摘 要：本发明公开了一种利用剑麻纤维制备的复合渔网线，制备方法包括以下步骤：剑麻纤维通过果胶酶进行脱果胶处理；制备含有正硅酸四乙酯的乙醇和水混合液，放入预处理的剑麻纤维，加入稀硫酸反应，再继续加入碱性钙源溶液反应，反应完成得一次处理完成的剑麻纤维；硅烷偶联剂改性，得二次处理完成的剑麻纤维；在二次处理完成的剑麻纤维表面喷涂蜡质防水层，干燥，得剑麻纤维单丝，将剑麻纤维单丝搓捻固定获得所述复合渔网线。本发明以剑麻纤维为主要材料制作渔网线，能为减少渔网微塑料颗粒对水体污染提供更多选择，也为拓展剑麻深加工领域提供了良好的思路。
权利要求书
1.一种利用剑麻纤维制备的复合渔网线，其特征在于，
制备方法包括以下步骤：
（1）将柠檬酸和柠檬酸钠溶解于水中，至pH为3~5，得缓冲液，再加入缓冲液质量0.05~0.3%的果胶酶，制得酶解液；
（2）取剑麻纤维浸泡于酶解液中，浸泡时间为30~120min，浸泡完成后清洗干净，干燥，得预处理的剑麻纤维；
（3）制备含有正硅酸四乙酯的乙醇和水混合液，放入预处理的剑麻纤维，加入稀硫酸，在超声波振动条件下反应30~40min，再停止振动，静置20~30min，重复振动条件下反应和静置操作1~2次，操作完成后，继续加入碱性钙源溶液，至反应体系pH值为7.5~8.5，超声波振动反应30~40min，静置50~60min，静置完成后清洗，干燥，得一次处理完成的剑麻纤维；
（4）将硅烷偶联剂溶解于溶剂中，加入酸调节pH值至6.2~6.8，搅拌均匀，以喷雾的形式喷至一次处理完成的剑麻纤维表面，得二次处理完成的剑麻纤维；
（5）在二次处理完成的剑麻纤维表面喷涂蜡质防水层，干燥，得剑麻纤维单丝，将剑麻纤维单丝搓捻固定获得所述复合渔网线。
2.根据权利要求1所述的利用剑麻纤维制备的复合渔网线，其特征在于，
所述蜡质防水层包括蜡乳液层；
所述蜡乳液层由蜡乳液喷涂制成，所述蜡乳液以下重量份的原料组成：石蜡20~25份、脂肪胺聚氧乙烯醚1~2份、脂肪醇聚氧乙烯醚0.5~1份、醋酸0.005~0.01份、水18~25份。
3.根据权利要求2所述的利用剑麻纤维制备的复合渔网线，其特征在于，
所述蜡质防水层还包括包裹在所述蜡乳液层外围的蜡质层，所述蜡质层采用石蜡或棕榈蜡喷涂而成。
4.根据权利要求2所述的利用剑麻纤维制备的复合渔网线，其特征在于，
步骤（4）中，所述硅烷偶联剂为乙烯基三异丙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或两种以上；
和/或，步骤（4）中，硅烷偶联剂的用量为一次处理完成的剑麻纤维重量的0.1-0.5‰。
5.根据权利要求1~4任一项所述的利用剑麻纤维制备的复合渔网线，其特征在于，
步骤（4）中，硅烷偶联剂喷雾完成后，将喷雾处理后的剑麻纤维自然放置或风干至液体含量为8-20%，得二次处理完成的剑麻纤维。
6.根据权利要求3所述的利用剑麻纤维制备的复合渔网线，其特征在于，
蜡乳液层喷涂完成之后，干燥，再喷涂蜡质层。
7.根据权利要求1所述的利用剑麻纤维制备的复合渔网线，其特征在于，
步骤（2）中，剑麻纤维与酶解液的重量比为1:（8~20）。
8.根据权利要求1所述的利用剑麻纤维制备的复合渔网线，其特征在于，
步骤（3）中，正硅酸四乙酯、乙醇和水的质量比为1:（2~3）:（5~8）；
和/或，含有正硅酸四乙酯的乙醇和水混合液与预处理的剑麻纤维的质量比为1:（15~20）；
和/或，步骤（3）中，加入稀硫酸后调节反应体系的初始pH为2.5~3.0。
9.根据权利要求2所述的利用剑麻纤维制备的复合渔网线，其特征在于，
所述蜡乳液的用量为二次处理完成的剑麻纤维质量的1~3.6%。
根据权利要求2所述的利用剑麻纤维制备的复合渔网线，其特征在于，所述蜡质层的重量为二次处理完成的剑麻纤维质量的0.5~2%。
技术领域
本发明涉及剑麻纤维深加工技术领域，尤其是一种利用剑麻纤维制备的复合渔网线。
背景技术
渔网是用于捕捞水生生物的工具，多采用尼龙（PA）、聚乙烯（HDPE）或聚酯（PET）制作，尼龙、聚乙烯或聚酯均为高分子材料，具有强度高、耐磨性好的优势，但其长期浸泡在水中，会产生微塑料颗粒进入水体，而这些微塑料颗粒会随水体进入水域生物体、农田、饮用水，然后进入人体内，微塑料颗粒进入人体后可能划伤组织或堵塞微小结构，引发局部炎症反应，也可能会产生化学毒性，影响人体发育或激素平衡。
剑麻纤维是从剑麻叶片提取的纤维，主要用于制作工业钢丝绳芯、抛光轮等，具有耐腐蚀、耐摩擦、低温下不会硬化脆断的优点。若将其应用于渔网线的制作，可为减少渔网微塑料颗粒对水体污染提供更多选择。
发明内容
本发明公开了一种利用剑麻纤维制备的复合渔网线，以剑麻纤维为主要材料制作渔网线，能为减少渔网微塑料颗粒对水体污染提供更多选择，也为拓展剑麻深加工领域提供了良好的思路。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种利用剑麻纤维制备的复合渔网线，制备方法包括以下步骤：
（1）将柠檬酸和柠檬酸钠溶解于水中，至pH值为3~5，得缓冲液，再加入缓冲液质量0.05~0.3%的果胶酶，制得酶解液；
（2）取剑麻纤维浸泡于酶解液中，浸泡时间为30~120min，浸泡完成后清洗干净，干燥，得预处理的剑麻纤维；
（3）制备含有正硅酸四乙酯的乙醇和水混合液，放入预处理的剑麻纤维，加入稀硫酸，在超声波振动条件下反应30~40min，再停止振动，静置20~30min，重复振动条件下反应和静置操作1~2次，操作完成后，继续加入碱性钙源溶液，至反应体系pH值为7.5~8.5，超声波振动反应30~40min，静置50~60min，静置完成后清洗，干燥，得一次处理完成的剑麻纤维；
（4）将硅烷偶联剂溶解于溶剂中，加入酸调节pH值至6.2~6.8，搅拌均匀，以喷雾的形式喷至一次处理完成的剑麻纤维表面，得二次处理完成的剑麻纤维；
（5）在二次处理完成的剑麻纤维表面喷涂蜡质防水层，干燥，得剑麻纤维单丝，将剑麻纤维单丝搓捻固定获得所述复合渔网线。
优选地，所述蜡质防水层包括蜡乳液层；
所述蜡乳液层由蜡乳液喷涂制成，所述蜡乳液以下重量份的原料组成：石蜡20~25份、脂肪胺聚氧乙烯醚1~2份、脂肪醇聚氧乙烯醚0.5~1份、醋酸0.005~0.01份、水18~25份。优选地，所述蜡质防水层还包括包裹在所述蜡乳液层外围的蜡质层，所述蜡质层采用石蜡或棕榈蜡喷涂而成。
更优选地，所述脂肪胺聚氧乙烯醚选为十四胺聚氧乙烯醚、十二胺聚氧乙烯醚、牛脂胺聚氧乙烯醚、硬脂胺聚氧乙烯醚中的一种或两种以上。
更优选地，步骤（4）中，所述硅烷偶联剂为乙烯基三异丙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或两种以上；
和/或，步骤（4）中，硅烷偶联剂的用量为一次处理完成的剑麻纤维重量的0.1-
0.5‰。
更优选地，步骤（4）中，硅烷偶联剂喷雾完成后，将喷雾处理后的剑麻纤维自然放
置或风干至液体含量为8-20%，得二次处理完成的剑麻纤维。
更优选地，蜡乳液层喷涂完成之后，干燥，再喷涂蜡质层。
更优选地，所述蜡乳液的用量为二次处理完成的剑麻纤维质量的1~3.6%.更优选地，所述蜡质层的重量为二次处理完成的剑麻纤维质量的0.5~2%。
优选地，步骤（2）中，剑麻纤维与酶解液的重量比为1:（8~20）。
优选地，步骤（3）中，正硅酸四乙酯、乙醇和水的质量比为1:（2~3）:（5~8）；
和/或，含有正硅酸四乙酯的乙醇和水混合液与预处理的剑麻纤维的质量比为1:（15~20）；
和/或，步骤（3）中，加入稀硫酸后调节反应体系的初始pH值为2.5~3.0。
以上所述的利用剑麻纤维制备的复合渔网线，具有以下优点：
（1）本发明先用果胶酶去除剑麻纤维表面的果胶，让纤维质地柔软、松散，同时以柠檬酸在纤维表面形成刻蚀效果，使其具有更多的孔洞和空隙，使其在后续能更好地容纳二氧化硅；后续以溶胶-凝胶法制备二氧化硅并使其均匀地填充在剑麻纤维的孔洞和空隙中，提高剑麻纤维的韧性和抗冲击强度，填充了二氧化硅之后，再加入钙源形成硫酸钙沉淀，提升剑麻纤维的硬度以及与二氧化硅的固化效果；改善了剑麻纤维的韧性之后，再以硅烷偶联剂改善剑麻纤维，使其在剑麻纤维表面形成疏水膜提高其在水中的耐久性，最后设置蜡质防水层，使其能具有更好地防水效果，从而能更有效的延长其使用寿命。
（2）本发明进一步选用乙烯基硅烷偶联剂，其在水解以后能形成带有反应活性的硅羟基中间体，与剑麻纤维表面的羟基、二氧化硅表面的羟基能产生交联作用，牢固地接枝于剑麻纤维表面，且其水解后带有轻微的负电荷，能与蜡质防水层中带有轻微阳离子的蜡乳液更牢固地结合在一起，从而提高蜡乳液在剑麻纤维表面的附着效果，更好地提高渔网线的耐水性能。
（3）本发明以纯天然的剑麻纤维为主要制作材料，未引入如尼龙、聚乙烯、聚酯这一类的高分子材料作为原料，可避免渔网捕捞时进入水体，减少渔网微塑料颗粒对水体污染，对环境友好，为渔网的制作提供了一种环保型选择，同时还能为拓展剑麻深加工领域提供了良好的思路。
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，下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种利用剑麻纤维制备的复合渔网线，制备方法包括以下步骤：
（1）将柠檬酸和柠檬酸钠溶解于水中，至pH值为4.5，得缓冲液，再加入缓冲液质量0.1%的果胶酶，制得酶解液；
（2）取剑麻纤维浸泡于酶解液中，剑麻纤维与酶解液的重量比为1:12，浸泡时间为120min，浸泡完成后用水清洗干净，干燥，得预处理的剑麻纤维；
（3）制备含有正硅酸四乙酯的乙醇和水混合液，正硅酸四乙酯、乙醇和水的质量比为1:3:6.5，放入预处理的剑麻纤维，含有正硅酸四乙酯的乙醇和水混合液与预处理的剑麻纤维的质量比为1:18，加入稀硫酸，加入稀硫酸后调节反应体系的初始pH值为2.5，在超声波振动（频率22kHz）条件下反应40min，再停止振动，静置30min，重复振动条件下反应和静置操作1次，操作完成后，继续加入Ca(OH)2饱和溶液，至反应体系pH值为8.0，超声波振动反应35min，静置60min，静置完成后用水和乙醇各清洗一次，75℃干燥3h，得一次处理完成的剑麻纤维；
（4）将乙烯基三异丙氧基硅烷溶解于乙醇中，加入冰醋酸调节pH值至6.2，搅拌均匀，以喷雾的形式喷至一次处理完成的剑麻纤维表面，硅烷偶联剂的用量为一次处理完成的剑麻纤维重量的0.3‰，步骤（4）中，喷雾完成后，将喷雾处理后的剑麻纤维自然放置或风干至液体含量为12%，得二次处理完成的剑麻纤维；
（5）在二次处理完成的剑麻纤维表面喷涂蜡乳液层，蜡乳液以下重量份的原料组成：石蜡（58#）22份、十二胺聚氧乙烯醚1.5份、脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO-15）0.8份、冰醋酸0.01份、水20份，蜡乳液的用量为二次处理完成的剑麻纤维质量的2.5%；喷涂完成后40℃干燥5h，得剑麻纤维单丝，将剑麻纤维单丝搓捻固定获得复合渔网线。
实施例2
实施例2与实施例1基本相同，区别之处在于，在喷涂完成后40℃干燥5h之后，再以喷雾的形式喷上蜡质层，蜡质层采用石蜡喷涂而成，用量为二次处理完成的剑麻纤维质量的1.2%。
实施例3
一种利用剑麻纤维制备的复合渔网线，制备方法包括以下步骤：
（1）将柠檬酸和柠檬酸钠溶解于水中，至pH值为3，得缓冲液，再加入缓冲液质量0.05%的果胶酶，制得酶解液；
（2）取剑麻纤维浸泡于酶解液中，剑麻纤维与酶解液的重量比为1:20，浸泡时间为90min，浸泡完成后用水清洗干净，干燥，得预处理的剑麻纤维；
（3）制备含有正硅酸四乙酯的乙醇和水混合液，正硅酸四乙酯、乙醇和水的质量比为1:2:5，放入预处理的剑麻纤维，含有正硅酸四乙酯的乙醇和水混合液与预处理的剑麻纤维的质量比为1:15，加入稀硫酸，加入稀硫酸后调节反应体系的初始pH值为2.5，在超声波振动（频率22kHz）条件下反应30min，再停止振动，静置30min，重复振动条件下反应和静置操作2次，操作完成后，继续加入Ca(OH)2饱和溶液，至反应体系pH值为7.5，超声波振动反应30min，静置60min，静置完成后用水和乙醇各清洗一次，75℃干燥3h，得一次处理完成的剑麻纤维；
（4）将乙烯基三异丙氧基硅烷溶解于乙醇中，加入冰醋酸调节pH值至6.5，搅拌均匀，以喷雾的形式喷至一次处理完成的剑麻纤维表面，硅烷偶联剂的用量为一次处理完成的剑麻纤维重量的0.5‰，步骤（4）中，喷雾完成后，将喷雾处理后的剑麻纤维自然放置或风干至液体含量为10%，得二次处理完成的剑麻纤维；
（5）在二次处理完成的剑麻纤维表面喷涂蜡乳液层，蜡乳液以下重量份的原料组成：石蜡（58#）20份、十二胺聚氧乙烯醚2份、脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO-15）1份、冰醋酸0.01份、水18份，蜡乳液的用量为二次处理完成的剑麻纤维质量的3.6%；喷涂完成后40℃干燥5h，得剑麻纤维单丝，将剑麻纤维单丝搓捻固定获得复合渔网线。
实施例4
实施例4与实施例3基本相同，区别之处在于，在喷涂完成后40℃干燥5h之后，再以喷雾的形式喷上蜡质层，蜡质层采用石蜡喷涂而成，用量为二次处理完成的剑麻纤维质量的1.5%。
对比例1
对比例1为采用实施例1的预处理的剑麻纤维作为剑麻纤维单丝，将剑麻纤维单丝搓捻固定获得渔网线。
对比例2
对比例2为采用实施例1的一次处理完成的剑麻纤维作为剑麻纤维单丝，将剑麻纤维单丝搓捻固定获得渔网线。
对比例3
对比例3为采用实施例1的二次处理完成的剑麻纤维干燥后作为剑麻纤维单丝，将剑麻纤维单丝搓捻固定获得渔网线。
对比例4
对比例4采用未经处理的剑麻纤维作为剑麻纤维单丝，将剑麻纤维单丝搓捻固定获得渔网线。
测试实施例1~4和对比例1~4所制得的渔网线（直径0.2mm）的机械性能，断裂强力参照标准SC/T4022-2007《渔网网线断裂强力和结节断裂强力的测定》测试，断裂伸长率参照SC/T4023-2007《渔网网线伸长率的测定》测试，测试结果如表1所示：
表1 渔网线机械性能测试结果
实施例1~4和对比例1~4所制得的渔网线进行400h暴露老化测试，将测试渔网线放入紫外加速老化箱中，灯管采用UVA-340，渔网线样品与灯管的距离为50mm±2mm，控制湿度为48±2%，温度为60±2℃,每两小时用雨水淋一次，一次20min，测试时间为400h。测试完成后再检测渔网线样品的断裂强度，检测结果如表2所示：
表2 老化测试
从表2可以看出，剑麻纤维经过脱果胶、填充、硅烷偶联剂改性、喷涂蜡质防水层的处理，显著提高了其抗老化性能，使得剑麻纤维用于渔网线制作时，能更好地延长其使用寿命。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
文章摘自国家发明专利，一种利用剑麻纤维制备的复合渔网线，发明人:金刚，彭欣怡，黄江，黄显雅，陈涛，刘明，覃旭，钟敬贤，黄灿，吴密，黄昌治，陈莉莎，申请号:202610850112.9，申请日:2026.06.12。
