本發(fā)明涉及功能性水刺無紡布制備領(lǐng)域，具體涉及一種羊絨蛋白纖維素纖維水刺無紡布及其生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：

羊毛是紡織工業(yè)的重要原料，它具有彈性好、吸濕性強、保暖性好等優(yōu)點，羊毛紡織品以其華貴高雅、穿著舒適的天然風(fēng)格而著稱，特別是羊絨有著“軟黃金”之美名，但由于價格高，對非織造布的生產(chǎn)來說，使用不多，采用好羊毛生產(chǎn)的非織造布，僅限于針刺制造毛毯、高級針刺氈等不多的一些高級工業(yè)用布，一般采用的是羊毛加工中的短毛、粗毛，通過針刺、縫編等方法生產(chǎn)地毯的托墊布、針刺地毯的夾心層、絕熱保暖材料等產(chǎn)品，這類羊毛的長度不一，含雜高，可紡性差，加工較困難，產(chǎn)品可以經(jīng)過化學(xué)后處理，以提高質(zhì)量。

為了增加羊絨的利用，現(xiàn)代工業(yè)將羊絨與粘膠纖維相結(jié)合，在一定條件下將一定濃度的水解蛋白原液與纖維素(粘膠)原液，按一定的配比混合進(jìn)行紡絲，并經(jīng)后處理加工制成理想的再生蛋白纖維，這樣蛋白質(zhì)纖維之中的肽鍵(—CO—NH—)與纖維素中的—OH形成氫鍵，產(chǎn)生較強的分子結(jié)合力，從而形成新型蛋白質(zhì)的復(fù)合纖維，但本質(zhì)上氫鍵仍然屬于分子間力，結(jié)合力度還不夠，經(jīng)過多次水洗，蛋白質(zhì)即脫落，有關(guān)性能下降明顯，而且對于力學(xué)性能而言，這樣的復(fù)合纖維依然比不上粘膠纖維。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是提供一種羊絨蛋白纖維素纖維水刺無紡布及其生產(chǎn)方法，提供優(yōu)質(zhì)的含羊絨(羊毛)復(fù)合纖維材料，以解決現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)出來的羊絨(羊毛)復(fù)合纖維材料表面粗糙、容易起球的問題。

為解決上述問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

一種羊絨蛋白纖維素纖維水刺無紡布，由以下重量百分比的纖維組成：5-15％的羊絨蛋白、85-95％的棉纖維或合成纖維，羊絨蛋白通過硅烷偶聯(lián)劑接枝在纖維素上，纖維的纖度均為1.33—1.67dtex。

一種羊絨蛋白纖維素纖維水刺無紡布的生產(chǎn)方法，包括如下步驟：

(1)制備羊絨蛋白纖維素纖維：配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5-15％、pH值為11-12的羊絨蛋白堿性水溶液，將羊絨蛋白水溶液加熱至55-65℃，在攪拌條件下滴加硅烷偶聯(lián)劑，滴加完后將體系溫度升至100-110℃，維持反應(yīng)2-3小時后即得到羊絨蛋白預(yù)處理液，然后降到室溫后按照羊絨蛋白占粘膠中甲纖質(zhì)量比的5-15％的比例加入粘膠中，充分混合后進(jìn)入熟成中間桶，熟成中間桶中一直保持?jǐn)嚢锠顟B(tài)，維持反應(yīng)6-10小時后直接進(jìn)行紡絲得到濕羊絨蛋白纖維素纖維；

(2)將步驟(1)得到的濕羊絨蛋白纖維素纖維與棉纖維或合成纖維進(jìn)行混合梳理得到濕無紡布纖維網(wǎng)；

(3)用清水對步驟(2)得到的濕無紡布纖維網(wǎng)進(jìn)行360度全維度水刺固結(jié)，共11道水刺工序，水刺壓力成螺旋式梯度逐步增加；在水刺工序的最后一道通過高壓水刺打孔技術(shù)，形成每平方厘米無紡布布面同時成形時平均分布60個導(dǎo)流孔；

(4)將步驟(3)制得的水刺無紡布移入隧道式烘干機(jī)中，在80～100℃、傳動速度為0.1～0.5r/min的條件下，處理2～3h，最終無紡布的含水濕度7.5％-9.5％。

進(jìn)一步的，步驟(1)中，硅烷偶聯(lián)劑的用量為羊絨蛋白質(zhì)量比的30-40％，滴加硅烷偶聯(lián)劑的時間為20-30min。

再進(jìn)一步地，所述硅烷偶聯(lián)劑為γ-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷或γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點：

(1)本發(fā)明與羊絨蛋白纖維素纖維的制備過程相結(jié)合，無紡布中的羊絨蛋白的含量高達(dá)5-15％，羊絨蛋白與棉纖維以共價鍵連接，羊絨蛋白成為棉纖維(粘膠纖維)的一部分，由于羊絨蛋白與棉纖維以共價鍵連接，不影響棉纖維原有的力學(xué)性能，在保持纖維素纖維優(yōu)良紡織性能的基礎(chǔ)上賦予其羊絨般滑爽、柔軟的手感及相關(guān)特性,這樣的羊絨蛋白纖維素纖維制得的羊絨(羊毛)復(fù)合纖維材料表面光滑、不易起球；

(2)羊絨蛋白與棉纖維以共價鍵接枝到纖維素上，無游離的羊絨存在，平時使用過程中，羊絨蛋白不會脫離，對羊絨過敏的人也不會受到傷害；

(3)水刺時采用清水，既起到水刺固結(jié)作用，又將羊絨蛋白纖維素纖維上面附著游離的羊絨沖洗掉，水刺完成后無需洗滌操作，只用一次烘干操作，能耗、水耗低。

(4)通過羊絨蛋白接枝、前端紡絲工藝以及水刺過程有機(jī)結(jié)合，得到的纖維無需烘干直接進(jìn)入水刺步驟，而且無需專門進(jìn)行水刺預(yù)處理，一體化生產(chǎn)，大大縮短了工藝流程，簡化了工藝，方法簡便、易于規(guī)?；a(chǎn)。

具體實施方式

實施例1

進(jìn)行如下步驟的操作：

(1)向搪玻璃反應(yīng)釜泵入50L水，開啟攪拌，并加入10Kg的羊絨蛋白，滴加稀氫氧化鈉溶液將體系pH值調(diào)節(jié)至11-12后得到充分溶解的羊絨蛋白水溶液，然后將羊絨蛋白水溶液加熱至55-65℃，維持體系溫度55-65℃在攪拌條件下于20～30min內(nèi)在體系中滴加3.5Lγ-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，滴加完后將體系溫度升至100-110℃，維持體系溫度100-110℃反應(yīng)2.5小時后得到羊絨蛋白預(yù)處理液，然后降到室溫后用注射系統(tǒng)將配制的羊絨蛋白預(yù)處理液按照羊絨蛋白預(yù)處理液與粘膠體積比1:10的比例加入粘膠中，經(jīng)過靜態(tài)混合器混合后進(jìn)入熟成中間桶，熟成中間桶中一直保持?jǐn)嚢锠顟B(tài)，維持反應(yīng)6小時后直接進(jìn)行紡絲得到濕羊絨蛋白纖維素纖維；

(2)將步驟(1)得到的濕羊絨蛋白纖維素纖維與棉纖維或合成纖維進(jìn)行混合梳理得到濕無紡布纖維網(wǎng)；

(3)用清水對步驟(2)得到的濕無紡布纖維網(wǎng)進(jìn)行360度全維度水刺固結(jié)，共11道水刺工序，水刺壓力成螺旋式梯度逐步增加；在水刺工序的最后一道通過高壓水刺打孔技術(shù)，形成每平方厘米無紡布布面同時成形時平均分布60個導(dǎo)流孔；

(4)將步驟(3)制得的水刺無紡布移入隧道式烘干機(jī)中，在80～100℃、傳動速度為0.1～0.5r/min的條件下，處理2～3h，最終無紡布的含水濕度7.5％-9.5％。

最終制得的羊絨蛋白纖維素纖維水刺無紡布由以下重量百分比的纖維組成：11.56％的羊絨蛋白、88.44％的棉纖維或合成纖維，其中羊絨蛋白通過γ-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷接枝在纖維素上，纖維的纖度均為1.33dtex。

本實施例通過羊絨蛋白接枝、前端紡絲工藝以及水刺過程有機(jī)結(jié)合，一體化生產(chǎn)，大大縮短了工藝流程，簡化了工藝，方法簡便、易于規(guī)?；a(chǎn)，制得的羊絨(羊毛)復(fù)合纖維衣料表面光滑、不易起球。

采用凱氏定氮法測量羊絨蛋白含量，經(jīng)本實例方法制得的水刺無紡布的各項具體指標(biāo)如表1：

表1羊絨蛋白纖維素纖維水刺無紡布產(chǎn)品參數(shù)

如表1所示，本實施例制備的水刺無紡布在保證標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量的基礎(chǔ)上，賦予了無紡布滑爽、柔軟的特性，而且羊絨蛋白以共價鍵接枝于纖維素上，穩(wěn)定、不易脫落，是一種新型的多功能復(fù)合材料，適用于膜布基材及服裝襯里等。

實施例2

進(jìn)行如下步驟的操作：

(1)向搪玻璃反應(yīng)釜泵入50L水，開啟攪拌，并加入10Kg的羊絨蛋白，滴加稀氫氧化鈉溶液將體系pH值調(diào)節(jié)至11-12后得到充分溶解的羊絨蛋白水溶液，然后將羊絨蛋白水溶液加熱至55-65℃，維持體系溫度55-65℃在攪拌條件下于20～30min內(nèi)在體系中滴加3.5Lγ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，滴加完后將體系溫度升至100-110℃，維持體系溫度100-110℃反應(yīng)2.5小時后得到羊絨蛋白預(yù)處理液，然后降到室溫后用注射系統(tǒng)將配制的羊絨蛋白預(yù)處理液按照羊絨蛋白預(yù)處理液與粘膠體積比1:10的比例加入粘膠中，經(jīng)過靜態(tài)混合器混合后進(jìn)入熟成中間桶，熟成中間桶中一直保持?jǐn)嚢锠顟B(tài)，維持反應(yīng)6小時后直接進(jìn)行紡絲得到濕羊絨蛋白纖維素纖維；

(2)將步驟(1)得到的濕羊絨蛋白纖維素纖維與棉纖維或合成纖維進(jìn)行混合梳理得到濕無紡布纖維網(wǎng)；

(3)用清水對步驟(2)得到的濕無紡布纖維網(wǎng)進(jìn)行360度全維度水刺固結(jié)，共11道水刺工序，水刺壓力成螺旋式梯度逐步增加；在水刺工序的最后一道通過高壓水刺打孔技術(shù)，形成每平方厘米無紡布布面同時成形時平均分布60個導(dǎo)流孔；

(4)將步驟(3)制得的水刺無紡布移入隧道式烘干機(jī)中，在80～100℃、傳動速度為0.1～0.5r/min的條件下，處理2～3h，最終無紡布的含水濕度7.5％-9.5％。

最終制得的羊絨蛋白纖維素纖維水刺無紡布由以下重量百分比的纖維組成：11.51％的羊絨蛋白、88.49％的棉纖維或合成纖維，其中羊絨蛋白通過γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷接枝在纖維素上，纖維的纖度均為1.67dtex。

以上所述實施例僅表達(dá)了本申請的具體實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本申請保護(hù)范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本申請技術(shù)方案構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本申請的保護(hù)范圍。