專利名稱：一種植物炭復(fù)合面料的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種面料的生產(chǎn)方法，尤其涉及一種植物炭復(fù)合面料的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
植物炭纖維具有吸附消除異味功能，具有抗菌、遠(yuǎn)紅外和負(fù)離子功能，但利用純植物炭纖維制得的織物，手感不柔軟，滑爽性有待改進(jìn)。CN102051701B(2012-7-4)公開了一種竹炭纖維的生產(chǎn)工藝，包括如下步驟:將竹炭粉進(jìn)行粉碎，使其粒徑達(dá)到微米級以下，并分散均勻；以精制棉子絨為原料制成三醋酸纖維素脂，三醋酸纖維素脂溶解在二氯甲烷中形成10 50wt%的紡絲溶液，將竹炭微粉加入到紡絲液溶中，竹炭微粉與三醋酸纖維素脂的重量比為1:50 100，采用干法紡絲法而得竹炭醋酸纖維。而該纖維制備的織物的透氣性和抑菌性有待改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有透氣、抑菌和挺爽的植物炭復(fù)合面料的生產(chǎn)方法。本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的:
一種植物炭復(fù)合面料的生產(chǎn)方法，它依次包括以下步驟:
(O植物炭纖維制備:將植物炭進(jìn)行粉碎，使其粒徑達(dá)到微米級以下，并分散均勻，然后加入苧麻纖維紡絲溶液中，植物炭微粉與苧麻纖維的重量比為15-20:30-45，采用濕法紡絲法制得植物炭纖維；所述的苧麻纖維紡絲溶液是將苧麻纖維溶解在殼聚糖、丁二醇和水的混合溶液中形成的紡絲溶液，所述苧麻纖維與所述混合溶液的重量比為1:40-50 ；
(2)復(fù)合加捻:將植物炭纖維與羊毛纖維、棉纖維和60D氨綸網(wǎng)絡(luò)復(fù)合，然后進(jìn)行穿綜和加捻，所述加捻的加捻度為700-780T/M ;所述網(wǎng)絡(luò)復(fù)合條件為網(wǎng)點控制在80-100個/米，氣壓控制在0.18-0.25MPa，氨綸牽引配比為2_3作為空氣包覆網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)；
(3)織造:將完成穿綜和加捻后所得的經(jīng)紗和緯紗在噴氣織機上進(jìn)行織造；織造時采用雙織軸，開口時間110-120度，后梁高度85-90cm，絞經(jīng)軸高度120-130cm，紗羅綜高度與上梁間隔20-30cm，織機速率200-320r/min，打緯速度為1-1.5m/s ；
(4)整理:將步驟(3)所得織造物進(jìn)行配缸、平整、預(yù)定型和定型，獲得最終的植物炭復(fù)合面料。本發(fā)明的優(yōu)點是:
1.植物炭微粉與苧麻纖維紡絲溶液通過濕法紡絲法可以獲得挺爽、透氣的纖維；而紡絲溶液又是苧麻纖維溶解在殼聚糖、丁二醇和水形成的混合溶液，殼聚糖對細(xì)菌、酵母、真菌等微生物都有很好的抑制作用，對一般人體表皮存在的細(xì)菌如表皮葡萄球菌，大腸桿菌和熱帶白色念珠菌都有顯著的抑制作用，因此制得的植物炭纖維具有優(yōu)良的殺菌抑菌效果;
2.采用復(fù)合加捻，可以進(jìn)一步提高面料的手感和回彈性，同時還具有苧麻纖維的挺爽、吸濕性強等特性； 3.最終的植物炭復(fù)合面料充分糅合了植物炭微粉、苧麻纖維、殼聚糖等不同材料的特性，各取所長，結(jié)合創(chuàng)新工藝，具有透氣、抑菌和挺爽性。作為優(yōu)選，所述混合溶液中殼聚糖、丁二醇和水的比例為1:2-8:60-70。更優(yōu)選地，所述殼聚糖的分子量為8000-50000道爾頓。作為優(yōu)選，所述穿綜時的整經(jīng)車速為240-260r/min。作為優(yōu)選，所述加捻度為730-750T/M。更優(yōu)選地，所述織造時的經(jīng)紗張力為2.0-5.8KN。作為優(yōu)選，所述網(wǎng)絡(luò)復(fù)合條件為網(wǎng)點控制在90個/米，氣壓控制在0.2MPa，氨綸牽引配比為2.8作為空氣包覆網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。作為優(yōu)選，所述植物炭是通過以下方法制得:
A.原料前處理:將植物原料送入微波真空罐中，抽真空至真空度為-0.02MPa -0.0OlMPa,再進(jìn)行微波處理，微波頻率為300MHz 950MHz，微波處理時間為I 3min ；
B.植物炭制備:將經(jīng)過前處理所得的植物原料依次經(jīng)歷干燥、預(yù)炭化、炭化、煅燒和冷卻，控制燃燒以5-15°C /min的速率升溫至700_750°C或900-1000°C并保溫40_80min，然后再以5-15°C /min的速率升溫至1000-1500°C或1600-1800°C并保溫2_8h得到植物炭。本發(fā)明的植物炭制備前處理可以控制植物原料的水分和開孔，使制備的植物炭并且具有良好的導(dǎo)電和去味功能，對織物的抗靜電功能具有促進(jìn)作用。作為優(yōu)選，所述植物原料為玉米芯、竹子或松樹。更優(yōu)選地，對于玉米芯或竹子，控制燃燒以5_15°C /min的速率升溫至700_750°C并保溫40-80min，然后再以5_15°C /min的速率升溫至1000-1500°C并保溫2_8h，得到植物炭。更優(yōu)選地，對于松樹，控制燃燒以5-15°C /min的速率升溫至900-1000°C并保溫40-80min，然后再以5_15°C /min的速率升溫至1600-1800°C并保溫2_8h，得到植物炭。綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果:最終的植物炭復(fù)合面料綜合了植物炭微粉、苧麻纖維、殼聚糖等不同材料的特性，各取所長，結(jié)合創(chuàng)新工藝，具有透氣、抑菌、挺爽性和抗靜電性，特別適合用于洗手間、浴室用品。


圖1是本發(fā)明植物炭炭化立式移動床的溫度控制系統(tǒng)示意 圖中，A-干燥區(qū)；B-預(yù)炭化區(qū)；C-炭化區(qū)；D-煅燒區(qū)；E-冷卻區(qū)；F-帶CPU的溫度感應(yīng)裝置；dl/d2/d3-助燃物導(dǎo)入孔；tl/t2/t3-測溫點。
具體實施例方式如圖1所示，植物炭制備使用的立式移動床分為干燥區(qū)A、預(yù)炭化區(qū)B、炭化區(qū)C、煅燒區(qū)D和冷卻區(qū)E。煅燒區(qū)D —側(cè)分布有許多可以調(diào)節(jié)開啟或閉合的助燃物導(dǎo)入孔，如dl、d2、d3等，另一側(cè)對應(yīng)有各個小孔處的測溫點如tl、t2、t3等，各小孔處溫度通過與該測溫點連接的溫度感應(yīng)裝置F顯示。
實施例一
本實施例采用的植物原料為玉米芯。將植物原料送入微波真空罐中，抽真空至真空度為-0.02MPa，再進(jìn)行微波處理，微波頻率為300MHz，微波處理時間為Imin ；
將經(jīng)過前處理所得的植物原料依次經(jīng)歷干燥、預(yù)炭化、炭化、煅燒和冷卻，各測溫點的溫度，干燥區(qū)A為150°C，預(yù)炭化區(qū)B為275°C，炭化區(qū)C為450°C，升溫時觀測圖1所示D區(qū)即燃燒區(qū)不同位置的溫度，當(dāng)燃燒區(qū)某處如d2的溫度過低時，打開該處的小孔，導(dǎo)入空氣就地就近燃燒，使該處溫度升高，控制竹子下移過程中經(jīng)歷的燃燒區(qū)溫度，控制燃燒以50C /min的速率升溫至700°C并保溫40min，然后再以5°C /min的速率升溫至1600°C并保溫2h得到植物炭；
將植物炭進(jìn)行粉碎，使其粒徑達(dá)到微米級以下，并分散均勻，然后加入苧麻纖維紡絲溶液中，植物炭微粉與苧麻纖維的重量比為15: 45，采用濕法紡絲法制得植物炭纖維；所述的苧麻纖維紡絲溶液是將苧麻纖維溶解在殼聚糖、丁二醇和水的混合溶液中形成的紡絲溶液，所述苧麻纖維與所述混合溶液的重量比為1:40 ;所述混合溶液中殼聚糖、丁二醇和水的比例為1:2:70 ;
復(fù)合加捻:將植物炭纖維與羊毛纖維、棉纖維和60D氨綸網(wǎng)絡(luò)復(fù)合，然后進(jìn)行穿綜和加捻，所述加捻的加捻度為700-730T/M ;所述穿綜時的整經(jīng)車速為240-245r/min ;所述網(wǎng)絡(luò)復(fù)合條件為網(wǎng)點控制在80個/米，氣壓控制在0.1SMPa,氨綸牽弓I配比為2作為空氣包覆網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)；
織造:將完成穿綜和加捻后所得的經(jīng)紗和緯紗在噴氣織機上進(jìn)行織造，織造時采用雙織軸，開口時間120度，后梁高度90cm，絞經(jīng)軸高度130cm，紗羅綜高度與上梁間隔30cm，織機速率320r/min，打緯速度為1.5m/s ;織造時的經(jīng)紗張力為2.0-2.8KN ；
整理:將所得織造物進(jìn)行配缸、平整、預(yù)定型和定型，獲得最終的植物炭復(fù)合面料。
實施例二
本實施例采用的植物原料為竹片(長約40cm)。將植物原料送入微波真空罐中，抽真空至真空度為-0.0OlMPa，再進(jìn)行微波處理，微波頻率為950MHz，微波處理時間為3min ；
將經(jīng)過前處理所得的植物原料依次經(jīng)歷干燥、預(yù)炭化、炭化、煅燒和冷卻，各測溫點的溫度，干燥區(qū)A為150°C，預(yù)炭化區(qū)B為275°C，炭化區(qū)C為450°C，升溫時觀測圖1所示D區(qū)即燃燒區(qū)不同位置的溫度，當(dāng)燃燒區(qū)某處如d2的溫度過低時，打開該處的小孔，導(dǎo)入空氣就地就近燃燒，使該處溫度升高，控制竹子下移過程中經(jīng)歷的燃燒區(qū)溫度，控制燃燒以150C /min的速率升溫至750°C并保溫80min，然后再以15°C /min的速率升溫1500°C并保溫8h得到植物炭；
將植物炭進(jìn)行粉碎，使其粒徑達(dá)到微米級以下，并分散均勻，然后加入苧麻纖維紡絲溶液中，植物炭微粉與苧麻纖維的重量比為20:30，采用濕法紡絲法制得植物炭纖維；所述的苧麻纖維紡絲溶液是將苧麻纖維溶解在殼聚糖、丁二醇和水的混合溶液中形成的紡絲溶液，所述苧麻纖維與所述混合溶液的比例為1:40-50 ;所述混合溶液中殼聚糖、丁二醇和水的比例為1:8:60 ;
復(fù)合加捻:將植物炭纖維與羊毛纖維、棉纖維和60D氨綸網(wǎng)絡(luò)復(fù)合，然后進(jìn)行穿綜和加捻，所述加捻的加捻度為750-780T/M ;所述穿綜時的整經(jīng)車速為260r/min ;所述網(wǎng)絡(luò)復(fù)合條件為網(wǎng)點控制在100個/米，氣壓控制在0.25MPa，氨綸牽引配比為3作為空氣包覆網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)；
織造:將完成穿綜和加捻后所得的經(jīng)紗和緯紗在噴氣織機上進(jìn)行織造，織造時采用雙織軸，開口時間110度，后梁高度85cm，絞經(jīng)軸高度120cm，紗羅綜高度與上梁間隔20cm，織機速率200r/min，打緯速度為lm/s ;織造時的經(jīng)紗張力為4.0-5.8KN ；
整理:將所得織造物進(jìn)行配缸、平整、預(yù)定型和定型，獲得最終的植物炭復(fù)合面料。
實施例三
本實施例采用的植物原料為松樹，將松樹去除表皮雜質(zhì)后進(jìn)行初切，長度控制不超過15cm0將植物原料送入微波真空罐中，抽真空至真空度為-0.0lMPa，再進(jìn)行微波處理，微波頻率為550MHz，微波處理時間為2min ；
將經(jīng)過前處理所得的植物原料依次經(jīng)歷干燥、預(yù)炭化、炭化、煅燒和冷卻，各測溫點的溫度，干燥區(qū)A為180°C，預(yù)炭化區(qū)B為325°C，炭化區(qū)C為530°C，升溫時觀測圖1所示D區(qū)即燃燒區(qū)不同位置的溫度，當(dāng)燃燒區(qū)某處如d2的溫度過低時，打開該處的小孔，導(dǎo)入空氣就地就近燃燒，使該處溫度升高，控制竹子下移過程中經(jīng)歷的燃燒區(qū)溫度，控制燃燒以IO0C /min的速率升溫至900°C并保溫50min，然后再以10°C /min的速率升溫至1600°C并保溫5h得到植物炭；
將植物炭進(jìn)行粉碎，使其粒徑達(dá)到微米級以下，并分散均勻，然后加入苧麻纖維紡絲溶液中，植物炭微粉與苧麻纖維的重量比為15-20:30-45，采用濕法紡絲法制得植物炭纖維；所述的苧麻纖維紡絲溶液是將苧麻纖維溶解在殼聚糖、丁二醇和水的混合溶液中形成的紡絲溶液，所述苧麻纖維與所述混合溶液的比例為1:40-50 ;所述混合溶液中殼聚糖、丁二醇和水的比例為1: 2-8:60-70 ；
復(fù)合加捻:將植物炭纖維與羊毛纖維、棉纖維和60D氨綸網(wǎng)絡(luò)復(fù)合，然后進(jìn)行穿綜和加捻，所述加捻的加捻度為730-750T/M ;所述穿綜時的整經(jīng)車速為250r/min ;所述網(wǎng)絡(luò)復(fù)合條件為網(wǎng)點控制在90個/米，氣壓控制在0.2MPa，氨綸牽引配比為2.8作為空氣包覆網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)?？椩?將完成穿綜和加捻后所得的經(jīng)紗和緯紗在噴氣織機上進(jìn)行織造，織造時采用雙織軸，開口時間115度，后梁高度88cm，絞經(jīng)軸高度125cm，紗羅綜高度與上梁間隔25cm，織機速率300r/min，打緯速度為1.2m/s ;織造時的經(jīng)紗張力為3.0-4.5KN ；
整理:將所得織造物進(jìn)行配缸、平整、預(yù)定型和定型，獲得最終的植物炭復(fù)合面料。
實施例四
同實施例三，不同的是使用的原料為山毛櫸；控制燃燒以10°c /min的速率升溫至1000°C并保溫50min，然后再以10°C /min的速率升溫至1800°C并保溫5h得到植物炭。
實施例五
同實施例一，不同的是植物原料未經(jīng)過微波真空前處理，而是直接制備成植物炭后進(jìn)行植物炭纖維制備。
對比實施例一
同實施例一，不同的是采用干法紡絲制得植物炭纖維；所述的苧麻纖維紡絲溶液是將苧麻纖維溶解在丁二醇和水的混合溶液中形成的紡絲溶液，其中不含有殼聚糖。
對比實施例二
同實施例二，不同的是復(fù) 合加捻是將植物炭纖維與羊毛纖維、棉纖維和40D氨綸網(wǎng)絡(luò)復(fù)合，然后進(jìn)行穿綜和加捻，所述加捻的加捻度為600-650T/M ;所述網(wǎng)絡(luò)復(fù)合條件為網(wǎng)點控制在60個/米，氣壓控制在0.15MPa，氨綸牽引配比為3.5作為空氣包覆網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。
表1植物炭復(fù)合面料性能對比
權(quán)利要求
1.一種植物炭復(fù)合面料的生產(chǎn)方法，其特征在于:它依次包括以下步驟: (1)植物炭纖維制備:將植物炭進(jìn)行粉碎，使其粒徑達(dá)到微米級以下，并分散均勻，然后加入苧麻纖維紡絲溶液中，植物炭微粉與苧麻纖維的重量比為15-20:30-45，采用濕法紡絲法制得植物炭纖維 ；所述的苧麻纖維紡絲溶液是將苧麻纖維溶解在殼聚糖、丁二醇和水的混合溶液中形成的紡絲溶液，所述苧麻纖維與所述混合溶液的重量比為1:40-50 ； (2)復(fù)合加捻:將植物炭纖維與羊毛纖維、棉纖維和60D氨綸網(wǎng)絡(luò)復(fù)合，然后進(jìn)行穿綜和加捻，所述加捻的加捻度為700-780T/M ;所述網(wǎng)絡(luò)復(fù)合條件為網(wǎng)點控制在80-100個/米，氣壓控制在0.18-0.25MPa，氨綸牽引配比為2_3作為空氣包覆網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)； (3)織造:將完成穿綜和加捻后所得的經(jīng)紗和緯紗在噴氣織機上進(jìn)行織造；織造時采用雙織軸，開口時間110-120度，后梁高度85-90cm，絞經(jīng)軸高度120-130cm，紗羅綜高度與上梁間隔20-30cm，織機速率200-320r/min，打緯速度為1-1.5m/s ； (4)整理:將步驟(3)所得織造物進(jìn)行配缸、平整、預(yù)定型和定型，獲得最終的植物炭復(fù)合面料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種植物炭復(fù)合面料的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述混合溶液中殼聚糖、丁二醇和水的比例為1: 2-8:60-70。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種植物炭復(fù)合面料的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述殼聚糖的分子量為8000-50000道爾頓。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種植物炭復(fù)合面料的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述穿綜時的整經(jīng)車速為240-260r/min。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種植物炭復(fù)合面料的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述加捻度為 730-750T/M。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種植物炭復(fù)合面料的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述網(wǎng)絡(luò)復(fù)合條件為網(wǎng)點控制在90個/米，氣壓控制在0.2MPa，氨綸牽引配比為2.8作為空氣包覆網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的一種植物炭復(fù)合面料的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述植物炭是通過以下方法制得: A.原料前處理:將植物原料送入微波真空罐中，抽真空至真空度為-0.02MPa -0.0OlMPa,再進(jìn)行微波處理，微波頻率為300MHz 950MHz，微波處理時間為I 3min ； B.植物炭制備:將經(jīng)過前處理所得的植物原料依次經(jīng)歷干燥、預(yù)炭化、炭化、煅燒和冷卻，控制燃燒以5-15°C /min的速率升溫至700_750°C或900-1000°C并保溫40_80min，然后再以5-15°C /min的速率升溫至1000-1500°C或1600-1800°C并保溫2_8h得到植物炭。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種植物炭復(fù)合面料的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述植物原料為玉米芯、竹子或松樹。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種植物炭復(fù)合面料的生產(chǎn)方法，其特征在于:對于玉米芯或竹子，控制燃燒以5-15°C /min的速率升溫至700-750°C并保溫40_80min，然后再以5-15°C /min的速率升溫至1000-1500°C并保溫2_8h，得到植物炭。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種植物炭復(fù)合面料的生產(chǎn)方法，其特征在于:對于松樹，控制燃燒以5-15°C /min的速率升溫至900-1000°C并保溫40_80min，然后再以5_15°C /min的速率升溫至1600-1800°C并保溫2-8h， 得到植物炭。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種面料的生產(chǎn)方法，尤其涉及一種植物炭復(fù)合面料的生產(chǎn)方法。它依次包括步驟植物炭纖維制備將植物炭進(jìn)行粉碎，然后加入苧麻纖維紡絲溶液中，植物炭微粉與苧麻纖維的重量比為15-20:30-45，采用濕法紡絲法制得植物炭纖維；苧麻纖維紡絲溶液是將苧麻纖維溶解在殼聚糖、丁二醇和水的混合溶液中形成的紡絲溶液，苧麻纖維與混合溶液的重量比為1:40-50；復(fù)合加捻將植物炭纖維與羊毛纖維、棉纖維和60D氨綸網(wǎng)絡(luò)復(fù)合，然后進(jìn)行穿綜和加捻，加捻的加捻度為700-780T/M；網(wǎng)絡(luò)復(fù)合條件為網(wǎng)點控制在80-100個/米，氣壓控制在0.18-0.25MPa，氨綸牽引配比為2-3作為空氣包覆網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)；織造和整理，獲得最終的植物炭復(fù)合面料。本發(fā)明制得的植物炭復(fù)合面料具有透氣、抑菌和挺爽。
文檔編號D03D15/00GK103088521SQ201310026778
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月24日
發(fā)明者丁建中 申請人:浙江建中竹業(yè)科技有限公司