專(zhuān)利名稱(chēng)：紡織用棉化三角黃草纖維的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及紡織加工技術(shù)領(lǐng)域，具體說(shuō)是適用于紡織用棉化三角黃草 纖維的制取方法。技術(shù)背景以草編工藝為主要用途的人工種植的三角黃草(學(xué)名短葉茳芏，莎 草科,莎草屬,種拉丁名Cyperus malaccensis Lam. var. brevifolius Bocklr. 又俗稱(chēng)咸水草、莞草等)在我國(guó)南方得到了大面積的人工種植。這種三角 黃草， 一年可收獲兩季，徑高在1.5-1.8米左右，徑軒呈三角形，結(jié)構(gòu)中 空。此草一生抗病蟲(chóng)能力強(qiáng)，無(wú)需農(nóng)藥防治，為綠色無(wú)污染環(huán)保型產(chǎn)品。 使用這種草編織的工藝品光滑柔軟，質(zhì)地堅(jiān)韌，兼有工藝性和實(shí)用性，深受 廣大消費(fèi)者青睞。但是，我國(guó)的草編工藝品之間存在著激烈的竟?fàn)?，?shí)際 上的附加值不高，另外傳統(tǒng)的草編工藝屬于勞動(dòng)密集型，還是主要依靠低 廉的勞動(dòng)力來(lái)發(fā)展企業(yè)，只能在低端產(chǎn)品上去進(jìn)行激烈的竟?fàn)?；如何?升企業(yè)的技術(shù)含量，擴(kuò)大企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模，使企業(yè)得到升級(jí)，是擺在相關(guān) 企業(yè)面前的一個(gè)客觀現(xiàn)實(shí)。擴(kuò)展這種人工種植的草產(chǎn)品優(yōu)良的植物纖維性 能，改變只能作為編織工藝品的傳統(tǒng)使用方法，開(kāi)發(fā)新型具有可紡性的三 角黃草植物纖維，不但能大幅降低種植收割的成本，而且擴(kuò)大草產(chǎn)品的使 用規(guī)模。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種適用于紡織用的棉化三角黃草纖維的制備方法，本發(fā) 明方法可實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，豐富了紡織用天然纖維的種類(lèi)。一種紡織用棉化三角黃草纖維的制備方法，包括如下步驟 (1)原料的預(yù)處理將原料三角黃草晾干、切斷、去雜質(zhì)后進(jìn)行碾壓，使三角黃草的徑桿
呈縱向開(kāi)裂狀； (2 )脫膠將經(jīng)過(guò)預(yù)處理的原料置入濃度為10-18 g/L的NaOH水溶液中中沸 煮2-3小時(shí)，濾去石威液后進(jìn)行水洗、脫水；(3) 化學(xué)汽化松解(a) 將脫膠后的原料放入濃度為4-12 g/L的碳酸鈉水溶液中浸 漬5-10分鐘，取出原料、脫水；(b) 將(a)操作得到的原料用濃度為5-15 ml/L的鹽酸酸洗3-8 分鐘，取出原料、脫水；(c) 將(b)操作得到的原料放入濃度為4-12 g/L的水碳酸鈉溶 液中浸漬5-10分鐘，取出原料、脫水；(d) 將(c )操作得到的原料用濃度為5 - 15 ml/L的鹽酸酸洗3-8 分鐘，取出原料，水洗、脫水、干燥；(4) 三角黃草纖維的改性將汽化松解后的原料抖松后置入用氨基有機(jī)硅柔軟劑水溶液中浸漬 進(jìn)行陽(yáng)離子化改性處理，氨基有機(jī)硅柔軟劑濃度為4-6ml/L，溫度40-50 °C，浸漬時(shí)間50-70分鐘，浸漬后取出原料、脫水、涼干； 步驟(2)中原料與NaOH水溶液的質(zhì)量比為1:18-25。 步驟(3)的操作(a)和操作(c)中原料與碳酸鈉溶液的質(zhì)量比為 1:10-15。步驟(3)的操作U)中的干燥一般是在80度干燥6小時(shí)。 步驟(4)中原料與氨基有機(jī)硅柔軟劑水溶液的質(zhì)量比為1:18-22。 所述的制備方法中，各步驟的脫水可以采用離心甩干。 為了得到白色三角黃草纖維，可以在步驟(3)的操作(d)的水洗前 對(duì)所處理的原料進(jìn)行脫水和漂白。所述的氨基有機(jī)硅柔軟劑為氨基硅油的水乳液，其組成為氨基硅油 的質(zhì)量百分比含量為40% ，乳化劑OP-4和乳化劑OP-10為混合乳化劑， 混合乳化劑用量為30% (相對(duì)于氨基硅油的質(zhì)量)，OP-10與OP-4質(zhì)量 比為13 : 1，乙二醇單丁醚為助乳化劑，乙二醇單丁醚最佳用量為15%左 右(相對(duì)于氨基硅油的質(zhì)量)，乳液的pH值為4 ~ 6。 本發(fā)明將收獲的人工三角黃草晾干后，經(jīng)分選、切斷、除塵，除去草類(lèi)原料中的輕質(zhì)葉片，灰塵、泥土等雜質(zhì)；之后經(jīng)過(guò)對(duì)干燥的原料的碾壓, 使三角黃草的徑桿呈縱向開(kāi)裂狀。三角黃草的韌皮層是由許多單纖維組成的，被膠質(zhì)成分緊密的粘接.膠質(zhì)成分包括芳香族化合物，萜烯類(lèi)，樹(shù)脂酸，色素等化合物，以及氧 化硅等無(wú)機(jī)物，在提取其中的纖維之前，必須要將這些雜質(zhì)除去。本發(fā)明 采用化學(xué)煮煉法，利用一定濃度的堿液與某些助劑(碳酸鈉和鹽酸)的共同作用，將不同的有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)二氧化硅提出并加以分離。了進(jìn)一步使纖維分散開(kāi)，將原料放入碳酸鈉溶液中浸漬，使碳酸鈉溶液吸 附到纖維之間；之后將吸附了碳酸鈉的原料浸漬到鹽酸溶液中，會(huì)看到在 吸附了碳酸鈉的原料的周?chē)写罅康臍馀莓a(chǎn)生，為碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生 的大量二氧化碳所致；在纖維間產(chǎn)生的二氧化碳具有進(jìn)一步使纖維分散, 從而得到大量的單纖；之后吸附了鹽酸的草纖維原料再次放到碳酸鈉溶 液中，再次產(chǎn)生大量的二氧化碳?xì)馀?，分裂團(tuán)聚的纖維.經(jīng)過(guò)上述過(guò)程的反 應(yīng)，草纖維得到進(jìn)一 步的松解。經(jīng)過(guò)充分脫膠、汽化松解、改性的的三角黃草纖維，外觀膨松豐滿, 富有彈性.單纖維呈天然轉(zhuǎn)曲和巻曲壯，富有絲光和彈性，纖維長(zhǎng)度在 5-10mm?？梢栽诿藁üに嚲€上的開(kāi)松機(jī)上將這些纖維加入混合纖維中， 制得可用于生產(chǎn)織物的咸草纖維紗線。本發(fā)明方法交替使用鹽酸和碳酸鈉溶液處理草纖維，使吸附到纖維分 子間的鹽酸與碳酸鈉分子反應(yīng)產(chǎn)生的大量二氧化碳?xì)怏w分離纖維，使得到 的纖維均勻M,流程簡(jiǎn)單，用水量少，節(jié)省能源，同時(shí)能保持纖維長(zhǎng)度, 纖維產(chǎn)率高。經(jīng)過(guò)充分脫膠、汽化松解、改性的三角黃草纖維，能夠單獨(dú) 或與其他纖維產(chǎn)品混紡，適應(yīng)于生產(chǎn)服裝紡織品和家用紡織品。
具體實(shí)施方式
(1)原料的預(yù)處理將原料三角黃草原料晾干、切斷、去雜質(zhì)后進(jìn)行碾壓，使三角黃草的 徑桿呈縱向開(kāi)裂狀； (2 )脫膠取三角黃草，加入到含有12%氬氧化鈉的堿液中，每公斤三角黃草 原料需用的堿液為18公斤，蒸煮3小時(shí)后，撈出樣品，放到高速離心機(jī) 中甩干，用清水多次洗滌至甩出液的pH值為8左右；(3) 化學(xué)汽化松解(a) 將脫膠后的原料加入到含有12 g/L的碳酸鈉水溶液中浸漬 10分鐘(原料與碳酸鈉溶液的質(zhì)量比為1:10)，取出原料、脫水；(b) 將(a)操作得到的原料用濃度為15 ml/L的鹽酸酸洗8分 鐘，取出原料、脫水；(c) 將(b)操作得到的原料放入濃度為12g/L的水碳酸鈉溶液 中浸漬IO分鐘(原料與碳酸鈉溶液的質(zhì)量比為1:10)，取出原料、脫水；(d) 將(c)操作得到的原料用濃度為15 ml/L的鹽酸酸洗8分 鐘，取出原料，水洗、脫水、80度干燥6小時(shí)；(4) 三角黃草纖維的改性將汽化松解后的原料抖松后置入用氨基有機(jī)硅柔軟劑水溶液(原料與 氨基有機(jī)硅柔軟劑水溶液的質(zhì)量比為1:18)中浸漬進(jìn)行陽(yáng)離子化改性處 理，氨基有機(jī)硅柔軟劑濃度為4-6ml/L (氨基有機(jī)硅柔軟劑為氨基硅油的 水乳液，其組成為氨基硅油的質(zhì)量百分比含量為40%,乳化劑0P-4 和乳化劑OP-10為混合乳化劑，混合乳化劑用量為30% (相對(duì)于氨基硅 油的質(zhì)量)，OP-10與OP-4質(zhì)量比為13 : 1，乙二醇單丁醚為助乳化劑， 乙二醇單丁醚最佳用量為15%左右(相對(duì)于氨基硅油的質(zhì)量)，乳液的pH 值為4~6。)，溫度5(TC，浸漬時(shí)間50分鐘，浸漬后:f又出原料、脫水、涼 干在梳理機(jī)上進(jìn)行梳理，得到目標(biāo)纖維產(chǎn)物，纖維得率為46%。
權(quán)利要求
1、一種紡織用棉化三角黃草纖維的制備方法，其特征在于，包括如下步驟(1)原料的預(yù)處理將原料三角黃草晾干、切斷、去雜質(zhì)后進(jìn)行碾壓，使三角黃草的徑桿呈縱向開(kāi)裂狀；(2)脫膠將經(jīng)過(guò)預(yù)處理的原料置入濃度為10-18g/L的NaOH水溶液中沸煮2-3小時(shí)，濾去堿液后進(jìn)行水洗、脫水；(3)化學(xué)汽化松解(a)將脫膠后的原料放入濃度為4-12g/L的碳酸鈉水溶液中浸漬5-10分鐘，取出原料、脫水；(b)將(a)操作得到的原料用濃度為5-15ml/L的鹽酸酸洗3-8分鐘，取出原料、脫水；(c)將(b)操作得到的原料放入濃度為4-12g/L的碳酸鈉水溶液中浸漬5-10分鐘，取出原料、脫水；(d)將(c)操作得到的原料用濃度為5-15ml/L的鹽酸酸洗3-8分鐘，取出原料，水洗、脫水、干燥；(4)三角黃草纖維的改性將汽化松解后的原料抖松后置入用氨基有機(jī)硅柔軟劑水溶液中浸漬進(jìn)行陽(yáng)離子化改性處理，氨基有機(jī)硅柔軟劑濃度為4-6ml/L，溫度40-50℃，浸漬時(shí)間50-70分鐘，浸漬后取出原料、脫水、晾干；
2、 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟(2)中原料與 NaOH水溶液的質(zhì)量比為1:18-25。
3、 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟(3 )的操作(a) 和操作(c)中原料與碳酸鈉溶液的質(zhì)量比為1:10-15。
4、 如權(quán)利要求l所述的制備方法，其特征在于步驟(4)中原料與 氨基有機(jī)硅柔軟劑水溶液的質(zhì)量比為1:18-22。
5、 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于在步驟(3)的操作 (d)的水洗前對(duì)所處理的原料進(jìn)行脫水和漂白。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種紡織用棉化三角黃草纖維的制備方法，包括如下步驟(1)原料的預(yù)處理，(2)脫膠，(3)化學(xué)汽化松解，(4)三角黃草纖維的改性。本發(fā)明方法交替使用鹽酸和碳酸鈉溶液處理草纖維，使吸附到纖維分子間的鹽酸與碳酸鈉分子反應(yīng)產(chǎn)生的大量二氧化碳?xì)怏w分離纖維，使得到的纖維均勻分散，流程簡(jiǎn)單，用水量少，節(jié)省能源，同時(shí)能保持纖維長(zhǎng)度，纖維產(chǎn)率高。經(jīng)過(guò)充分脫膠、汽化松解、改性的三角黃草纖維，能夠單獨(dú)或與其他纖維產(chǎn)品混紡，適應(yīng)于生產(chǎn)服裝紡織品和家用紡織品。
文檔編號(hào)D01B1/00GK101165230SQ200710069039
公開(kāi)日2008年4月23日 申請(qǐng)日期2007年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月7日
發(fā)明者李文江 申請(qǐng)人:浙江大學(xué);紹興市東江工藝編織有限公司