作者: 周新祥等   来源:   发布时间:2025-04-11   Tag:   点击:
一种抗菌防螨、抗静电的多功能汉麻粘胶复合纱线及加工方法与用途

  本发明涉及一种抗菌防螨、抗静电的多功能汉麻粘胶复合纱线、及加工方法及用途,以汉麻秆芯为原料,进行预处理、预水解、蒸煮、打浆、漂白制得汉麻浆粕,然后采用粘胶纤维常规制备工艺方法对其进行浸渍、老成、磺化、溶解、熟成得到汉麻粘胶纺丝液;对废弃羊毛进行预处理,制备羊毛角蛋白多功能溶液,将所述的汉麻粘胶纺丝液与制备的羊毛角蛋白功能溶液以一定比例混合得到汉麻?角蛋白复合纺丝液,通过湿法纺丝得到汉麻粘胶?角蛋白复合纤维;最后将所述的汉麻粘胶?角蛋白复合纤维与细特羊毛以一定比例混纺得到汉麻粘胶?羊毛复合纱线。该纱线具有抗菌防螨、抗静电的效果

 

技术要点

1.一种抗菌防螨、抗静电的多功能汉麻粘胶复合纱线的加工方法,其特征在于:包括以汉麻秆芯为原料进行预处理、预水解、蒸煮、打浆、漂白过滤等制得汉麻浆粕;

然后采用粘胶纤维常规制备工艺方法对所述的汉麻浆粕进行浸渍、老成、磺化、溶解、熟成等得到汉麻粘胶纺丝液;对废弃羊毛进行预处理,制备羊毛角蛋白多功能溶液,将所述的汉麻粘胶纺丝液与制备的羊毛角蛋白功能溶液以一定比例混合得到汉麻?角蛋白复合纺丝液,通过湿法纺丝制备汉麻粘胶?角蛋白复合纤维;

最后将所述的汉麻粘胶?角蛋白复合纤维与细特羊毛以一定比例混纺得到汉麻粘胶羊毛复合纱线。

2.根据权利要求1所述一种抗菌防螨、抗静电的多功能汉麻粘胶复合纱线的加工方法,其特征在于:所述的以汉麻秆芯为原料进行预处理,是对汉麻进行皮秆分离后将汉麻秆芯切削至长度为23cm,再经筛网喷水预湿。

3.根据权利要求1所述一种抗菌防螨、抗静电的多功能汉麻粘胶复合纱线的加工方法,其特征在于:所述的预水解是将经过预处理的汉麻秆芯和适量水装入蒸煮罐内,经过多段升温、排气后进行水煮。

4.根据权利要求1所述一种抗菌防螨、抗静电的多功能汉麻粘胶复合纱线的加工方法,其特征在于:所述的蒸煮是在蒸煮罐内加入一定数量的氢氧化钠、硫化钠和其它助剂,除去汉麻秆芯中木质素和半纤维素。

5.根据权利要求1所述一种抗菌防螨、抗静电的多功能汉麻粘胶复合纱线的加工方法,其特征在于:所述的打浆、漂白过滤是对蒸煮后的浆料进行打散分离、漂白、过滤、挤压、烘干成薄片状浆粕。

6.根据权利要求1所述一种抗菌防螨、抗静电的多功能汉麻粘胶复合纱线的加工方法,其特征在于:所述的对废弃羊毛进行预处理,采用洗涤剂对羊毛进行超声波清洗除去纤维表面杂质,结束后用蒸馏水进行冲洗并干燥。然后取体积比为11的乙醇和丙酮的混合溶液200mL放入索氏提取器中,对一定量净洗后的羊毛进行萃取脱脂12h。萃取脱脂结束后,用蒸馏水洗净羊毛上残留的乙醇和丙酮。在50℃下干燥1h,重复清洗烘干,之后静置12h充分干燥。干燥结束后,将羊毛粉碎,长度大约在0.5cm左右。

7.根据权利要求1所述一种抗菌防螨、抗静电的多功能汉麻粘胶复合纱线的加工方法,其特征在于:所述的羊毛角蛋白多功能溶液,称取一定量的咪唑类离子液体如[AMIM]+·Cl-并加热;当温度升到80℃时,每次加入少量羊毛,直至完全溶解再次加入,待羊毛全部溶解后保持温度恒定,依次加入一定量石墨烯和防螨整理剂并混合均匀后得到羊毛角蛋白功能溶液。

8.根据权利要求1所述一种抗菌防螨、抗静电的多功能汉麻粘胶复合纱线的加工方法,其特征在于:所述的汉麻?角蛋白复合纺丝液,将制备的汉麻浆粕经过粘胶处理并经脱泡工序后得到汉麻粘胶纺丝液;将汉麻粘胶纺丝液与羊毛角蛋白功能溶液以适当比例混合,并搅拌均匀。

9.根据权利要求1所述一种抗菌防螨、抗静电的多功能汉麻粘胶复合纱线的加工方法,其特征在于:所述的湿法纺丝制备汉麻粘胶?角蛋白复合纤维,是汉麻?角蛋白复合纺丝液经过酸浴、牵伸浴,凝固再生得到汉麻粘胶?角蛋白复合纤维;所述的汉麻粘胶?角蛋白复合纤维与细特羊毛以一定比例混纺,将10?30%的汉麻粘胶?角蛋白复合纤维与70?90%的细特羊毛进行混纺得到混纺纱线。

10.一种抗菌防螨、抗静电的多功能汉麻粘胶复合纱线,其特征在于:所述汉麻粘胶复合纱线由权利要求1?9项的方法生成。

 

技术领域

本申请涉及一种功能复合纱线的加工方法的领域,尤其涉及一种抗菌防螨、抗静电的多功能汉麻粘胶复合纱线的加工方法及用途

 

背景技术

随着生活水平和健康意识的不断提高,人们对与皮肤紧密接触的纺织品有了保健功能的要求,并且更加注意家居生活环境。在生活环境中,各种纺织品如内衣、袜子、毛巾、睡衣、床用纺织品等和人皮肤表面,经常栖息着许多微生物。这些微生物大多是细菌类,其余是霉菌及真菌,还存在着无数螨虫,它们利用人体的分泌物进行生长和繁殖。皮肤上的细菌不仅刺激皮肤引起瘙痒,还会产生皮肤病变,影响人们的生活和健康。人们希望这些纺织品在正常的使用性能之外,还应具有使用的安全性和保健性,有一定的抗菌、除臭、防螨的保健功能和抑制微生物的繁殖,以保持卫生状态,阻止感染和疾病传播。

麻类纤维具有一定的抗菌防霉作用。麻类纤维普遍含有抗菌的麻笛醇等有益物质。其中,汉麻纤维中含有多种对人体健康有益的微量元素,同时含有微量酚类物质,这使得汉麻纤维具有天然的杀菌消毒作用。中空的汉麻纤维富含氧气,也使厌氧细菌难以生存。

此外,石墨烯作为一种二维结构纳米材料,具有高力学强度、抗菌性能、优良的热传导和电导率等优异的综合性能,常被用来作为抗菌复合材料的材料。利用离子液体和角蛋白对石墨烯的特殊共价键作用,可以将石墨烯良好分散在采用离子液体法溶解的羊毛角蛋白溶液中。

本申请通过汉麻粘胶化处理制备汉麻粘胶纺丝液,加入含有石墨烯的角蛋白功能溶液后采用湿法纺丝,混纺等加工程序最终制备了一种抗菌防螨、抗静电的多功能汉麻粘胶复合纱线,具有吸湿透气、抗菌防螨、柔软舒适、抗静电等功能,可以与其他类型纱线混合织造复合织物,作为衬衫、裤子、内衣、袜子、睡衣、毛巾、枕巾等面料使用,为开发满足人体需求的功能性保健纺织品提供思路。

 

发明内容

为了改善纺织品的抗菌功能,本申请提供一种抗菌防螨、抗静电的多功能汉麻粘胶复合纱线及加工方法与用途,满足人们对抗菌、抗静电功能纱线和面料的需求,还有助于开发废弃羊毛、汉麻秆芯高值化利用途径。

第一方面,本申请提供的一种抗菌防螨、抗静电的多功能汉麻粘胶复合纱线及加工方法与用途采用如下的技术方案:

一种抗菌防螨、抗静电的多功能汉麻粘胶复合纱线的加工方法,包括以汉麻秆芯为原料进行预处理、预水解、蒸煮、打浆、漂白过滤等制得汉麻浆粕;

然后采用粘胶纤维常规制备工艺方法对所述的汉麻浆粕进行浸渍、老成、磺化、溶解、熟成等得到汉麻粘胶纺丝液;对废弃羊毛进行预处理,制备羊毛角蛋白多功能溶液,将所述的汉麻粘胶纺丝液与制备的羊毛角蛋白功能溶液以一定比例混合得到汉麻?角蛋白复合纺丝液,通过湿法纺丝制备汉麻粘胶?角蛋白复合纤维;

最后将所述的汉麻粘胶?角蛋白复合纤维与细特羊毛以一定比例混纺得到汉麻粘胶?羊毛复合纱线。

通过采用上述技术方案,通过将汉麻秆芯与羊毛角蛋白及细特羊毛结合,充分发挥了各成分的优势,具有多重技术功能;首先,汉麻作为天然植物纤维,具有良好的透气性和抗菌性能,能够有效抑制细菌和螨虫的生长,提升织物的卫生性与舒适度,其次,角蛋白来源于废弃羊毛,利用其天然的生物相容性和抗菌特性,在纤维中形成天然的抗菌保护层,增强了纤维的抗菌、防螨功能。同时,角蛋白的引入能改善纤维的柔软性和弹性,提升纱线的手感和耐用性。再者,汉麻粘胶?角蛋白复合纤维经过湿法纺丝加工,不仅保留了汉麻的天然功能,还提高了纤维的强度和耐久性,适用于高强度的使用场合,细特羊毛的混纺进一步提高了纱线的温暖性和吸湿性,同时细特羊毛本身具备天然的抗静电性能,使得最终的复合纱线在多次穿着和清洗后,依然能够有效避免静电积累和毛发粘附现象,通过汉麻、角蛋白和羊毛的三重复合作用,纱线兼具天然、环保、抗菌、抗静电等多重优良性能,满足现代纺织品对健康、安全、舒适和功能性的高要求。

优选的,所述的以汉麻秆芯为原料进行预处理,是对汉麻进行皮秆分离后将汉麻秆芯切削至长度为23cm,再经筛网喷水预湿。

通过采用上述技术方案,通过将汉麻秆芯切削至23cm并进行筛网喷水预湿处理,实现了对汉麻原料的有效预处理,为后续的纤维提取和加工提供了良好的基础,确保汉麻秆芯均匀受湿,改善其纤维的柔韧性和可加工性,降低后续处理过程中的破损率,精确的切削和预湿处理有助于提高汉麻浆粕的质量,增强纤维素的提取效率,最终的汉麻粘胶纤维具有更高的纤维强度和更好的整体性能,有效去除部分杂质,减少纺丝液中的杂质含量,进一步提高纱线的纯净度和舒适度,最终提升纺织品的抗菌、防螨、抗静电等多重功能,

优选的,所述的预水解,是将经过预处理的汉麻秆芯和适量水装入蒸煮罐内,经过多段升温、排气后进行水煮。

通过采用上述技术方案,通过将经过预处理的汉麻秆芯与适量水一起装入蒸煮罐内,经过多段升温、排气后的水煮处理,在汉麻的预水解过程中有效破坏了汉麻的纤维结构,使其更易于后续的纤维提取,通过控制升温和排气过程,优化了纤维素的溶解和解聚效果,能够最大限度地释放出汉麻的天然纤维素成分,提高其水溶性和纤维质量,水煮过程中的高温和压力作用有助于去除植物中的杂质、树脂和胶质物质,减少对后续纺丝过程的阻碍,从而提高汉麻浆粕的纯度和纺丝效率,水煮处理后的汉麻秆芯能够更好地与后续的粘胶纤维工艺兼容,确保最终产品具有更强的抗菌、防螨和抗静电等功能特性。

优选的,所述的蒸煮,是在蒸煮罐内加入一定数量的氢氧化钠、硫化钠和其它助剂,除去汉麻秆芯中木质素和半纤维素。

通过采用上述技术方案,通过在蒸煮过程中加入适量的氢氧化钠、硫化钠及其他助剂,有效去除了汉麻秆芯中的木质素和半纤维素,极大地提高了汉麻纤维的提取效率,分解木质素和半纤维素中的化学键,使难以溶解的成分被有效去除,从而改善纤维的纯度和质量,显著提高纤维的可纺性,使汉麻纤维更加细长、均匀,除木质素和半纤维素后,剩余的纤维素成分将有更高的生物降解性和亲水性,有助于提升最终纤维的舒适性、吸湿性及环保性。

优选的,所述的打浆、漂白过滤等,是对蒸煮后的浆料进行打散分离、漂白、过滤、挤压、烘干成薄片状浆粕。

通过采用上述技术方案,通过对蒸煮后的浆料进行打浆、漂白、过滤、挤压和烘干等处理,有效改善了汉麻浆粕的质量和可加工性,能够将浆料中的纤维进一步分散和均匀化,提升其流动性和细化程度,为后续的纺丝工艺创造了良好的原料基础,漂白处理有效去除浆料中的色素、杂质和残留的有害物质,确保了纺丝液的纯净度,避免了影响纤维质量和最终产品外观的因素,过滤和挤压步骤进一步清除了浆料中的不溶性杂质,确保了浆液的均匀性和稳定性。

优选的,所述的对废弃羊毛进行预处理,采用洗涤剂对羊毛进行超声波清洗除去纤维表面杂质,结束后用蒸馏水进行冲洗并干燥。然后取体积比为11的乙醇和丙酮的混合溶液200mL放入索氏提取器中,对一定量净洗后的羊毛进行萃取脱脂12h。萃取脱脂结束后,用蒸馏水洗净羊毛上残留的乙醇和丙酮。在50℃下干燥1h,重复清洗烘干,之后静置12h充分干燥。干燥结束后,将羊毛粉碎,长度大约在0.5cm左右。

通过采用上述技术方案,通过采用超声波清洗和索氏提取法对废弃羊毛进行预处理,有效去除了羊毛表面的杂质和脂肪,优化了羊毛的质量和后续功能处理,能够高效去除羊毛表面的尘土、油污和其他杂质,确保纤维的纯净性,提高其生物相容性和纺织性能,萃取脱脂过程利用乙醇和丙酮混合溶液,去除羊毛中的天然脂肪和油脂,从而提升羊毛的吸附能力和纤维强度,避免了残留油脂对后续角蛋白溶液制备和纺丝过程的影响,多次清洗和干燥后,羊毛纤维进一步脱脂、去除溶剂残留,确保了产品的安全性和环保性,粉碎处理后的羊毛粒度均匀,便于与汉麻粘胶溶液混合,增强了最终复合纤维的功能性和可纺性,提高了羊毛角蛋白在复合纤维中的均匀分布,使得纤维具有更强的抗菌、防螨、抗静电等多重功能。

优选的,所述的羊毛角蛋白多功能溶液,称取一定量的咪唑类离子液体如[AMIM]+·Cl-并加热;当温度升到80℃时,每次加入少量羊毛,直至完全溶解再次加入,待羊毛全部溶解后保持温度恒定,依次加入一定量石墨烯和防螨整理剂并混合均匀后得到羊毛角蛋白功能溶液。

通过采用上述技术方案,通过采用咪唑类离子液体[AMIM]+·Cl-溶解羊毛角蛋白并加入石墨烯和防螨整理剂,实现了羊毛角蛋白多功能溶液的高效制备,赋予了溶液独特的功能性,咪唑类离子液体作为溶剂,高效地溶解羊毛角蛋白,并保持其生物活性,同时避免了传统溶剂对蛋白质结构的损害,石墨烯的加入赋予溶液导电性、增强了纤维的强度和耐久性,并提升了抗菌性能;防螨整理剂则有效增强了羊毛纤维的防螨、抗菌性能,使最终纤维具备持久的抗螨、抗菌功能,不仅提高了羊毛的综合性能,还能改善最终纤维的柔软性、舒适性和耐用性,为纺织品提供多重附加功能。

优选的,所述的汉麻?角蛋白复合纺丝液,将制备的汉麻浆粕经过粘胶处理并经脱泡工序后得到汉麻粘胶纺丝液;将汉麻粘胶纺丝液与羊毛角蛋白功能溶液以适当比例混合,并搅拌均匀。

通过采用上述技术方案,将汉麻浆粕经过粘胶处理并进行脱泡处理后,得到的汉麻粘胶纺丝液与羊毛角蛋白功能溶液按适当比例混合,实现了汉麻?角蛋白复合纺丝液的制备,有效结合了汉麻纤维的天然抗菌、透气性能与羊毛角蛋白的生物相容性、抗菌和抗静电功能,赋予最终纤维复合多重优异性能,汉麻粘胶纺丝液通过脱泡工序去除气泡,提高了纺丝液的稳定性和均匀性,保证了纺丝过程的顺畅,羊毛角蛋白的引入,不仅增强了纤维的抗菌、抗静电性能,还提升了纤维的柔软性和舒适性,在湿法纺丝过程中形成具有高强度、耐用性且功能性强的复合纤维。

优选的,所述的湿法纺丝制备汉麻粘胶?角蛋白复合纤维,是汉麻?角蛋白复合纺丝液经过酸浴、牵伸浴,凝固再生得到汉麻粘胶?角蛋白复合纤维;

所述的汉麻粘胶?角蛋白复合纤维与细特羊毛以一定比例混纺,将10?30%的汉麻粘胶?角蛋白复合纤维与70?90%的细特羊毛进行混纺得到混纺纱线。

通过采用上述技术方案,通过采用湿法纺丝制备汉麻粘胶?角蛋白复合纤维,并与细特羊毛按适当比例混纺,实现了具有优异功能性和舒适性的复合纱线,湿法纺丝过程中,复合纺丝液经过酸浴、牵伸浴和凝固再生处理,确保了纤维的高强度和稳定性,同时保持了汉麻粘胶和角蛋白的功能特性,汉麻粘胶?角蛋白复合纤维与细特羊毛的混纺比例(1030%的复合纤维与70?90%的羊毛)优化了纱线的柔软性、保暖性和吸湿性,使得最终纱线在保持羊毛的天然舒适性的同时,增加了复合纤维的耐久性和功能性,通过这种混纺,纱线不仅具备优异的抗菌、抗静电、抗螨功能,还提升了其环保性和可持续性。

第二方面,本申请提供一种抗菌防螨、抗静电的多功能汉麻粘胶复合纱线,采用如下的技术方案:

一种抗菌防螨、抗静电的多功能汉麻粘胶复合纱线,所述汉麻粘胶复合纱线由权利要求1?9项的方法生成。

通过采用上述技术方案,通过采用上述技术方案制备的抗菌防螨、抗静电的多功能汉麻粘胶复合纱线,具备了多种优异的技术功能,汉麻纤维的天然抗菌性能与粘胶的可纺性相结合,使复合纱线具有出色的抗菌效果,有效抑制细菌和微生物的滋生,提升织物的卫生性,角蛋白的引入增强了纤维的生物相容性及抗静电性能,能够有效减少静电积累,避免衣物吸附灰尘和毛发,提升穿着舒适度,羊毛的混纺提高了纱线的柔软性和保暖性,增强了纤维的吸湿性和透气性,适应多种环境条件下的穿着需求,具备良好的抗螨功能,有效防止螨虫的滋生,适合用于敏感肌肤人群的衣物及床上用品。

综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:

1.纱线抗菌防螨效果持久,能够有效杜绝产品周围细菌和螨虫等微生物的滋生,保持人体周围环境的清洁卫生;

2.纱线抗静电性能良好,以其为原料织造的衬衫、裤子、内衣、袜子、毛巾、枕巾等产品柔软舒适,亲肤透气,无静电现象发生;

3.回收并高值化利用汉麻秆芯、废弃羊毛,具有生态环保和绿色可持续发展意义。

 

附图说明

1为本发明抗菌防螨、抗静电的多功能汉麻粘胶复合纱线的生产方法;

  

1

2为本发明羊毛角蛋白功能溶液的制备方法;

  

2

3为本发明抗菌防螨、抗静电的多功能汉麻粘胶复合纱线最终用途示意图一;

  

3

4为本发明抗菌防螨、抗静电的多功能汉麻粘胶复合纱线最终用途示意图二;

  

4

5为本发明抗菌防螨、抗静电的多功能汉麻粘胶复合纱线最终用途示意图三。

  

5

 

具体实施方式

以下结合附图1?5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种抗菌防螨、抗静电的多功能汉麻粘胶复合纱线的生产方法。参照图1,抗菌防螨、抗静电的多功能汉麻粘胶复合纱线的生产方法为,以汉麻秆芯为原料进行预处理、预水解、蒸煮、打浆、漂白过滤等制得汉麻浆粕;然后采用粘胶纤维常规制备工艺方法对所述的汉麻浆粕进行浸渍、老成、磺化、溶解、熟成等得到汉麻粘胶纺丝液;对废弃羊毛进行预处理,制备羊毛角蛋白多功能溶液,将所述的汉麻粘胶纺丝液与制备的羊毛角蛋白功能溶液以一定比例混合得到汉麻?角蛋白复合纺丝液,通过湿法纺丝制备汉麻粘胶?角蛋白复合纤维;最后将所述的汉麻粘胶?角蛋白复合纤维与细特羊毛以一定比例混纺得到汉麻粘胶?羊毛复合纱线;采用汉麻秆芯为原料,通过预处理、预水解、蒸煮、打浆、漂白过滤等步骤制得的汉麻浆粕,确保了原料的纯度和纤维的可纺性,然后,利用粘胶纤维常规制备工艺,将汉麻浆粕处理后得到的汉麻粘胶纺丝液,配合羊毛角蛋白多功能溶液,通过湿法纺丝技术制得的汉麻?角蛋白复合纤维,不仅强化了纤维的抗菌、抗静电性能,还提高了纤维的柔软性、舒适性和生物降解性,此外,通过与细特羊毛的混纺,进一步优化了复合纱线的吸湿性、透气性和保暖性,提升了最终纱线的耐用性和穿着体验,使纱线具备抗菌防螨的功能,有效抑制细菌、螨虫的滋生,保障穿着者的健康,抗静电功能减少了静电积累,避免了灰尘附着,使纺织品更加清洁舒适。

以汉麻秆芯为原料进行预处理,是对汉麻进行皮秆分离后将汉麻秆芯切削至长度为23cm,再经筛网喷水预湿,通过对汉麻秆芯进行皮秆分离后,将其切削至23cm的长度保证了纤维的一致性和适宜的纺织性,避免了过长或过短纤维带来的加工难度,确保了后续工艺中纤维的均匀性和流动性,筛网喷水预湿工序则有助于纤维的软化和水合作用,使其更易于分散、打散,增强了纤维的湿润度,为后续的水解、蒸煮及纺丝过程奠定了良好的基础。

所述的预水解,是将经过预处理的汉麻秆芯和适量水装入蒸煮罐内,经过多段升温、排气后进行水煮,蒸煮是在蒸煮罐内加入一定数量的氢氧化钠、硫化钠和其它助剂,除去汉麻秆芯中木质素和半纤维素,打浆、漂白过滤是对蒸煮后的浆料进行打散分离、漂白、过滤、挤压、烘干成薄片状浆粕,采用汉麻秆芯为原料,通过预处理、预水解、蒸煮、打浆、漂白过滤等步骤制得的汉麻浆粕,确保了原料的纯度和纤维的可纺性,利用粘胶纤维常规制备工艺,将汉麻浆粕处理后得到的汉麻粘胶纺丝液,配合羊毛角蛋白多功能溶液,通过湿法纺丝技术制得的汉麻?角蛋白复合纤维,不仅强化了纤维的抗菌、抗静电性能,还提高了纤维的柔软性、舒适性和生物降解性,此外,通过与细特羊毛的混纺,进一步优化了复合纱线的吸湿性、透气性和保暖性,提升了最终纱线的耐用性和穿着体验,纱线具备抗菌防螨的功能,有效抑制细菌、螨虫的滋生,保障穿着者的健康,抗静电功能减少了静电积累,避免了灰尘附着,使纺织品更加清洁舒适。

对废弃羊毛进行预处理采用洗涤剂对羊毛进行超声波清洗除去纤维表面杂质,结束后用蒸馏水进行冲洗并干燥。然后取体积比为11的乙醇和丙酮的混合溶液200mL放入索氏提取器中,对一定量净洗后的羊毛进行萃取脱脂12h。萃取脱脂结束后,用蒸馏水洗净羊毛上残留的乙醇和丙酮。在50℃下干燥1h,重复清洗烘干,之后静置12h充分干燥。干燥结束后,将羊毛粉碎,长度大约在0.5cm左右,采用洗涤剂进行超声波清洗,能够有效去除羊毛表面的杂质和油脂,提高羊毛的纯净度,超声波清洗能够通过高频振动将羊毛纤维表面的尘埃、脏物和油污分解,确保清洁彻底,并且减少机械损伤,使用蒸馏水冲洗和干燥,可以去除残留的清洗剂和水分,保证羊毛的清洁和干燥性,在脱脂过程中,乙醇和丙酮的混合溶液通过索氏提取器对羊毛进行长时间萃取,能够有效去除羊毛中的天然油脂和其他不溶性物质,为后续的角蛋白溶解提供理想的基质,通过蒸馏水洗净残留的溶剂,并在50℃下进行干燥处理,能够确保羊毛完全干燥并去除有害溶剂,最后将干燥后的羊毛粉碎至约0.5cm的长度,使其更加易于与其他成分混合,确保后续工艺中的均匀性和纤维的高效利用。

羊毛角蛋白多功能溶液,称取一定量的咪唑类离子液体如[AMIM]

+·Cl-并加热;当温度升到80℃时,每次加入少量羊毛,直至完全溶解再次加入,待羊毛全部溶解后保持温度恒定,依次加入一定量石墨烯和防螨整理剂并混合均匀后得到羊毛角蛋白功能溶液,汉麻?角蛋白复合纺丝液,将制备的汉麻浆粕经过粘胶处理并经脱泡工序后得到汉麻粘胶纺丝液;将汉麻粘胶纺丝液与羊毛角蛋白功能溶液以适当比例混合,并搅拌均匀,通过将咪唑类离子液体[AMIM]+·Cl-加热溶解羊毛,形成羊毛角蛋白多功能溶液,可以有效提取羊毛中的角蛋白并保持其生物活性,在80℃的条件下,逐步加入羊毛并使其完全溶解,确保了羊毛角蛋白的高效溶解性和稳定性,随后加入石墨烯和防螨整理剂,进一步提升溶液的功能性,石墨烯能够增强纤维的机械强度与导电性能,而防螨整理剂则赋予溶液抗螨、防菌功能,提高纤维的抗菌、抗螨性能,将制得的汉麻浆粕经过粘胶处理并脱泡得到汉麻粘胶纺丝液后,与羊毛角蛋白功能溶液按适当比例混合,能实现两种不同材料的有机结合,形成具有复合性能的纺丝液,不仅保持了汉麻纤维的天然抗菌、抗静电性能,还使其具备了羊毛角蛋白的柔软性和防螨功能,最终提高了复合纤维的抗菌、防静电、抗螨等多重功能性。

湿法纺丝制备汉麻粘胶?角蛋白复合纤维,是汉麻?角蛋白复合纺丝液经过酸浴、牵伸浴,凝固再生得到汉麻粘胶?角蛋白复合纤维;汉麻粘胶?角蛋白复合纤维与细特羊毛以一定比例混纺,将10?30%的汉麻粘胶?角蛋白复合纤维与70?90%的细特羊毛进行混纺得到混纺纱线,通过湿法纺丝制备汉麻粘胶?角蛋白复合纤维,并通过酸浴、牵伸浴及凝固再生工艺,使纺丝液在液态状态下迅速凝固,形成稳定的纤维结构,能够确保复合纤维的良好形态、强度和均匀性,为后续的纺织加工提供了优质原材料。,汉麻粘胶?角蛋白复合纤维与细特羊毛按照一定比例混纺,将10?30%的复合纤维与70?90%的细特羊毛结合,不仅增强了纱线的抗菌、抗静电、抗螨等功能性,还赋予了纱线更好的弹性、柔软性和舒适性,混纺后的纱线兼具汉麻纤维的天然强度和羊毛的柔软舒适,同时通过角蛋白的添加,提升了纤维的健康护理功能,尤其适用于高性能、功能性面料的生产。

参照图2所示,汉麻粘胶纺丝液中加入的羊毛角蛋白功能溶液,是将废弃羊毛经预处理和离子液体溶解后加入石墨烯、防螨整理剂所得。该溶液具有亲水、可导电、抗菌防螨、可纺丝等性能,能够和其他类型纺丝液共混,制备功能纤维,通过将废弃羊毛经预处理和离子液体溶解后,加入石墨烯和防螨整理剂制得的羊毛角蛋白功能溶液,赋予了溶液多种优异性能,首先,羊毛角蛋白在溶解过程中保持了其天然的生物活性,使其具有优异的亲水性,对于提升纤维的吸湿性和舒适性至关重要;其次,加入的石墨烯赋予溶液导电性能,使得最终纤维能够应用于智能纺织品或电子纺织品领域;防螨整理剂则有效增强了纤维的抗菌防螨能力,提升了纤维的健康护理性能;由于溶液具有可纺丝性,能够与其他类型的纺丝液进行共混,从而在保持原材料特性的同时,实现多功能复合纤维的制备。

参照图3?5所示,生产的抗菌防螨、抗静电多功能汉麻粘胶?复合纱线能够用于进一步生产内衣、袜子、毛巾等纺织品,生产的抗菌防螨、抗静电多功能汉麻粘胶?复合纱线,具有抗菌、防螨、抗静电等多重功能,特别适用于内衣、袜子、毛巾等纺织品的生产,这些纺织品要求具备良好的卫生性能、舒适性以及耐用性,采用该复合纱线的内衣能够有效抑制细菌滋生,保持清新干爽,减少皮肤过敏或不适;袜子则能有效防止脚部异味、细菌感染及足癣等问题,提升穿着的舒适度和健康性;毛巾使用该纱线制作后,不仅具备抗菌、防螨的效果,还能减少静电吸附灰尘,保持毛巾清洁卫生,延长使用寿命;此外,纤维的抗静电特性还能提高纺织品的抗污染性,使这些日常用品更加耐用、卫生和舒适,用途适合度和匹配度如下

1中所示:

表一

  

  

本申请实施例一种抗菌防螨、抗静电的多功能汉麻粘胶复合纱线及加工方法与用途的实施原理为:将汉麻秆芯经过预处理、预水解、蒸煮、打浆、漂白过滤等步骤得到高纯度的汉麻浆粕,然后采用粘胶纤维常规工艺制备汉麻粘胶纺丝液;通过将废弃羊毛经预处理后与咪唑类离子液体溶解,加入石墨烯和防螨整理剂制备羊毛角蛋白多功能溶液,再将汉麻粘胶纺丝液与羊毛角蛋白溶液混合,利用湿法纺丝技术得到汉麻?角蛋白复合纤维,最终与细特羊毛按比例混纺制得多功能复合纱线;纱线具有抗菌、防螨、抗静电等多重功能,能够有效抑制细菌、螨虫的滋生,避免静电积累,提升穿着舒适性和纺织品的卫生性能。

本申请实施例一种抗菌防螨、抗静电的多功能汉麻粘胶复合纱线及加工方法与用途的技术优点为:

1.抗菌防螨性能:通过将羊毛角蛋白功能溶液中的防螨整理剂和抗菌成分与汉麻纤维复合,纱线具备强效的抗菌、抗螨功能,能够有效抑制细菌和螨虫的滋生,保障穿着者的健康,特别适合内衣、袜子、毛巾等贴身纺织品的制作。

2.抗静电性能:加入石墨烯材料,使纤维具备良好的导电性,有效减少静电积累,避免灰尘附着,保持纺织品的清洁性,并增强其耐用性,特别适合用于日常穿着的衣物、家居用品等。

3.纤维柔软性和舒适性:通过与细特羊毛混纺,赋予纱线更好的弹性和柔软性,提高了纺织品的舒适性,增加了穿着的愉悦体验,羊毛的天然保暖性与汉麻纤维的抗菌特性相结合,使纺织品在保持温暖的同时,更加清爽、舒适。

4.生物降解性与环保性:所采用的汉麻纤维来源天然且具备生物降解性,配合羊毛角蛋白和天然植物基防螨整理剂,使纱线不仅具备多重功能,还具有环保、可持续性,有助于减少对环境的负担。

5.湿法纺丝技术:通过湿法纺丝工艺,将汉麻粘胶?角蛋白复合纤维与细特羊毛按比例混纺,确保纱线的均匀性、强度和耐用性。湿法纺丝工艺能够有效保持纤维的天然特性,并使纱线具备优异的性能,适用于高性能面料的生产。

6.工艺流程优化:从汉麻秆芯的预处理、预水解、蒸煮到羊毛的预处理、脱脂,再到纺丝液的配制和湿法纺丝,整个生产过程高度集成与优化,确保了产品的高效生产与高质量稳定性。

7.广泛应用用途:此复合纱线可广泛应用于各类纺织品的生产,特别是要求高性能功能性和舒适性的内衣、袜子、床上用品、毛巾等,满足现代消费者对健康、舒适、环保和耐用的多重需求。

以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。

 

文章摘自国家发明专利,一种抗菌防螨、抗静电的多功能汉麻粘胶复合纱线及加工方法与用途,发明人:周新祥,张燕娜,李碧芬,周力,杜赵群,柯丛应,陈韦韦,顾婧,申请号202411945009.X,申请日2024.12.27

 


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