中，再加入0.5gγ-巯基丙基三乙氧基硅烷，在65℃下搅拌6h，反应完成后，过滤，洗涤，干燥，得到巯基化竹纤维；
S2：将30g三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和2g乙二胺依次加入80g甲醇中，在30℃下回流6h，旋蒸分离，得到烯基封端的超支化聚酯；
S3：将30g巯基化竹纤维加入80g N，N-二甲基甲酰胺中，再加入2g烯基封端的超支化聚酯，搅拌直至得到透明液体，345nm紫外光照射1h，反应结束后，洗涤，干燥，得到改性纤维素；
S4：称取40g聚酯纤维，15g棉纶纤维，5g氨纶纤维，7g改性竹纤维；
S5：依次进行以下步骤完成复合纱线的混纺：和毛、梳棉、并条、粗纱、细纱、分纱、络筒、拼线、倍捻工序，得到竹纤维混纺材料。
实施例2
S1：将10g竹纤维加入到的120g乙醇和65g水的混合溶液中，再加入0.7gγ-巯基丙基三乙氧基硅烷，在65℃下搅拌7h，反应完成后，过滤，洗涤，干燥，得到巯基化竹纤维；
S2：将30g三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和5g乙二胺依次加入100g甲醇中，在30-35℃下回流8h，旋蒸分离，得到烯基封端的超支化聚酯；
S3：将30g巯基化竹纤维加入100g N，N-二甲基甲酰胺中，再加入5g烯基封端的超支化聚酯，搅拌直至得到透明液体，365nm紫外光照射1.2h，反应结束后，洗涤，干燥，得到改性竹纤维；
S4：称取50g聚酯纤维，17g棉纶纤维，8g氨纶纤维，10g改性竹纤维；
S5：依次进行以下步骤完成复合纱线的混纺：和毛、梳棉、并条、粗纱、细纱、分纱、络筒、拼线、倍捻工序，得到竹纤维混纺材料。
实施例3
S1：将10g竹纤维加入到的150g乙醇和80g水的混合溶液中，再加入0.5-1gγ-巯基丙基三乙氧基硅烷，在70℃下搅拌8h，反应完成后，过滤，洗涤，干燥，得到巯基化竹纤维；
S2：将30g三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和8g乙二胺依次加入120g甲醇中，在35℃下回流10h，旋蒸分离，得到烯基封端的超支化聚酯；
S3：将30g巯基化竹纤维加入120g N，N-二甲基甲酰胺中，再加入8g烯基封端的超支化聚酯，搅拌直至得到透明液体，385nm紫外光照射1.5h，反应结束后，洗涤，干燥，得到改性竹纤维；
S4：称取65g聚酯纤维，20g棉纶纤维，12g氨纶纤维，14g改性竹纤维；
S5：依次进行以下步骤完成复合纱线的混纺：和毛、梳棉、并条、粗纱、细纱、分纱、络筒、拼线、倍捻工序，得到竹纤维混纺材料。
对比例1
S1：称取50g聚酯纤维，17g棉纶纤维，8g氨纶纤维，10g竹纤维；
S2：依次进行以下步骤完成复合纱线的混纺：和毛、梳棉、并条、粗纱、细纱、分纱、络筒、拼线、倍捻工序，得到竹纤维混纺材料。
为了更清楚的说明本发明，将本发明实施例1～3以及对比例中所制备的竹纤维混纺材料进行性能测试对比，结果如表1所示；
其中拉伸强度根据标准GB/T3923.1-1997进行检测；
抗菌率检测：以消毒技术规范2002版的浸渍试验来进行。
表1实施例1-3，对比例1的性能测试结果
Figure BDA0003998797570000051
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
本发明旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种竹纤维混纺材料，其特征在于，以重量份数计，包括以下组分：聚酯纤维40-65份，棉纶纤维15-20份，氨纶纤维5-12份，改性竹纤维7-14份；所述改性竹纤维由超支化聚酯和巯基化竹纤维通过得到；所述改性超支化聚酯由三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和乙二胺反应得到；所述巯基化竹纤维由γ-巯基丙基三乙氧基硅烷接枝竹纤维得到。
2.根据权利要求1所述的竹纤维混纺材料，其特征在于，所述聚酯纤维的长度为35-40mm。
3.根据权利要求1所述的竹纤维混纺材料，其特征在于：所述氨纶的长度为3-10mm。
4.一种根据权利要求1-3任一项所述的竹纤维混纺材料的制备方法，其特征在于，具体制备过程如下：
S1：将竹纤维加入到的乙醇和水的混合溶液中，再加入γ-巯基丙基三乙氧基硅烷，接枝反应，反应完成后，过滤，洗涤，干燥，得到巯基化竹纤维；
S2：将三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和乙二胺依次加入甲醇中，回流反应，旋蒸分离，得到烯基封端的超支化聚酯；
S3：将巯基化竹纤维加入N，N-二甲基甲酰胺中，再加入烯基封端的超支化聚酯，搅拌直至得到透明液体，硫醇-烯点击反应，反应结束后，洗涤，干燥，得到改性竹纤维；
S4：按照配方量称取聚酯纤维，棉纶纤维，氨纶纤维，改性竹纤维；
S5：依次进行以下步骤完成复合纱线的混纺：和毛、梳棉、并条、粗纱、细纱、分纱、络筒、拼线、倍捻工序，得到竹纤维混纺材料。
5.根据权利要求4所述的竹纤维混纺材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中竹纤维，γ-巯基丙基三乙氧基硅烷，乙醇和水的重量份数比为10:0.5-1:100-150:50-80。
6.根据权利要求4所述的竹纤维混纺材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中接枝反应的条件为：在65-70℃下搅拌6-8h。
7.根据权利要求4所述的竹纤维混纺材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，乙二胺和甲醇的重量份数比为30:5-10:100-130。
8.根据权利要求4所述的竹纤维混纺材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中回流反应的条件为：在30-35℃下回流6-10h。
9.根据权利要求4所述的竹纤维混纺材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中巯基化竹纤维，烯基封端的超支化聚酯和N，N-二甲基甲酰胺的重量份数比为30:2-8:80-120。
10.根据权利要求4所述的竹纤维混纺材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中硫醇-烯点击反应的条件为：345-385nm紫外光照射1-1.5h。
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