專利名稱:木棉纖維在紡紗、紡織領域的制造方法及應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種助劑，經(jīng)該助劑處理的木棉纖維及其處理方法，以及該木棉纖維在紡織物中的應用，屬于紡織技術領域：
。
背景技術：
目前，在紡織品織物原料中，綠色、純天然纖維織物越來越受到人們推崇，近年來我國在逐年增長的紡織品出口比例中，純天然“植物纖維”織物的比例已占據(jù)了絕對優(yōu)勢，然而由于傳統(tǒng)天然植物原料自身特點的局限，使得這類產品，成品的附加值非常低，在大量出口的背后，我們不僅付出了大量的廉價勞動力，而且同時還付出了大量的廉價原材料，這些特性還使得這類紡織產品在創(chuàng)新和突破上有著很大的局限性。
棉花是用途最廣泛的常規(guī)原料之一，屬天然植物纖維，在崇尚綠色、純天然纖維織物的今天，越來越受到人們的青睞，但因其自身特點及條件的局限，如保暖性、柔軟性一般、纖維光澤度及彈性較差、不防水、防濕、纖維比重較重等等，故而其產品的附加值不是很高，而且當含棉量超過50％以上時，出口時還要受到紡織品配額的限制。
麻纖維，也屬天然植物纖維，人們仍在努力的開發(fā)應用它，但其在紡織品面料織物應用中的局限更大，麻纖維生硬無柔軟性，纖維光澤度、保暖性較差，故而其生產出來的產品柔軟性、手感、色澤、保暖性更差。
木棉纖維是一種在紡織工業(yè)中不太為人熟知的纖維，是生長在亞熱帶地區(qū)的一種木科類野生天然植物(樹)上的果中，與棉花很相似。其纖維表面光滑、光澤度極好，它是一種天然的高中空、超細纖維。過去由于人們對木棉纖維的的研究很少，而各研究者所采用的木棉品種也不盡相同，因此不同文獻報道的纖維細度、長度等各項指標均有差異。發(fā)明人通過大量的采集、檢測、調研工作，通過對國內、外不同產地的不同樹種進行統(tǒng)計、對比、研究，不同樹種的各項指標基本在如下范圍；木棉纖維長度8～34mm，平均15～25mm。纖維中段直徑18～45μm，平均30～36μm。線密度0.4～0.7dtex。壁厚0.5～2μm，纖維細度為0.9～3.2dtex，單纖維密度僅為0.29g/cm3，而棉纖維為1.53g/cm3。木棉纖維的相對扭轉剛度為71.5×10-4cN.cm2/tex2，比玻璃纖維的還大。這使得加捻效率降低，又因纖維長度較短、強度低、表面過于光滑、抱合力較差，因此用傳統(tǒng)的紡紗方法難以紡制成紗，這是導致過去一直沒有很好地應用木棉纖維的重要原因。
與其它一些“天然纖維”和“合成纖維”相比，木棉纖維是真正純天然的環(huán)保材料。木棉樹從不施化肥、農藥，也從不被蟲蛀，“木棉纖維”自身有著獨特的防霉、防潮、防水、防蛀的特點。中空度高達80％-90％，使其具有很強的保暖性及擋風能力(保暖性是鴨絨的1.8倍)，而人類開發(fā)的最新高技術纖維的中空度只有25％-50％(因此它將有可能成為人類最理想的保暖材料)，而超細的線密度0.4-0.7dtex僅為棉花纖維的1/2，是目前世界上最細的天然超細纖維。其比重比棉纖維小很多，由于其比重輕、中空比例高、冷水狀態(tài)下不吸水，用它制作的織物晾曬干的快，并可便于攜帶，對于夜間露宿及我國南方潮濕的冬季，是最好的保暖、防濕佳品。它對人體皮膚無任何刺激和不良影響，超細、柔滑的纖維，使其手感柔軟、溫暖、滑順、舒適，屬天然纖維材料中的上品，在崇尚天然材料的今天對紡織織物中的應用有著極好的前景。
但是，正是由于木棉纖維長度較短、線密度低，纖維表面光滑抱合率差、強度低、纖維比重過輕難以紡制成紗，故一直以來始終難以將其作為真正的紡織材料進行紡織品的制作；甚至于大百科全書中已明確將其定性描述為“只能作為填充物，不能作紡織材料”。所以，過去木棉纖維在紡織品中的應用幾乎是空白。近幾年曾有人利用棉花或合成纖維與其混紡，但只能紡制粗支紗，而且其強度很差、條干不均，最終難以形成規(guī)?；a品或商品。因此，在傳統(tǒng)紡織技術和方法中，木棉纖維一直不能進一步加工。目前，僅有日本大和紡公司開發(fā)的木棉與棉混紡織物，其木棉纖維含量在30％-50％，混紡紗支為8S、10S、20S粗支紗，以及尼日利亞木棉纖維與棉纖維50％-50％混紡的20支以下的粗支紗；而且，所有文獻都強調單用木棉纖維純紡不能實現(xiàn)，木棉纖維與棉纖維混紡不能實現(xiàn)木棉纖維在50％以上。木棉與麻混紡，也未見有成功案例，而利用“動物纖維”與“木棉纖維”混紡成紗，更是從未有過記載。

發(fā)明內容本發(fā)明的目的在于提供一種木棉纖維在紡紗前處理中使用的助劑。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種木棉纖維應用上述助劑的紡紗前處理方法。
本發(fā)明的又一目的是提供一種應用上述處理方法得到的紡紗用木棉纖維。
本發(fā)明的再一目的是提供一種經(jīng)上述助劑處理后得到的木棉纖維在紡織物中的應用。
所述的助劑由以下重量份組分構成丙烯酸酯30-55淀粉 30-50聚乙烯醇15-25
水 150-600。
所述的助劑優(yōu)選由以下重量份組分構成丙烯酸酯35-45淀粉 35-45聚乙烯醇20水 250-350。
上述的助劑中，最優(yōu)選由以下重量份組分構成丙烯酸酯40淀粉 40聚乙烯醇20水 300。
所述的丙烯酸酯優(yōu)選丙烯酸丁酯。
所述的聚乙烯醇優(yōu)選分子量為500-1500的PVA。
本發(fā)明中，所述的木棉纖維應用上述助劑的紡紗前處理方法為將上述助劑的各組分混合，形成助劑混合液，將混合液加熱至60-80℃，加入混合液30-35倍重量的木棉纖維，混合均勻，在混料房中用80℃的水蒸氣，對木棉纖維進行半定型處理10-20分鐘，使助劑混合液均勻的噴灑在木棉纖維表面并干燥，前處理即完成。然后將紡制成的紗送入烘房在100℃的溫度下進行紗支定型處理。
木棉纖維經(jīng)上述處理，表面形成毛刺，抱合力大大加強，不僅能夠與其他纖維順利進行混合紡紗，還能夠單獨進行純木棉纖維紡紗。
本發(fā)明中，當木棉纖維與棉纖維或麻纖維混紡時，木棉纖維的混紡比例可高達70％，能夠得到32支--45支的高支紗。當木棉纖維與羊毛混紡時，木棉纖維的混紡比例可高達65％，得到32支以上的高支紗。當木棉纖維與兔毛混紡時，實現(xiàn)了木棉纖維70％、兔毛20％、錦綸10％混紡比例的21支--32支的中支紗；當木棉纖維與駝毛混紡時，實現(xiàn)了木棉纖維70％、駝毛20％、錦綸10％混紡比例的32支以上的高支紗。當木棉纖維與人造纖維混合紡紗時，利用各種人造纖維自身的特點，將其以不同比例與木棉纖維混合紡紗，實現(xiàn)了木棉纖維混紡比例高達70％--95％的21支--45支的中、高支紗。當木棉纖維進行單獨純紡時，實現(xiàn)了木棉纖維純紡比例高達100％的21支--32支中支紗。
上述紡制的各類紗支，經(jīng)織造成為各類花色布、牛仔布、卡其布、天鵝絨、呢料、游泳衣料，可制作床上用品、地毯、壁布、家飾家裝面料、工業(yè)用面料、服裝、服飾；可“針織”制作各類針織的內、外衣、T恤面料、服裝、服飾；可“編織”制作各類毛衣、外套、服裝、服飾。
本發(fā)明提供了木棉纖維紡前預處理的助劑及其預處理工藝方法，彌補了木棉纖維因比重輕、易飛花、難成網(wǎng)、成條而無法紡紗的缺陷，實現(xiàn)了用100％的木棉纖維作為原料進行紡紗。通過采用木棉纖維紡紗，實現(xiàn)了規(guī)模生產，現(xiàn)已能紡制成45支的高支紗，且紗支條干均勻，能生產各種(機織、針織、編織)紡織品面料、服裝、家紡、地毯、家飾家裝面料、工業(yè)用紡織品，為木棉纖維今后更深層次的開發(fā)利用奠定了重要基礎，打破了對該技術領域：
的傳統(tǒng)認識，突破了大百科全書的禁律，填補了純木棉纖維不能紡紗和木棉纖維與其它纖維混紡不能實現(xiàn)紡制高支紗的世界空白。木棉纖維在紡織品領域的成功應用，將產生不可估量的經(jīng)濟效益和社會效益。它將打造出一個國際、國內新興的紡織產業(yè)，形成紡織行業(yè)中一個新型產業(yè)鏈。
木棉纖維的綜合成本低于棉花成本。隨著工業(yè)經(jīng)濟的飛速發(fā)展，土地可耕種面積將會越來越少，而棉花纖維必須種植在有限的農田之中，因此，可耕種土地的減少將導致棉花纖維的產量也會隨之減少，棉花的種植成本會越來越高，棉花的資源將成為新的問題。木棉纖維生長在亞熱帶和我國云南、廣西、廣東、福建一帶的木棉樹上，如果在我國南方地區(qū)的荒山中大量種植木棉樹，既增加了我國森林面積、綠化了山林、保護了水土植被，節(jié)約了有限的農田，又可以活躍貧困山區(qū)經(jīng)濟，增加山區(qū)農民收入，一次種植終身受益。
同時，由本發(fā)明提供的木棉纖維在制成織物時，木棉纖維的比例超過51％，且不改變純棉纖維性質，因此，不被美國及歐盟的紡織品配額所限制，木棉紡織品出口可為國家換取大量的外匯，這還將使受配額“困擾”的紡織行業(yè)受益。
圖1為木棉織物與普通織物的保溫率和平方米重量關系圖2為木棉織物與普通織物的透氣率和平方米重量關系具體實施方式實施例1-6
將上述助劑的各組分混合，形成助劑混合液，將混合液加熱至相應溫度，加入一定重量的木棉纖維，混合均勻，在混料房中用80℃的水蒸氣，對木棉纖維進行相應時間的半定型處理，使助劑混合液均勻的噴灑在木棉纖維表面并干燥，前處理即完成。
木棉纖維經(jīng)上述處理，表面形成毛刺，抱合力大大加強，不僅能夠與其他纖維順利的進行混合紡紗，還能夠單獨進行純木棉纖維紡紗。將紡制成的紗送入烘房在100℃的溫度下進行紗支定型處理。
使用實施例1得到的木棉纖維與棉麻纖維混紡，木棉纖維的混紡比例高達70％，得到32支--45支高支紗。
使用實施例2得到的木棉纖維與羊毛混紡，木棉纖維的混紡比例可高達65％，得到32支以上的高支紗。
使用實施例3得到的木棉纖維與兔毛混紡，得到了木棉纖維70％、兔毛20％、錦綸10％混紡比例的21支--32支中支紗。
使用實施例4得到的木棉纖維與駝毛混紡，得到了木棉纖維70％、駝毛20％、錦綸10％混紡比例的32支--45支高支紗。
使用實施例5得到的木棉纖維與人造纖維混合紡紗，得到了木棉纖維混紡比例高達70％--95％的21支--45支中、高支紗。
使用實施例6得到的純木棉纖維紡紗，得到了木棉纖維高達100％的21支--32支中支紗。
實施例7將實施例2-6得到的木棉纖維在同等條件下紡紗，進行測試，計算平均值，結果如下1、強力測試對比
全棉紗強力為＞8.8CN/tex木棉紗強力為＞8.2CN/tex2、紗支條干均勻度變異系數(shù)測試對比全棉條干均勻度變異系數(shù)(CV％)11.0木棉條干均勻度變異系數(shù)(CV％)11.243、木棉紗和全棉紗直徑測試對比全棉0.357mm木棉0.371mm實施例8應用實施例1得到的木棉纖維，在相同條件下制造內衣，與全棉內衣進行對比，數(shù)據(jù)如下1、全棉保暖內衣檢測數(shù)據(jù)傳熱系數(shù)(w/m2.℃) 3.3克羅值(CLO) 0.17保暖率 242、木棉保暖內衣檢測數(shù)據(jù)傳熱系數(shù)(w/m2.℃) 6.024克羅值(CLO) 1.072保暖率 43.99實施例9總之用木棉纖維制成的面料及四季服裝，其產品特點輕、柔軟、舒適、光滑、鮮艷、抗靜電、不易纏結，吸濕導濕、不霉不蛀，常溫下耐酸堿，是真正的綠色天然環(huán)保產品。
下面是木棉纖維與全棉及其它纖維在制造各類保暖內衣中的各項檢測數(shù)據(jù)，供參考我國行業(yè)標準規(guī)定，保暖衣的保暖率不得小于30％。而本公司開發(fā)的系列木棉高效保暖內衣具有保暖效果好、保暖率平均值在50％左右，優(yōu)于羊絨、羽絨。傳導熱阻比全棉產品高20％以上，對流熱阻為全棉產品的2-3倍，保暖率為世界領先。透濕氣量、柔軟、舒適度優(yōu)于全棉織物；具有觸感柔軟、溫暖(超細木棉與純棉產品的觸感差異類似羊絨與羊毛的差異)吸濕、導濕、彈性、舒適幾大特點1.保溫率(依照國家標準GB1048-89，利用YG606型平板式織物保溫儀測試)主要反映面料的熱傳導性能，可以看出與全棉和滌棉產品相比，木棉保暖內衣的保溫率明顯提高，這說明其傳導熱高。(見圖1)2.透氣量反映面料的擋風性能(目前國內沒有儀器專門考核面料的對流散熱性能或擋風性能，此處用Y561型透氣性測試儀衡量面料的擋風性能)，透氣量愈大，對流散熱量愈大，擋風性能越差。顯然，木棉保暖內衣的對流散熱量明顯低于全棉和滌棉對比試樣，說明擋風性能很好。
3.透濕氣量是織物濕舒適性的直接度量，從表中數(shù)據(jù)可以看出木棉與全棉織物的透濕氣量相當，從理論上也可說明二類結構相同、吸濕性相同，面料的透濕氣量或濕舒適性相當。所以，木棉與全棉織物具有類似的濕舒適性，穿著時決不會感到悶蒸。有些人喜歡用透氣量反映織物的濕舒適性，實際上透氣量與濕舒適性不能直接對應，例如很多滌綸織物透氣量高但濕舒適性還是不好，人會感覺悶蒸。相反透氣量過大保暖效果則會降低。
下面是將(系列木棉高效保暖內衣中其中的兩個品種)與結構完全相同的全棉及滌棉產品的主要性能進行對比測試指標對比表
權利要求
1.一種助劑，其特征在于，所述的助劑由以下重量份組分構成丙烯酸酯30-55淀粉 30-50聚乙烯醇15-25水 150-600。
2.根據(jù)權利要求
1所述的助劑，其特征在于，所述的助劑由以下重量份組分構成丙烯酸酯35-45淀粉 35-45聚乙烯醇20水 250-350。
3.根據(jù)權利要求
2所述的助劑，其特征在于，所述的助劑由以下重量份組分構成丙烯酸酯40淀粉 40聚乙烯醇20水 300。
4.根據(jù)權利要求
1、2或3所述的助劑，其特征在于，所述的丙烯酸酯為丙烯酸丁酯。
5.根據(jù)權利要求
1、2或3所述的助劑，其特征在于，所述的聚乙烯醇優(yōu)選分子量為500-1500。
6.一種應用權利要求
1-5所述助劑的木棉纖維前處理方法，其特征在于，所述的前處理方法為將助劑的各組分混合，形成助劑混合液，將混合液加熱至60-80℃，加入混合液30-35倍重量的木棉纖維，混合均勻，在混料房中用80℃的水蒸氣，對木棉纖維進行半定型處理10-20分鐘，使助劑混合液均勻的噴灑在木棉纖維表面并干燥，前處理即完成。
7.一種應用權利要求
6所述處理方法得到的木棉纖維，其特征在于，所述的木棉纖維經(jīng)前處理，表面形成毛刺，抱合力大大加強，能夠與其他纖維順利進行混合紡紗。
8.一種應用權利要求
6所述處理方法得到的木棉纖維，其特征在于，所述的木棉纖維經(jīng)前處理，表面形成毛刺，抱合力大大加強，能夠單獨進行純木棉纖維紡紗。
9.權利要求
7、8所述的木棉纖維在紡織物中的應用。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種助劑，經(jīng)該助劑處理的木棉纖維及其處理方法，以及該木棉纖維在紡紗、紡織物中的制造方法及應用，屬于紡織技術領域：
。所述的助劑由30－55份丙烯酸酯、30－50份淀粉、15－25份聚乙烯醇和150－600份水構成。所述的木棉纖維前處理方法為將上述助劑的各組分混合，形成助劑混合液，將混合液加熱至60－80℃，加入混合液30－35倍重量的木棉纖維，混合均勻，在混料房中用80℃的水蒸氣，對木棉纖維進行半定型處理10－20分鐘，使助劑混合液均勻的噴灑在木棉纖維表面并干燥，前處理即完成。木棉纖維經(jīng)上述處理，表面形成毛刺，抱合力大大加強，不僅能夠與其他纖維順利進行混合紡紗，同時還實現(xiàn)了純木棉纖維能夠單獨進行純紡紗。
文檔編號D06M15/01GK1990946SQ200610078141
公開日2007年7月4日 申請日期2006年4月26日
發(fā)明者戴建榮 申請人:戴建榮, 李慧君導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan