一种针织品用苎麻纤维的改性处理方法

摘要

本发明公开了一种针织品用苎麻纤维的改性处理方法，包括如下步骤：（1）清洗处理、（2）汽爆处理、（3）浸泡处理、（4）辐照处理、（5）氧化处理。本发明对苎麻纤维进行了特殊的改性处理，有效改善了苎麻纤维的使用特性，同时又避免了失重率过大、力学性能损伤过重的问题，具有很好的推广价值。

权利要求

1.一种针织品用苎麻纤维的改性处理方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）清洗处理：

用清水对待处理的苎麻纤维进行清洗去除杂质后，再按大小进行分级处理后备用；

（2）汽爆处理：

将步骤（1）处理后的苎麻纤维放入到密闭罐内，将密闭罐内的压力升至0.5 0.6MPa，并~向密闭罐内通入高温水蒸汽，保温保压处理3 4min后快速进行卸温卸压处理，最后取出备~用；

（3）浸泡处理：

将步骤（2）处理后的苎麻纤维放入到浸泡液A中进行浸泡处理，20 25min后取出备用；

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所述的浸泡液A中各成分及其对应重量份为：4 7份纳米二氧化硅、2 4份分散剂、8 10份硅~ ~ ~烷偶联剂、110 120份水；

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（4）辐照处理：

将步骤（3）处理后的苎麻纤维放入到紫外线辐照仪中进行辐照处理，40 45min后取出~备用；

（5）氧化处理：

将步骤（4）处理后的苎麻纤维放入到氧化液B中进行浸泡处理，30 35min后取出，然后~用去离子水冲洗一遍，最后进行干燥处理即可；所述的氧化液B中各成分及其对应重量份为：0.5 1份高碘酸钠、0.2 0.5份双氧水、90 100份水。

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2.根据权利要求1所述的一种针织品用苎麻纤维的改性处理方法，其特征在于，步骤（2）中所述的高温水蒸汽的温度为100 105℃。

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3.根据权利要求1所述的一种针织品用苎麻纤维的改性处理方法，其特征在于，步骤（2）中所述的卸温卸压处理是在7s内完成将密闭罐卸至常温常压的操作。

4.根据权利要求1所述的一种针织品用苎麻纤维的改性处理方法，其特征在于，步骤（3）中所述的浸泡处理时加热保持浸泡液A的温度为60 65℃，并将浸泡液A内的压力增至~

1.3 1.5MPa。

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5.根据权利要求1所述的一种针织品用苎麻纤维的改性处理方法，其特征在于，步骤（3）中所述的纳米二氧化硅的颗粒大小为20 80nm。

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6.根据权利要求1所述的一种针织品用苎麻纤维的改性处理方法，其特征在于，步骤（4）中所述的辐照处理时控制紫外线辐照仪的输出功率为400 500W，紫外线的波长为230~ ~

260nm。

7.根据权利要求1所述的一种针织品用苎麻纤维的改性处理方法，其特征在于，步骤（5）中所述的浸泡处理时加热保持氧化液B的温度为35 40℃。

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8.根据权利要求1所述的一种针织品用苎麻纤维的改性处理方法，其特征在于，步骤（5）中所述的干燥处理时的温度为70 75℃。

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说明书

一种针织品用苎麻纤维的改性处理方法

技术领域

[0001] 本发明属于针织品加工技术领域，具体涉及一种针织品用苎麻纤维的改性处理方法。

背景技术

[0002] 随着科学技术日新月异的进步，人类社会进入了一个崭新的时代，伴随而来的环境污染、资源的可利用量不断缩小等问题同样困扰着人们。“以人为本”，“回归自然，返璞归真”，“绿色环保产品”在近年来逐渐被人们重视而成为时尚和潮流。麻纤维是针织品中常见的纤维原料成分之一，其作为一种天然纤维以优良的特性被人们重视和喜爱，呈现出良好的发展前景。苎麻是荨麻科苎麻属多年生宿根性草本植物，俗称“中国草”，又被称为“纤维之王”。苎麻纤维具有纤维长，拉力大，水浸后更大，同时耐腐蚀，抗霉力强，吸收和散发水分快以及散热快，绝缘等特性。随着麻纤维的深入研究，为了增强、赋予麻纤维各种不同的功能和使用特性，需要对其进行改性处理，氧化处理是现有常见的改性方法之一，其能有效的对麻纤维进行刻蚀，提升比表面积，改善纤维表面的活性，增强与胶水、染料等高分子物质的结合能力，又能提升纤维的柔软触感特性，具有很好的处理效果，但现有的氧化处理方法存在着失重率高、力学性能损伤严重的问题。

发明内容

[0003] 本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种针织品用苎麻纤维的改性处理方法。

[0004] 本发明是通过以下技术方案实现的：

[0005] 一种针织品用苎麻纤维的改性处理方法，包括如下步骤：

[0006] （1）清洗处理：

[0007] 用清水对待处理的苎麻纤维进行清洗去除杂质后，再按大小进行分级处理后备用；

[0008] （2）汽爆处理：

[0009] 将步骤（1）处理后的苎麻纤维放入到密闭罐内，将密闭罐内的压力升至0.5~0.6MPa，并向密闭罐内通入高温水蒸汽，保温保压处理3 4min后快速进行卸温卸压处理，最~
后取出备用；

[0010] （3）浸泡处理：

[0011] 将步骤（2）处理后的苎麻纤维放入到浸泡液A中进行浸泡处理，20 25min后取出备~用；所述的浸泡液A中各成分及其对应重量份为：4 7份纳米二氧化硅、2 4份分散剂、8 10份~ ~ ~
硅烷偶联剂、110 120份水；
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[0012] （4）辐照处理：

[0013] 将步骤（3）处理后的苎麻纤维放入到紫外线辐照仪中进行辐照处理，40 45min后~取出备用；

[0014] （5）氧化处理：

[0015] 将步骤（4）处理后的苎麻纤维放入到氧化液B中进行浸泡处理，30 35min后取出，~然后用去离子水冲洗一遍，最后进行干燥处理即可；所述的氧化液B中各成分及其对应重量份为：0.5 1份高碘酸钠、0.2 0.5份双氧水、90 100份水。
~ ~ ~

[0016] 进一步的，步骤（2）中所述的高温水蒸汽的温度为100 105℃。~

[0017] 进一步的，步骤（2）中所述的卸温卸压处理是在7s内完成将密闭罐卸至常温常压的操作。

[0018] 进一步的，步骤（3）中所述的浸泡处理时加热保持浸泡液A的温度为60 65℃，并将~浸泡液A内的压力增至1.3 1.5MPa。
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[0019] 进一步的，步骤（3）中所述的纳米二氧化硅的颗粒大小为20 80nm。~

[0020] 进一步的，步骤（4）中所述的辐照处理时控制紫外线辐照仪的输出功率为400~500W，紫外线的波长为230 260nm。
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[0021] 进一步的，步骤（5）中所述的浸泡处理时加热保持氧化液B的温度为35 40℃。~

[0022] 进一步的，步骤（5）中所述的干燥处理时的温度为70 75℃。~

[0023] 本发明对苎麻纤维的改性方法进行了优化处理，传统方法是用高碘酸钠等高氧化性物质配制成氧化液对苎麻纤维直接进行浸泡氧化处理，此方式为了达到较好的氧化处理效果，需要较高浓度的氧化液或较长时间的浸泡处理，但会对苎麻纤维的分子链过多的分解氧化，造成失重率过大、力学强度损伤严重的问题，不利于其后续的加工制造，对此本发明在传统氧化处理工序前又进行了多个工序的添加配合处理，其中先对清洗后的苎麻纤维进行了汽爆处理，有效的松散了苎麻纤维的组织结构，尤其改善了无定形区的组织结构，去除了纤维内的果胶等杂质成分，并破坏了纤维素中的超分子结构，助于后续的氧化处理的进行，利用物理裂解松散的方式取代后续氧化处理化学分解的方式，更利于纤维力学性能的保留，接着又进行了浸泡处理，独特配制的浸泡液A中含有纳米二氧化硅成分，其能有效的浸入填充于汽爆处理后的苎麻纤维的内部，不仅能改善纤维整体的力学特性，同时还能增强后续的辐照处理效果，添加的硅烷偶联剂能改善纳米二氧化硅的表面活性，提升在纤维内部的吸附固定能力，之后又进行了辐照处理，具体用紫外线进行辐照处理，此强度的紫外线照射能有效的改善苎麻纤维的表面活性，提升了其被后续氧化处理的效率和效果，助于纤维自身特性的保持，同时前序步骤中将纳米二氧化硅填充于了苎麻纤维的内部，纳米二氧化硅能提升对紫外线的吸收量，同时其又能对紫外线产生漫射效果，增强了紫外线对于苎麻纤维内部表面纤维的辐照改性效果，改善了单纯进行紫外线辐照处理只能有效作用于苎麻纤维表层的问题，提升了整体辐照改性处理的效果，最后进行了氧化处理，以高碘酸钠和双氧水混合配制了氧化液B，具有很好的氧化特性，在前序步骤的共同作用下，氧化液B能有效快速的对苎麻纤维分子链的仲羟基和伯羟基进行选择性氧化，提升了苎麻纤维的使用性能，同时又避免了过度处理，保证了其综合品质。

[0024] 本发明相比现有技术具有以下优点：

[0025] 本发明对苎麻纤维进行了特殊的改性处理，有效改善了苎麻纤维的使用特性，同时又避免了失重率过大、力学性能损伤过重的问题，具有很好的推广价值。

具体实施方式

[0026] 实施例1

[0027] 一种针织品用苎麻纤维的改性处理方法，包括如下步骤：

[0028] （1）清洗处理：

[0029] 用清水对待处理的苎麻纤维进行清洗去除杂质后，再按大小进行分级处理后备用；

[0030] （2）汽爆处理：

[0031] 将步骤（1）处理后的苎麻纤维放入到密闭罐内，将密闭罐内的压力升至0.5MPa，并向密闭罐内通入高温水蒸汽，保温保压处理3min后快速进行卸温卸压处理，最后取出备用；

[0032] （3）浸泡处理：

[0033] 将步骤（2）处理后的苎麻纤维放入到浸泡液A中进行浸泡处理，20min后取出备用；所述的浸泡液A中各成分及其对应重量份为：4份纳米二氧化硅、2份分散剂、8份硅烷偶联剂、110份水；

[0034] （4）辐照处理：

[0035] 将步骤（3）处理后的苎麻纤维放入到紫外线辐照仪中进行辐照处理，40min后取出备用；

[0036] （5）氧化处理：

[0037] 将步骤（4）处理后的苎麻纤维放入到氧化液B中进行浸泡处理，30min后取出，然后用去离子水冲洗一遍，最后进行干燥处理即可；所述的氧化液B中各成分及其对应重量份为：0.5份高碘酸钠、0.2份双氧水、90份水。

[0038] 进一步的，步骤（2）中所述的高温水蒸汽的温度为100℃。

[0039] 进一步的，步骤（2）中所述的卸温卸压处理是在7s内完成将密闭罐卸至常温常压的操作。

[0040] 进一步的，步骤（3）中所述的浸泡处理时加热保持浸泡液A的温度为60℃，并将浸泡液A内的压力增至1.3MPa。

[0041] 进一步的，步骤（3）中所述的纳米二氧化硅的颗粒大小为20 80nm。~

[0042] 进一步的，步骤（4）中所述的辐照处理时控制紫外线辐照仪的输出功率为400W，紫外线的波长为230 240nm。~

[0043] 进一步的，步骤（5）中所述的浸泡处理时加热保持氧化液B的温度为35℃。

[0044] 进一步的，步骤（5）中所述的干燥处理时的温度为70℃。

[0045] 实施例2

[0046] 一种针织品用苎麻纤维的改性处理方法，包括如下步骤：

[0047] （1）清洗处理：

[0048] 用清水对待处理的苎麻纤维进行清洗去除杂质后，再按大小进行分级处理后备用；

[0049] （2）汽爆处理：

[0050] 将步骤（1）处理后的苎麻纤维放入到密闭罐内，将密闭罐内的压力升至0.55MPa，并向密闭罐内通入高温水蒸汽，保温保压处理3.5min后快速进行卸温卸压处理，最后取出备用；

[0051] （3）浸泡处理：

[0052] 将步骤（2）处理后的苎麻纤维放入到浸泡液A中进行浸泡处理，22min后取出备用；所述的浸泡液A中各成分及其对应重量份为：6份纳米二氧化硅、3份分散剂、9份硅烷偶联剂、115份水；

[0053] （4）辐照处理：

[0054] 将步骤（3）处理后的苎麻纤维放入到紫外线辐照仪中进行辐照处理，43min后取出备用；

[0055] （5）氧化处理：

[0056] 将步骤（4）处理后的苎麻纤维放入到氧化液B中进行浸泡处理，32min后取出，然后用去离子水冲洗一遍，最后进行干燥处理即可；所述的氧化液B中各成分及其对应重量份为：0.8份高碘酸钠、0.4份双氧水、95份水。

[0057] 进一步的，步骤（2）中所述的高温水蒸汽的温度为103℃。

[0058] 进一步的，步骤（2）中所述的卸温卸压处理是在6s内完成将密闭罐卸至常温常压的操作。

[0059] 进一步的，步骤（3）中所述的浸泡处理时加热保持浸泡液A的温度为63℃，并将浸泡液A内的压力增至1.4MPa。

[0060] 进一步的，步骤（3）中所述的纳米二氧化硅的颗粒大小为20 80nm。~

[0061] 进一步的，步骤（4）中所述的辐照处理时控制紫外线辐照仪的输出功率为450W，紫外线的波长为240 250nm。~

[0062] 进一步的，步骤（5）中所述的浸泡处理时加热保持氧化液B的温度为38℃。

[0063] 进一步的，步骤（5）中所述的干燥处理时的温度为73℃。

[0064] 实施例3

[0065] 一种针织品用苎麻纤维的改性处理方法，包括如下步骤：

[0066] （1）清洗处理：

[0067] 用清水对待处理的苎麻纤维进行清洗去除杂质后，再按大小进行分级处理后备用；

[0068] （2）汽爆处理：

[0069] 将步骤（1）处理后的苎麻纤维放入到密闭罐内，将密闭罐内的压力升至0.6MPa，并向密闭罐内通入高温水蒸汽，保温保压处理4min后快速进行卸温卸压处理，最后取出备用；

[0070] （3）浸泡处理：

[0071] 将步骤（2）处理后的苎麻纤维放入到浸泡液A中进行浸泡处理，25min后取出备用；所述的浸泡液A中各成分及其对应重量份为：7份纳米二氧化硅、4份分散剂、10份硅烷偶联剂、120份水；

[0072] （4）辐照处理：

[0073] 将步骤（3）处理后的苎麻纤维放入到紫外线辐照仪中进行辐照处理，45min后取出备用；

[0074] （5）氧化处理：

[0075] 将步骤（4）处理后的苎麻纤维放入到氧化液B中进行浸泡处理，35min后取出，然后用去离子水冲洗一遍，最后进行干燥处理即可；所述的氧化液B中各成分及其对应重量份为：1份高碘酸钠、0.5份双氧水、100份水。

[0076] 进一步的，步骤（2）中所述的高温水蒸汽的温度为105℃。

[0077] 进一步的，步骤（2）中所述的卸温卸压处理是在5s内完成将密闭罐卸至常温常压的操作。

[0078] 进一步的，步骤（3）中所述的浸泡处理时加热保持浸泡液A的温度为65℃，并将浸泡液A内的压力增至1.5MPa。

[0079] 进一步的，步骤（3）中所述的纳米二氧化硅的颗粒大小为20 80nm。~

[0080] 进一步的，步骤（4）中所述的辐照处理时控制紫外线辐照仪的输出功率为500W，紫外线的波长为250 260nm。~

[0081] 进一步的，步骤（5）中所述的浸泡处理时加热保持氧化液B的温度为40℃。

[0082] 进一步的，步骤（5）中所述的干燥处理时的温度为75℃。

[0083] 对比实施例1

[0084] 本对比实施例1与实施例2相比，省去步骤（2）汽爆处理操作，除此外的方法步骤均相同。

[0085] 对比实施例2

[0086] 本对比实施例2与实施例2相比，省去步骤（3）浸泡处理操作，除此外的方法步骤均相同。

[0087] 对比实施例3

[0088] 本对比实施例3与实施例2相比，省去步骤（4）辐照处理操作，除此外的方法步骤均相同。

[0089] 对比实施例4

[0090] 本对比实施例4与实施例2相比，省去步骤（2）汽爆处理和步骤（4）辐照处理操作，除此外的方法步骤均相同。

[0091] 对比实施例5

[0092] 本对比实施例5与实施例2相比，省去步骤（2）汽爆处理、步骤（3）浸泡处理和步骤（4）辐照处理操作，除此外的方法步骤均相同。

[0093] 对照组

[0094] 现有常规的苎麻纤维氧化改性处理方法。

[0095] 为了对比本发明效果，选用同一批采收处理后的苎麻纤维作为实验对象，分别用上述实施例2、对比实施例1、对比实施例2、对比实施例3、对比实施例4、对比实施例5、对照组所述的方法进行改性处理，完成后对各组处理后的苎麻纤维进行性能测试，具体对比数据如下表1所示：

[0096] 表1

[0097]  失重率（%） 断裂强度（cN/dtex） 每克苎麻纤维固定血红蛋白量（g）实施例2 1.38 3.36 0.97
对比实施例1 3.49 2.32 0.85
对比实施例2 2.86 2.79 0.88
对比实施例3 2.44 2.63 0.90
对比实施例4 4.23 1.65 0.82
对比实施例5 4.57 1.44 0.80
对照组 5.22 1.35 0.95

[0098] 注：上表1中所述的失重率是测试氧化处理前和氧化处理后苎麻纤维的质量变化率；所述的断裂强度使用YG020A型电子单纱强力仪进行测试，拉伸的速度控制为205mm/min，环境温度为20℃，湿度为65%，预张力为0.05 cN/dtex；所述的每克苎麻纤维固定血红蛋白量是将处理后的苎麻纤维浸入到血红蛋白溶液中浸泡处理15 20min，然后去除测量固~定的血红蛋白量，以此来表征氧化处理的效果。

[0099] 由上表1可以看出，在对苎麻纤维氧化改性处理效果相同的情况下（实施例2和对照组每克苎麻纤维固定血红蛋白量相差无几，氧化后的苎麻纤维对血红蛋白有特殊的结合固定能力），本发明方法对应处理后的苎麻纤维的力学特性和质量品质下降程度大幅降低，提升了苎麻纤维的使用性能，具有很好的推广价值。