CN116479596A - 蚕丝纤维的加捻工艺 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了蚕丝纤维的加捻工艺，包括以下步骤：将蚕丝纱线放入温度为90‑100℃水中浸渍，再浸入质量浓度为10‑15%的氢氧化钠溶液中浸渍，再浸入改性剂中，得到处理后的蚕丝纱线；将处理后的蚕丝纱线分为两组，一组记为第一股蚕丝纱线，另一组记为不加捻的第二股蚕丝纱线，对第一股蚕丝纱线进行正向加捻；将正向加捻的第一股蚕丝纱线和不加捻的第二股蚕丝纱线进行并捻，得到蚕丝纤维；改性剂包括以下原料：改性壳聚糖、海藻酸钠、碳纳米管、纳米二氧化钛、小麦秸秆、分散剂、交联剂、表面活性剂和去离子水。本申请制备的蚕丝纤维具有较好的力学性能和吸湿保湿性能，后续应用于面料中具有较好的透气性和力学强度。

Description

蚕丝纤维的加捻工艺
技术领域
本申请涉及功能纤维技术领域，尤其是涉及蚕丝纤维的加捻工艺。
背景技术
蚕丝是熟蚕结茧时所分泌丝液凝固而成的连续长纤维，是一种天然纤维，具有手感柔软、触感光滑、保暖、透气的特点，夏季穿着有干爽、凉快的感觉，冬季穿着具有保暖性较好的感觉，适合应用于衣物服料中。
蚕丝通常由十八种氨基酸按不同的比例和空间组合而成的蛋白质纤维，这些氨基酸对人体的身体有很多好处，会散发出一种叫“睡眠因子”的成分，能够使人的神经处于较安定的状态，有促进睡眠的作用，给人带来舒适的睡眠享受，因此由天然蚕丝制成的服装广受人们喜爱。
但是天然蚕丝的力学性能一般，在纺织过程中容易断裂，造成大量资源浪费，进而导致成品质量低，不利于蚕丝服装的推广。
发明内容
为了改善天然蚕丝的力学性能差的问题，本申请提供了蚕丝纤维的加捻工艺。
本申请提供了蚕丝纤维的加捻工艺，采用如下的技术方案：
蚕丝纤维的加捻工艺，包括以下步骤：
(1)将蚕丝纱线放入温度为90-100℃水中浸渍30-45min，然后再浸入质量浓度为10-15％的氢氧化钠溶液中，浸渍10-30min，再浸入改性剂中，得到处理后的蚕丝纱线；
(2)将步骤(1)处理后的蚕丝纱线分为两组，一组记为第一股蚕丝纱线，另一组记为不加捻的第二股蚕丝纱线，对第一股蚕丝纱线进行正向加捻，正向捻度80-120个/10cm；将正向加捻的第一股蚕丝纱线和不加捻的第二股蚕丝纱线进行并捻，并捻时正向捻度60-90个/10cm，得到蚕丝纤维；
所述改性剂包括以下原料：改性壳聚糖、海藻酸钠、碳纳米管、纳米二氧化钛、小麦秸秆、分散剂、交联剂、表面活性剂和去离子水。
通过采用上述技术方案，将蚕丝纱线浸入温度90-100℃水中，使蚕丝纱线中的丝胶膨化，结晶区之间出现松动，水分子进入无定形区和结晶区，使蚕丝分子链间距离增大，纤维的外表面积增大，有助于后续氢氧化钠和改性剂的处理，当蚕丝纱线浸入氢氧化钠溶液中，氢氧化钠对蚕丝纱线表面进行侵蚀，使蚕丝纱线表面变得粗糙，出现孔隙结构，增加了蚕丝纱线的比表面积，有助于后续改性剂的处理；另外，蚕丝纱线浸入温度90-100℃水中使丝胶发生膨化，有助于氢氧化钠溶液的侵蚀；经过改性剂处理后的蚕丝纱线具有较好的力学性能和吸湿保湿性能，有助于蚕丝服装的应用。
改性壳聚糖大分子中有活泼的羟基和氨基，它们具有较强的化学反应能力，海藻酸钠是一种线性的结构单元为六元杂环的嵌段共聚物，改性壳聚糖分子链上的伯氨基和海藻酸钠分子链上的羧基可以通过正、负电荷吸引形成三维网状结构，同时改性壳聚糖和海藻酸钠与蚕丝纤维中的大分子链之间形成一定的络合交联，碳纳米管负载在改性壳聚糖和海藻酸钠形成的三维网状结构中，增加了蚕丝纱线的力学性能，具有较好的拉伸性能和抗断裂强度，同时碳纳米管具有较好的吸湿性能，有助于后续应用于服装中，增加服装的吸湿性能和力学性能。
纳米二氧化钛具有优良的抗菌性、抗老化性能和化学稳定性，纳米二氧化钛能够负载在碳纳米管的表面，减少碳纳米管的团聚机率，有助于碳纳米管的负载，增大碳纳米管的比表面积，有助于负载纳米二氧化钛的碳纳米管负载在体系形成的三维网状结构中，进一步增加蚕丝纱线的力学性能和吸湿透湿性；小麦秸秆中的纤维素扭曲团聚在一起形成主干纤维，半纤维素与木质素在主干纤维之间充当交联剂，使小麦秸秆具有较好的力学强度，进而改善蚕丝纱线的力学性能，同时，小麦秸秆具有较好的吸湿性能，吸湿后的小麦秸秆具有较大的比表面积，有助于纳米二氧化钛、碳纳米管、改性壳聚糖和海藻酸钠的混合交联，增加体系的交联结构，进而增加体系的力学性能，后续应用于面料中，增加面料的力学性能和吸湿性能。
优选的，以重量份数计，所述改性剂包括以下原料：改性壳聚糖15-25份、海藻酸钠3-8份、碳纳米管10-18份、纳米二氧化钛5-10份、小麦秸秆8-12份、分散剂1-3份、交联剂2-5份、表面活性剂3-6份和去离子水50-80份。
通过采用上述技术方案，通过进一步限定各原料组分的用量，得到力学性能和吸湿性能较优的蚕丝纤维，改性壳聚糖和海藻酸钠混合交联成三维网状结构，与蚕丝纤维中的大分子链进行络合交联，碳纳米管和纳米二氧化钛负载在改性壳聚糖和海藻酸钠形成的三维网状结构中，增加了蚕丝纱线的力学性能和吸湿性能，具有较好的拉伸性能和抗断裂强度，小麦秸秆具有较好的吸湿性能，与纳米二氧化钛、碳纳米管、改性壳聚糖和海藻酸钠的混合交联，增加体系的交联结构，进而增加体系的力学性能，后续应用于面料中，增加面料的力学性能和吸湿性能。
优选的，所述改性壳聚糖的制备方法，包括如下步骤：
(1)将壳聚糖分散于柠檬酸中，在温度为45-55℃下搅拌1-2h，然后加入聚乙烯醇，继续搅拌2-3h，备用；
(2)将石墨烯分散在乙醇中，超声，加入凹凸棒土，继续搅拌1-2h，备用；
(3)将步骤(1)处理的壳聚糖和步骤(2)处理的石墨烯混合，搅拌，然后加入茶多酚，继续搅拌3-5h，干燥，得到改性壳聚糖。
通过采用上述技术方案，壳聚糖具有抗菌性、无毒性、生物相容性和生物降解性等优异的性能，壳聚糖分散于柠檬酸中，柠檬酸分子与壳聚糖大分子发生交联，提高了壳聚糖的力学性能，加热加快柠檬酸和壳聚糖交联的速度，然后加入聚乙烯醇，聚乙烯醇进一步与壳聚糖分子进行交联，在氢键作用能够促进二者相容，形成互穿的网络结构，进一步增加壳聚糖的力学性能。
石墨烯具有优良的抗菌性、力学性能、吸湿保湿性能和化学稳定性，凹凸棒土具有较好的长径比和丰富的内孔道，既是较好的增强材料又具有阻燃作用，具有较强的吸水性和透气性，凹凸棒土负载在石墨烯的表面，增大了石墨烯的比表面积，进而改善石墨烯的力学性能和吸湿保湿性能，处理后的石墨烯和处理后的壳聚糖混合，石墨烯和壳聚糖进行交联形成三维网状结构，石墨烯上的羧基与壳聚糖结构中的氨基发生酰胺化反应形成共价键，有助于壳聚糖的改性，同时壳聚糖还能够减少石墨烯的团聚从而增大比表面积，并且可以有效增加活性吸附位点，从而提升吸附性能，有助于后续茶多酚的负载。
茶多酚具有抗菌、抗臭、抗氧化作用，茶多酚、壳聚糖和柠檬酸混合，增加了壳聚糖体系的稳定性，同时茶多酚具有较好的吸湿性能，茶多酚、壳聚糖和石墨烯配合具有较好的协同作用，抑制微生物的增长，增加壳聚糖的交联结构的稳定性，在后续制备蚕丝纤维中，增加蚕丝纤维的力学性能和吸湿保湿性能。
优选的，所述壳聚糖、石墨烯和茶多酚的质量比为1g:0.1-0.5mg:0.2-0.4g。
通过采用上述技术方案，控制壳聚糖、石墨烯和茶多酚质量比在一定的范围内，得到力学性能和吸湿保湿性能较好的蚕丝纤维，壳聚糖、石墨烯和茶多酚之间存在协同作用，石墨烯和壳聚糖交联形成网络结构，茶多酚与壳聚糖交联形成稳定结构，进一步提高壳聚糖的综合性能，在后续应用于面料中，进而增加面料的力学性能和吸湿保湿性能等综合性能。
优选的，所述分散剂为乙酸、硬脂酸和硬脂酸钠中的一种或几种。
通过采用上述技术方案，加入分散剂减少体系团聚的机率，增加体系溶液的黏度，具有较好的悬浮性，使各组分均匀分散，增加体系的均匀度。
优选的，所述小麦秸秆的制备方法，包括如下步骤：
(1)将小麦秸秆粉碎过40目筛，然后分散于氢氧化钠溶液中，在温度为75-85℃的条件下浸泡1-3h后，水洗至中性，干燥，备用；
(2)将步骤(1)处理的小麦秸秆分散于水中，然后加入马铃薯粉末、蒙脱土和偶联剂，在温度为90-95℃下搅拌3-5h，得到小麦秸秆。
通过采用上述技术方案，小麦秸秆粉碎分散于氢氧化钠溶液中，氢氧化钠对小麦秸秆表面进行剥蚀，打开了小麦秸秆结构中交联木质素和木聚糖的酯键，能够部分溶解原料中的木质素、半纤维素，降低纤维素的结晶度，同时增大了木质素材料的比表面积，有助于后续组分的混合，在一定温度下浸泡，进一步加快碱处理的速率。
马铃薯粉末具有良好的抗氧化作用和吸水能力，马铃薯粉末中含有大量的纤维和淀粉，具有较高的粘性，可作为增稠剂使用，蒙脱土具有很强的吸附能力、抗冲击、抗疲劳、尺寸稳定性及气体阻隔性能，蒙脱土能够负载或插孔在小麦秸秆的表面，进一步改善小麦秸秆的力学性能，而马铃薯粉末具有较好的粘性，进而包覆小麦秸秆，增加小麦秸秆和蒙脱土之间的连接性能，进而增加小麦秸秆的力学性能和吸湿保湿性能，偶联剂与马铃薯粉末发生交联，进一步增大马铃薯淀粉的分子结构，有助于马铃薯粉末的包覆性能，进而提高小麦秸秆的力学性能和吸湿保湿性。
优选的，所述小麦秸秆、马铃薯粉末和蒙脱土的质量比为1:0.2-0.5:0.1-0.3。
通过采用上述技术方案，通过限定小麦秸秆、马铃薯粉末和蒙脱土的质量比，得到力学性能和吸湿保湿性能较优的小麦秸秆，小麦秸秆和蒙脱土混合，马铃薯粉末对小麦秸秆进行包覆，进一步提高小麦秸秆的力学性能和吸湿保湿性能，小麦秸秆、马铃薯粉末和蒙脱土之间具有协同作用，共同改善小麦秸秆的综合性能，后续应用于改性剂中，有助于各组分的均匀混合，进而改善整体性能。
优选的，所述交联剂为三聚磷酸钠、戊二醛、二乙烯基砜中的一种或几种的组合。
通过采用上述技术方案，交联剂在体系中起架桥作用，使各组分分子相互键合交联成网状或体型结构，有助于增加体系的结构强度，后续改善体系的各种性能。
优选的，所述表面活性剂为山梨醇单油酸脂、十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸中的一种或几种。
通过采用上述技术方案，表面活性剂具有润湿和渗透作用，能显著地降低水的表面张力，进而体现表面活性剂的润湿渗透作用，用于改性剂中使各组分混合均匀，增加体系的综合性能。
优选的，步骤(1)中，所述浸入改性剂中的温度为70-90℃，浸泡的时间为20-30min。
通过采用上述技术方案，设置合适的浸入的温度和时间，有助于得到混合均匀的原料体系。
综上所述，本申请具有如下有益效果：
1、本申请中将蚕丝纱线浸入水中进行膨化，增大蚕丝分子链间距离，有助于后续氢氧化钠和改性剂的处理，当蚕丝纱线浸入氢氧化钠溶液中，氢氧化钠对蚕丝纱线表面进行侵蚀，使蚕丝纱线表面变得粗糙，出现孔隙结构，有助于后续改性剂的处理；经过改性剂处理后的蚕丝纱线具有较好的力学性能和吸湿保湿性能，有助于蚕丝服装的应用。
2、本申请中改性壳聚糖分子链上的伯氨基和海藻酸钠分子链上的羧基可以通过正、负电荷吸引形成三维网状结构，同时改性壳聚糖和海藻酸钠与蚕丝纤维中的大分子链之间形成一定的络合交联，碳纳米管负载在改性壳聚糖和海藻酸钠形成的三维网状结构中，增加了蚕丝纱线的力学性能，具有较好的拉伸性能和抗断裂强度，同时碳纳米管具有较好的吸湿性能，有助于后续应用于服装中，增加服装的吸湿性能和力学性能。
3、本申请中纳米二氧化钛能够负载在碳纳米管的表面，减少碳纳米管的团聚机率，有助于负载纳米二氧化钛的碳纳米管负载在体系形成的三维网状结构中，进一步增加蚕丝纱线的力学性能和吸湿透湿性；小麦秸秆具有较好的力学强度和吸湿性能，有助于纳米二氧化钛、碳纳米管、改性壳聚糖和海藻酸钠的混合交联，增加体系的交联结构，进而增加体系的力学性能，后续应用于面料中，增加面料的力学性能和吸湿性能。
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。
实施例及对比例中所使用的原料均可通过市售获得，其中，分散剂为乙酸，交联剂为三聚磷酸钠，表面活性剂为山梨醇单油酸脂。
改性壳聚糖的制备例
制备例1-1
改性壳聚糖的制备方法，包括如下步骤：
(1)将1.2kg壳聚糖分散于2L质量浓度为12％的柠檬酸中，在温度为50℃下搅拌2h，然后加入0.3kg聚乙烯醇，继续搅拌3h，备用；
(2)将石墨烯分散在1.0L无水乙醇中，超声1h，加入0.01kg的凹凸棒土，继续搅拌2h，备用；
(3)将步骤(1)处理的壳聚糖和步骤(2)处理的石墨烯混合，搅拌，然后加入茶多酚，继续搅拌5h，干燥，得到改性壳聚糖，其中，壳聚糖、石墨烯和茶多酚的质量比为1g:0.1mg:0.2g。
制备例1-2
与制备例1-1的区别在于，步骤(2)中，不加入石墨烯。
制备例1-3
与制备例1-1的区别在于，步骤(3)中，不加入茶多酚。
制备例1-4
与制备例1-1的区别在于，壳聚糖、石墨烯和茶多酚的质量比为1g:0.5mg:0.4g。
制备例1-5
与制备例1-1的区别在于，壳聚糖、石墨烯和茶多酚的质量比为1g:0.05mg:0.1g。
制备例1-6
与制备例1-1的区别在于，壳聚糖、石墨烯和茶多酚的质量比为1g:0.8mg:0.6g。
小麦秸秆的制备例
制备例2-1
小麦秸秆的制备方法，包括如下步骤：
(1)将2kg小麦秸秆粉碎过40目筛，然后分散于3L质量浓度为10％的氢氧化钠溶液中，在温度为80℃的条件下浸泡3h后，水洗至中性，干燥，备用；
(2)将步骤(1)处理的小麦秸秆分散于5L水中，然后加入马铃薯粉末、蒙脱土和0.03kg的硅烷偶联剂，在温度为95℃下搅拌4h，得到小麦秸秆，其中，小麦秸秆、马铃薯粉末和蒙脱土的质量比为1:0.2:0.1。
制备例2-2
与制备例2-1的区别在于，步骤(2)中，不添加马铃薯粉末。
制备例2-3
与制备例2-1的区别在于，步骤(2)中，不添加蒙脱土。
制备例2-4
与制备例2-1的区别在于，小麦秸秆、马铃薯粉末和蒙脱土的质量比为1:0.5:0.3。
制备例2-5
与制备例2-1的区别在于，小麦秸秆、马铃薯粉末和蒙脱土的质量比为1:0.1:0.5。
制备例2-6
与制备例2-1的区别在于，小麦秸秆、马铃薯粉末和蒙脱土的质量比为1:0.8:0.05。
实施例
实施例1
蚕丝纤维的加捻工艺，包括以下步骤：
(1)将1kg蚕丝纱线放入温度为95℃水中浸渍35min，然后再浸入2L质量浓度为12％的氢氧化钠溶液中，浸渍20min，再浸入改性剂中，得到处理后的蚕丝纱线；其中，浸入改性剂中的温度为80℃，浸泡的时间为25min；
(2)将步骤(1)处理后的蚕丝纱线分为两组，一组记为第一股蚕丝纱线，另一组记为不加捻的第二股蚕丝纱线，对第一股蚕丝纱线进行正向加捻，正向捻度100个/10cm；将正向加捻的第一股蚕丝纱线和不加捻的第二股蚕丝纱线进行并捻，并捻时正向捻度80个/10cm，得到蚕丝纤维；
改性剂以重量计，包括以下原料：改性壳聚糖20kg、海藻酸钠5kg、碳纳米管14kg、纳米二氧化钛8kg、小麦秸秆10kg、分散剂2kg、交联剂3kg、表面活性剂5kg和去离子水70kg；
改性壳聚糖采用制备例1-1制备；小麦秸秆采用制备例2-1制备。
实施例2
蚕丝纤维的加捻工艺，与实施例1的区别在于，改性壳聚糖采用制备例1-2制备。
实施例3
蚕丝纤维的加捻工艺，与实施例1的区别在于，改性壳聚糖采用制备例1-3制备。
实施例4
蚕丝纤维的加捻工艺，与实施例1的区别在于，改性壳聚糖采用制备例1-4制备。
实施例5
蚕丝纤维的加捻工艺，与实施例1的区别在于，改性壳聚糖采用制备例1-5制备。
实施例6
蚕丝纤维的加捻工艺，与实施例1的区别在于，改性壳聚糖采用制备例1-6制备。
实施例7
蚕丝纤维的加捻工艺，与实施例1的区别在于，小麦秸秆采用制备例2-2制备。
实施例8
蚕丝纤维的加捻工艺，与实施例1的区别在于，小麦秸秆采用制备例2-3制备。
实施例9
蚕丝纤维的加捻工艺，与实施例1的区别在于，小麦秸秆采用制备例2-4制备。
实施例10
蚕丝纤维的加捻工艺，与实施例1的区别在于，小麦秸秆采用制备例2-5制备。
实施例11
蚕丝纤维的加捻工艺，与实施例1的区别在于，小麦秸秆采用制备例2-6制备。
实施例12
蚕丝纤维的加捻工艺，与实施例1的区别在于，改性剂以重量计，包括以下原料：改性壳聚糖15kg、海藻酸钠3kg、碳纳米管10kg、纳米二氧化钛5kg、小麦秸秆8kg、分散剂1kg、交联剂2kg、表面活性剂6kg和去离子水80kg。
实施例13
蚕丝纤维的加捻工艺，与实施例1的区别在于，改性剂以重量计，包括以下原料：改性壳聚糖25kg、海藻酸钠8kg、碳纳米管18kg、纳米二氧化钛10kg、小麦秸秆12kg、分散剂3kg、交联剂5kg、表面活性剂3kg和去离子水50kg。
实施例14
蚕丝纤维的加捻工艺，与实施例1的区别在于，改性剂以重量计，包括以下原料：改性壳聚糖10kg、海藻酸钠1kg、碳纳米管6kg、纳米二氧化钛3kg、小麦秸秆5kg、分散剂0.5kg、交联剂7kg、表面活性剂1kg和去离子水45kg。
实施例15
蚕丝纤维的加捻工艺，与实施例1的区别在于，改性剂以重量计，包括以下原料：改性壳聚糖30kg、海藻酸钠12kg、碳纳米管22kg、纳米二氧化钛14kg、小麦秸秆15kg、分散剂6kg、交联剂1kg、表面活性剂8kg和去离子水90kg。
对比例
对比例1
蚕丝纤维的加捻工艺，与实施例1的区别在于，不添加改性剂。
对比例2
蚕丝纤维的加捻工艺，与实施例1的区别在于，用等量的壳聚糖代替改性壳聚糖。
对比例3
蚕丝纤维的加捻工艺，与实施例1的区别在于，不添加碳纳米管。
对比例4
蚕丝纤维的加捻工艺，与实施例1的区别在于，不添加纳米二氧化钛。
对比例5
蚕丝纤维的加捻工艺，与实施例1的区别在于，不添加小麦秸秆。
性能检测试验
将实施例1-15和对比例1-5制备得到的蚕丝纤维进行力学性能和吸湿透气性能测试；
其中，力学性能测试：蚕丝纤维断裂强力和断裂伸长率参照GB/T 9997-1988《化学纤维单纤维断裂强力和断裂伸长率的测定》用LLY-06E型电子单纤维强力仪对蚕丝纤维进行力学性能测试；
保湿性指标：将实施例和对比例所得到的蚕丝纤维与涤纶纤维混织，得到织物，测试织物的保湿性指标，织物的保湿性可用回潮率来衡量，指纤维材料中所含水分的重量占纤维干重的百分比，参考国家标准GB9994-2008《纺织材料公定回潮率》。
吸水率测定：取实施例和对比例得到的蚕丝纤维，称取质量记下数据m1，然后将其垂直的全部浸入到装有去离子水的烧杯容器中，1min后将其用镊子全部取出并吸干蚕丝纤维周围表面的水分，并即刻称重记下数据m2，并依照下面的公式计算蚕丝纤维的吸水率。
吸水率(％)＝(m2-m1)/m1×100％；
结果见表1。
表1实施例和对比例的测试数据
从表1可以看出，本申请实施例1、实施例4、实施例9和实施例12-13制备的蚕丝纤维具有较好的力学性能和吸湿保湿性能，拉伸断裂强度达到5.6dN/tex，断裂伸长率达到145％，回潮率达到16.5％，吸水率达到45％，说明由本申请制备工艺制备的蚕丝纤维具有优良的力学性能和吸湿保湿性能，后续应用于制备布料中具有较好的透气性和拉伸强度，有助于穿着舒适。
实施例2改性壳聚糖中不加入石墨烯，实施例3改性壳聚糖中不加入茶多酚，从表1看出，拉伸断裂强度为4.7dN/tex左右，断裂伸长率为126％左右，回潮率为12.9％左右，吸水率为35％左右，说明石墨烯具有优良力学性能、吸湿保湿性能和化学稳定性，不添加石墨烯会影响蚕丝纤维的相应的性能，茶多酚具有抗氧化作用和吸湿性能，同样不添加茶多酚会影响蚕丝纤维的相应的性能。
实施例5-6改变壳聚糖、石墨烯和茶多酚质量比，相比于实施例1-4，制备的蚕丝纤维的力学性能和吸湿保湿性能测试数据优于实施例2-3，但差于实施例1和实施例4，表明茶多酚、壳聚糖和石墨烯配合具有较好的协同作用，抑制微生物的增长，增加壳聚糖的交联结构的稳定性，在后续制备蚕丝纤维中，增加蚕丝纤维的力学性能和吸湿保湿性能。
实施例7小麦秸秆中不加入马铃薯粉末，实施例8小麦秸秆中不加入蒙脱土，从表1看出，拉伸断裂强度为4.6dN/tex左右，断裂伸长率为124％左右，回潮率为12.0％左右，吸水率为32％左右，说明马铃薯粉末具有良好的抗氧化作用和吸水能力，不添加马铃薯粉末影响蚕丝纤维的综合性能，蒙脱土具有有很强的吸附能力、抗冲击性能，不添加蒙脱土同样影响蚕丝纤维的相应的性能。
实施例10-11改变小麦秸秆、马铃薯粉末和蒙脱土的质量比，相比于实施例1和实施例7-9，制备的蚕丝纤维的力学性能和吸湿保湿性能测试数据优于实施例7-8，但差于实施例1和实施例9，表明小麦秸秆、马铃薯粉末和蒙脱土之间具有协同作用，共同改善小麦秸秆的综合性能，后续应用于改性剂中，有助于各组分的均匀混合，进而改善整体性能。
实施例14-15改变改性剂中各原料组分用量，从表1看出，相比于实施例1，拉伸断裂强度为4.4dN/tex左右，断裂伸长率为122％左右，回潮率为11.5％左右，吸水率为30％左右，拉伸断裂强度、断裂伸长率和吸湿保湿率均大幅度下降，表明各原料组分按照一定的含量配比使得蚕丝纤维具有较好的力学强度和透气性，各原料用量的变化影响蚕丝纤维的力学性能和吸湿保湿性等综合性能。
对比例1中不加入改性剂，从表1看出，拉伸断裂强度为3.2dN/tex，断裂伸长率为60％，回潮率为8.6％，吸水率为15％，说明改性剂的加入对蚕丝纱线具有较好的处理，提高蚕丝纤维的力学性能和吸湿保湿性能；对比例2中用等量的壳聚糖代替改性壳聚糖，数据测试发现，拉伸断裂强度为4.3dN/tex，断裂伸长率为120％，回潮率为11.2％，吸水率为29％，表明本申请制备的壳聚糖具有较好的吸湿性能和力学性能，有助于后续提高蚕丝纤维的吸湿性能和力学性能。
对比例3改性剂中不加入碳纳米管，从表1看出，拉伸断裂强度为4.1dN/tex，断裂伸长率为90％，回潮率为10.1％，吸水率为20％，说明碳纳米管负载在改性壳聚糖和海藻酸钠形成的三维网状结构中，增加了蚕丝纱线的力学性能和吸湿性能。
对比例4改性剂中不添加纳米二氧化钛，数据测试发现，拉伸断裂强度为4.4dN/tex，断裂伸长率为113％，回潮率为10.2％，吸水率为24％，表明纳米二氧化钛能够负载在碳纳米管的表面，减少碳纳米管的团聚机率，增大碳纳米管的比表面积，有助于负载纳米二氧化钛的碳纳米管负载在体系形成的三维网状结构中，进一步增加蚕丝纱线的力学性能和吸湿透湿性。
对比例5改性剂中不添加小麦秸秆，从表1看出，拉伸断裂强度为3.7dN/tex，断裂伸长率为70％，回潮率为9.6％，吸水率为17％，说明小麦秸秆具有较好的力学强度和吸湿性能，吸湿后的小麦秸秆具有较大的比表面积，有助于纳米二氧化钛、碳纳米管、改性壳聚糖和海藻酸钠的混合交联，增加体系的交联结构，进而增加体系的力学性能，后续应用于面料中，增加面料的力学性能和吸湿性能。
本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 (10)

1.蚕丝纤维的加捻工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将蚕丝纱线放入温度为90-100℃水中浸渍30-45min，然后再浸入质量浓度为10-15%的氢氧化钠溶液中，浸渍10-30min，再浸入改性剂中，得到处理后的蚕丝纱线；
（2）将步骤（1）处理后的蚕丝纱线分为两组，一组记为第一股蚕丝纱线，另一组记为不加捻的第二股蚕丝纱线，对第一股蚕丝纱线进行正向加捻，正向捻度80-120个/10cm；将正向加捻的第一股蚕丝纱线和不加捻的第二股蚕丝纱线进行并捻，并捻时正向捻度60-90个/10cm，得到蚕丝纤维；
所述改性剂包括以下原料：改性壳聚糖、海藻酸钠、碳纳米管、纳米二氧化钛、小麦秸秆、分散剂、交联剂、表面活性剂和去离子水。
2.根据权利要求1所述的蚕丝纤维的加捻工艺，其特征在于，以重量份数计，所述改性剂包括以下原料：改性壳聚糖15-25份、海藻酸钠3-8份、碳纳米管10-18份、纳米二氧化钛5-10份、小麦秸秆8-12份、分散剂1-3份、交联剂2-5份、表面活性剂3-6份和去离子水50-80份。
3.根据权利要求1所述的蚕丝纤维的加捻工艺，其特征在于，所述改性壳聚糖的制备方法，包括如下步骤：
（1）将壳聚糖分散于柠檬酸中，在温度为45-55℃下搅拌1-2h，然后加入聚乙烯醇，继续搅拌2-3h，备用；
（2）将石墨烯分散在乙醇中，超声，加入凹凸棒土，继续搅拌1-2h，备用；
（3）将步骤（1）处理的壳聚糖和步骤（2）处理的石墨烯混合，搅拌，然后加入茶多酚，继续搅拌3-5h，干燥，得到改性壳聚糖。
4.根据权利要求3所述的蚕丝纤维的加捻工艺，其特征在于，所述壳聚糖、石墨烯和茶多酚的质量比为1g:0.1-0.5mg:0.2-0.4g。
5.根据权利要求1所述的蚕丝纤维的加捻工艺，其特征在于，所述分散剂为乙酸、硬脂酸和硬脂酸钠中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的蚕丝纤维的加捻工艺，其特征在于，所述小麦秸秆的制备方法，包括如下步骤：
（1）将小麦秸秆粉碎过40目筛，然后分散于氢氧化钠溶液中，在温度为75-85℃的条件下浸泡1-3h后，水洗至中性，干燥，备用；
（2）将步骤（1）处理的小麦秸秆分散于水中，然后加入马铃薯粉末、蒙脱土和偶联剂，在温度为90-95℃下搅拌3-5h，得到小麦秸秆。
7.根据权利要求6所述的蚕丝纤维的加捻工艺，其特征在于，所述小麦秸秆、马铃薯粉末和蒙脱土的质量比为1:0.2-0.5:0.1-0.3。
8.根据权利要求1所述的蚕丝纤维的加捻工艺，其特征在于，所述交联剂为三聚磷酸钠、戊二醛、二乙烯基砜中的一种或几种的组合。
9.根据权利要求1所述的蚕丝纤维的加捻工艺，其特征在于，所述表面活性剂为山梨醇单油酸脂、十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸中的一种或几种。
10.根据权利要求1所述的蚕丝纤维的加捻工艺，其特征在于，步骤（1）中，所述浸入改性剂中的温度为70-90℃，浸泡的时间为20-30min。
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