一种功能性粘纤服装面料的制备方法与流程

本发明涉及功能性面料技术领域，具体涉及一种功能性粘纤服装面料的制备方法。

背景技术：

粘纤面料是通过粘胶纤维纺织而成的面料，粘胶纤维以天然纤维素为原料，经碱化、老化、磺化等工序制成可溶性纤维素黄原酸酯，再溶于稀碱液制成粘胶，经湿法纺丝制成。采用不同的原料和纺丝工艺，可以分别得到普通粘胶纤维、富强纤维、粘胶丝以及粘胶强力丝。粘胶纤维具有良好的吸湿性，一般大气条件下回潮率在13％左右，光洁柔软，手感爽滑，染色性精良，不宜褪色，主要缺点有：在小负荷下即容易变形，弹性回复性能差，面料稳定性差。

申请号201110049019.1的专利公开了一种生产竹材粘胶纤维的短流程低能耗方法，该方法在浆料浓缩到含纤维素的质量浓度为40％～50％后，直接进入浸渍工序，再进行压榨，采用二次浸渍、二次压榨，保证了竹材胶粘纤维的产品质量，缩短了生产流程，降低了能源消耗。但是经研究发现，仍然存在以下问题：(1)粘胶原液中的碱含量高，黄化时二硫化碳和烧碱的副反应发生率高，同时原液中的半纤维未充分挤压释放，使得碱纤维素团聚，无法保障后续加工的顺利进行；(2)碱纤维素比表面积小，与抗菌剂、阻燃整理剂相容性差，使得纤维面料成品的抗菌性、阻燃性较差；(3)压榨工序中，电机转速大时粉碎压榨设备晃动剧烈，缓冲减震效果差，无法保障压榨过程的稳定进行。

技术实现要素：

为了解决上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种功能性粘纤服装面料的制备方法，通过将粘胶原液使用纤维粉碎装置进行循环往复地粉碎压榨后，再经老化、黄化形成前处理液；前处理液经抗菌剂、阻燃整理剂的整理后经湿法纺丝得到该面料；通过对粘胶原液循环往复地锤击做功，使得原液中的碱含量大大降低，减少黄化时二硫化碳和烧碱的副反应，同时可以将原液中的半纤维充分挤压释放，并进行锤击粉碎，使得碱纤维素成松散状态，增大碱纤维素的表面积，保障后续加工工序的顺利进行；

抗菌剂中的吸附颗粒吸附在碱纤维素的表面和空隙内，缓慢释放沉积的银离子，并加入阻燃整理剂后纺丝得到，大大提高了面料的抗菌性和阻燃性；

通过第一紧固螺母将槽板和紧固调节板进一步紧固，第二紧固螺母可以在电机转速过快、粉碎锤锤击速度过快时，带动缓冲杆的晃动，缓冲块进一步在滑轨上滑动，起到缓冲减震的作用，使得粉碎锤的锤击更加稳定，保障粉碎压榨过程更加均匀稳定。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

本发明提供一种功能性粘纤服装面料的制备方法，包括以下步骤：

s1、将粘胶原液通入纤维粉碎装置的粉碎箱体内，伺服电机的转轴带动主动轮轴、主动轮盘转动，主动轮轴带动从动轮盘转动，使得从动轮盘上的螺母带动主动杆的一端绕从动轮盘旋转运动；主动杆带动从动杆在缸体内循环往复运动，使得粉碎锤对粘胶原液循环往复地粉碎压榨，压榨完成后再经老化、黄化形成前处理溶液；

s2、向活性炭中加入活性炭质量10-15％的分散剂，混合均匀后得到活性炭分散料，按照球料比8-10:1将活性炭分散料加入球磨机中，研磨得到比表面积大于800m²/g的吸附颗粒；将吸附颗粒添加到0.06-0.1mol/l的硝酸银溶液中，边搅拌边加入增溶剂，然后加入25-30vt％的双氧水，吸附颗粒表面沉积银离子得到抗菌剂；

s3、将抗菌剂加入前处理溶液中，再加入阻燃整理剂，经喷丝孔喷入到凝固浴中，35-40℃湿法纺丝得到该功能性粘纤服装面料；

所述阻燃整理剂的制备方法如下：1)按照重量份，将8-12份甲基丙烯酸甲酯、1-3份甲基丙烯酸丁酯、0.6-1.5份纳米碳粉混合后，超声分散20-30min得到混合料a；其中，超声波频率为20～40khz，分散速度2500～3000r/min；

2)按照重量份，将0.2-0.6份聚乙烯吡咯烷酮、0.5-1.3份十二烷基硫酸钠超声分散10-15min得到混合料b；其中，超声波频率为20～35khz，分散速度3500～4000r/min；

3)按照重量份，将1.2-1.8份膨胀珍珠岩、0.2-0.5份纳米二氧化钛加入混合料a中，再加入混合料b、80-120份蒸馏水，超声分散20-30min即可；其中，超声波频率为20～30khz，分散速度1200～1500r/min。

作为本发明进一步的方案，所述分散剂为硅酸钠、铝酸钠、柠檬酸铵、三聚磷酸钾、焦磷酸钾中的一种或多种的混合物。

作为本发明进一步的方案，所述增溶剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、柠檬酸钠、明胶、甲壳素中的一种或多种的混合物。

作为本发明进一步的方案，所述凝固浴的组成为：硫酸70-80g/l、硫酸钠160-180g/l、硫酸锌25-30g/l。

作为本发明进一步的方案，所述纤维粉碎装置包括安装底座、粉碎箱体、传动机构、固定抗震机构，粉碎箱体、传动机构、固定抗震机构设于安装底座的上方；固定抗震机构包括固定安装板，固定安装板设于安装底座长度方向的一侧，粉碎箱体设于安装底座长度方向的另一侧；

所述传动机构包括主动轮盘、主动轮轴、从动轮盘、主动杆、从动杆，主动轮盘设于固定安装板的外侧且中心设有安装孔，主动轮轴穿过第二安装孔且其一端穿过主动轮盘中心的安装孔，另一端穿过第六安装孔与从动轮盘紧固连接；主动杆的一端通过螺母固定在从动轮盘的外周面上，另一端伸入缸体与从动杆通过螺母紧固连接；从动杆伸入粉碎箱体内部且与设于粉碎箱体内部的粉碎锤连接。

作为本发明进一步的方案，所述固定抗震机构包括缓震板、缓震杆、缓冲杆、缓冲块，缓震板的纵截面呈上窄下宽的凸轮形状，缓震板上从上至下依次设有第四安装孔、第五安装孔、第六安装孔；缓震杆的一端设有第一紧固螺母，另一端设有第二紧固螺母，第一紧固螺母将穿过槽板、第四安装孔的紧固调节螺杆紧固，第二紧固螺母与缓冲杆紧固连接，缓冲杆伸入粉碎箱体的上部且与设置在粉碎箱体内部的缓冲块连接，粉碎箱体内部设有供缓冲块滑动的滑轨。

本发明的有益效果：

1、本发明的功能性粘纤服装面料的制备方法，在现有技术的基础上进行改进，将粘胶原液使用纤维粉碎装置进行循环往复地粉碎压榨后，再经老化、黄化形成前处理液；前处理液经抗菌剂、阻燃整理剂的整理后经湿法纺丝得到该面料。通过对粘胶原液循环往复地锤击做功，使得原液中的碱含量大大降低，减少黄化时二硫化碳和烧碱的副反应，同时可以将原液中的半纤维充分挤压释放，并进行锤击粉碎，使得碱纤维素成松散状态，增大碱纤维素的表面积，保障后续加工工序的顺利进行；良好比表面积的碱纤维素与抗菌剂、阻燃整理剂相容结合，使得抗菌剂中的吸附颗粒吸附在碱纤维素的表面和空隙内，缓慢释放沉积的银离子，起到良好的抗菌性和抗菌抑菌耐久性。该制备方法制备得到的面料具有优良的强度、断裂伸长率、抗菌性能和阻燃性能，经检测干强2.12cn/dtex，湿强1.16cn/dtex，断裂伸长率16％，大肠杆菌抗菌率94.3％，金黄色葡萄球菌抗菌率92.2％，极限氧指数29％。

2、本发明的抗菌剂，将负载有银离子且比表面积≥800m²/g的吸附颗粒应用到粘胶原液中，形成均匀且粒径较小的复合颗粒，在纺丝的过程中活性炭和银都吸附在面料纤维的内部结构中，赋予成品纤维抗菌、除臭的同时，在纤维内部形成一定的毛细孔，进一步增强了成品纤维的吸湿透气性。

3、本发明的阻燃整理剂，制备时先将甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、纳米碳粉超声分散，再将聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基硫酸钠超声分散，最后再将阻燃填料膨胀珍珠岩、纳米二氧化钛与其他原料分散料加水分散得到；原料分散均匀的同时，阻燃填料和表面活性剂十二烷基硫酸钠能够在聚乙烯吡咯烷酮的粘结成膜作用下，在水中形成致密规则的膜层，与前处理液混合后，纤维素与膜层交融凝聚，结合紧密，在纺丝后发挥更加良好的阻燃性能。

4、在对粘胶原液粉碎压榨的过程中，纤维粉碎装置上的固定安装板和粉碎箱体将重量分散在安装底座上，避免传动机构传动时装置整体发生剧烈晃动；通过第一紧固螺母将槽板和紧固调节板进一步紧固，第二紧固螺母可以在电机转速过快、粉碎锤锤击速度过快时，带动缓冲杆的晃动，缓冲块进一步在滑轨上滑动，起到缓冲减震的作用，使得粉碎锤的锤击更加稳定，保障粉碎压榨过程更加均匀稳定。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明纤维粉碎装置的三维图。

图2是本发明纤维粉碎装置的的后视图。

图3是本发明纤维粉碎装置的的纵向剖视图。

图4是本发明固定安装板的结构示意图。

图5是本发明缓震板的结构示意图。

图中：100、安装底座；200、粉碎箱体；210、粉碎锤；310、主动轮盘；320、主动轮轴；330、从动轮盘；340、主动杆；350、从动杆；360、缸体；410、固定安装板；411、竖直主体板；412、l形翻折板；413、第一安装孔；414、第二安装孔；415、第三安装孔；421、紧固调节螺杆；422、紧固调节板；423、固定旋把；424、槽板；425、螺母；426、调节旋把；427、弧形通孔；510、缓震板；511、第四安装孔；512、第五安装孔；513、第六安装孔；520、缓震杆；521、第一紧固螺母；522、第二紧固螺母；530、缓冲杆；540、缓冲块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

参阅图1-5所示，本实施例的一种功能性粘纤服装面料的制备方法，包括以下步骤：

s1、将粘胶原液通入纤维粉碎装置的粉碎箱体200内，伺服电机的转轴带动主动轮轴320、主动轮盘310转动，主动轮轴320带动从动轮盘330转动，使得从动轮盘330上的螺母带动主动杆340的一端绕从动轮盘330旋转运动；主动杆340带动从动杆350在缸体360内循环往复运动，使得粉碎锤210对粘胶原液循环往复地粉碎压榨，压榨完成后再经老化、黄化形成前处理溶液；

s2、向活性炭中加入活性炭质量12％的硅酸钠，混合均匀后得到活性炭分散料，按照球料比8.8:1将活性炭分散料加入球磨机中，研磨得到比表面积大于800m²/g的吸附颗粒；将吸附颗粒添加到0.08mol/l的硝酸银溶液中，边搅拌边加入聚乙烯吡咯烷酮，然后加入26vt％的双氧水，吸附颗粒表面沉积银离子得到抗菌剂；

s3、将抗菌剂加入前处理溶液中，再加入阻燃整理剂，经喷丝孔喷入到凝固浴中，38℃湿法纺丝得到该功能性粘纤服装面料；其中，凝固浴的组成为：硫酸75g/l、硫酸钠175g/l、硫酸锌28g/l。

所述阻燃整理剂的制备方法如下：1)按照重量份，将10份甲基丙烯酸甲酯、2.5份甲基丙烯酸丁酯、1.2份纳米碳粉混合后，超声分散26min得到混合料a；其中，超声波频率为30khz，分散速度2800r/min；

2)按照重量份，将0.4份聚乙烯吡咯烷酮、0.8份十二烷基硫酸钠超声分散12min得到混合料b；其中，超声波频率为26khz，分散速度3800r/min；

3)按照重量份，将1.6份膨胀珍珠岩、0.4份纳米二氧化钛加入混合料a中，再加入混合料b、110份蒸馏水，超声分散25min即可；其中，超声波频率为25khz，分散速度1450r/min。

经检测，该功能性粘纤服装面料的干强2.16cn/dtex，湿强1.18cn/dtex，断裂伸长率17％；大肠杆菌抗菌率94.2％，金黄色葡萄球菌抗菌率92.5％，极限氧指数30％。

实施例2

参阅图1-5所示，本实施例的一种功能性粘纤服装面料的制备方法，包括以下步骤：

s1、将粘胶原液通入纤维粉碎装置的粉碎箱体200内，伺服电机的转轴带动主动轮轴320、主动轮盘310转动，主动轮轴320带动从动轮盘330转动，使得从动轮盘330上的螺母带动主动杆340的一端绕从动轮盘330旋转运动；主动杆340带动从动杆350在缸体360内循环往复运动，使得粉碎锤210对粘胶原液循环往复地粉碎压榨，压榨完成后再经老化、黄化形成前处理溶液；

s2、向活性炭中加入活性炭质量11％的柠檬酸铵，混合均匀后得到活性炭分散料，按照球料比9.2:1将活性炭分散料加入球磨机中，研磨得到比表面积大于800m²/g的吸附颗粒；将吸附颗粒添加到0.09mol/l的硝酸银溶液中，边搅拌边加入聚乙烯醇，然后加入30vt％的双氧水，吸附颗粒表面沉积银离子得到抗菌剂；

s3、将抗菌剂加入前处理溶液中，再加入阻燃整理剂，经喷丝孔喷入到凝固浴中，40℃湿法纺丝得到该功能性粘纤服装面料；其中，凝固浴的组成为：硫酸70-80g/l、硫酸钠160-180g/l、硫酸锌25-30g/l。

所述阻燃整理剂的制备方法如下：1)按照重量份，将12份甲基丙烯酸甲酯、3份甲基丙烯酸丁酯、1.3份纳米碳粉混合后，超声分散30min得到混合料a；其中，超声波频率为36khz，分散速度2900r/min；

2)按照重量份，将0.5份聚乙烯吡咯烷酮、1.2份十二烷基硫酸钠超声分散15min得到混合料b；其中，超声波频率为32khz，分散速度4000r/min；

3)按照重量份，将1.6份膨胀珍珠岩、0.5份纳米二氧化钛加入混合料a中，再加入混合料b、115份蒸馏水，超声分散28min即可；其中，超声波频率为26khz，分散速度1500r/min。

经检测，该功能性粘纤服装面料的干强2.12cn/dtex，湿强1.16cn/dtex，断裂伸长率16％；大肠杆菌抗菌率94.3％，金黄色葡萄球菌抗菌率92.2％，极限氧指数29％。

实施例3

参阅图1-5所示，本实施例的一种功能性粘纤服装面料的制备方法，包括以下步骤：

s1、将粘胶原液通入纤维粉碎装置的粉碎箱体200内，伺服电机的转轴带动主动轮轴320、主动轮盘310转动，主动轮轴320带动从动轮盘330转动，使得从动轮盘330上的螺母带动主动杆340的一端绕从动轮盘330旋转运动；主动杆340带动从动杆350在缸体360内循环往复运动，使得粉碎锤210对粘胶原液循环往复地粉碎压榨，压榨完成后再经老化、黄化形成前处理溶液；

s2、向活性炭中加入活性炭质量15％的三聚磷酸钾，混合均匀后得到活性炭分散料，按照球料比10:1将活性炭分散料加入球磨机中，研磨得到比表面积大于800m²/g的吸附颗粒；将吸附颗粒添加到0.1mol/l的硝酸银溶液中，边搅拌边加入明胶，然后加入27vt％的双氧水，吸附颗粒表面沉积银离子得到抗菌剂；

s3、将抗菌剂加入前处理溶液中，再加入阻燃整理剂，经喷丝孔喷入到凝固浴中，36℃湿法纺丝得到该功能性粘纤服装面料；其中，凝固浴的组成为：硫酸70-80g/l、硫酸钠160-180g/l、硫酸锌25-30g/l。

所述阻燃整理剂的制备方法如下：1)按照重量份，将10份甲基丙烯酸甲酯、2份甲基丙烯酸丁酯、1.2份纳米碳粉混合后，超声分散30min得到混合料a；其中，超声波频率为40khz，分散速度2700r/min；

2)按照重量份，将0.6份聚乙烯吡咯烷酮、1.2份十二烷基硫酸钠超声分散13min得到混合料b；其中，超声波频率为32khz，分散速度3600r/min；

3)按照重量份，将1.5份膨胀珍珠岩、0.4份纳米二氧化钛加入混合料a中，再加入混合料b、120份蒸馏水，超声分散25min即可；其中，超声波频率为28khz，分散速度1500r/min。

经检测，该功能性粘纤服装面料的干强2.11cn/dtex，湿强1.14cn/dtex，断裂伸长率17％；大肠杆菌抗菌率94.0％，金黄色葡萄球菌抗菌率92.1％，极限氧指数28％。

实施例4

参阅图1-5所示，本实施例提供一种纤维粉碎装置，适用于粘胶原液的压榨加工工序，包括安装底座100、粉碎箱体200、传动机构、固定抗震机构，粉碎箱体200、传动机构、固定抗震机构设于安装底座100的上方。具体地，固定抗震机构包括固定安装板410，固定安装板410设于安装底座100长度方向的一侧，粉碎箱体200设于安装底座100长度方向的另一侧。固定安装板410和粉碎箱体200将重量分散在安装底座100上，避免传动机构传动时装置整体发生剧烈晃动。

固定安装板410包括一竖直主体板411、一l形翻折板412，竖直主体板411的顶部与l形翻折板412的底部一体成型，竖直主体板411包括纵截面呈等腰梯形状的上部分和纵截面呈矩形的下部分，上部分贯穿设有第一安装孔413，下部分贯穿设有第二安装孔414，l形翻折板412的竖直部分设有第三安装孔415。固定安装板410的外侧设有紧固调节机构，紧固调节机构包括紧固调节螺杆421、紧固调节板422、固定旋把423，紧固调节螺杆421穿过第一安装孔413且其外侧与紧固调节板422连接，内侧与槽板424连接，紧固调节板422包括一与紧固调节螺杆421螺纹连接的螺母425、调节旋把426，调节旋把426与螺母的外围焊接成型，其上设有一弧形通孔427，固定旋把423穿过弧形通孔427、第三安装孔415将紧固调节板422与固定安装板410连接。紧固调节机构通过紧固调节螺杆421连接固定安装板410、槽板424、缓震板510后，并通过螺母425紧固，穿过第三安装孔415的固定旋把423将紧固调节板422与固定安装板410紧固，并且通过旋转调节旋把426，使得紧固调节板422沿弧形通孔427的路径旋转，便于调节固定安装板410、槽板424、缓震板510之间的松紧程度，使得装置达到更佳的抗震性。

传动机构包括主动轮盘310、主动轮轴320、从动轮盘330、主动杆340、从动杆350，主动轮盘310设于固定安装板410的外侧且中心设有安装孔，主动轮轴320穿过第二安装孔414且其一端穿过主动轮盘310中心的安装孔，另一端穿过第六安装孔513与从动轮盘330紧固连接。主动杆340的一端通过螺母固定在从动轮盘330的外周面上，另一端伸入缸体360与从动杆350通过螺母紧固连接。从动杆350伸入粉碎箱体200内部且与设于粉碎箱体200内部的粉碎锤210连接。传动机构工作时，只需要将主动轮轴320与伺服电机连接，伺服电机的转轴带动主动轮轴320、主动轮盘310的转动，主动轮轴320进一步带动从动轮盘330转动，使得从动轮盘330上的螺母带动主动杆340的一端绕从动轮盘330旋转运动，主动杆340进一步带动从动杆350在缸体360内循环往复运动，使得粉碎锤210对承装在粉碎箱体200内的粘胶原液循环往复地稳定锤击做功，使得原液中的碱含量大大降低，减少黄化时二硫化碳和烧碱的副反应，同时可以将原液中的半纤维充分挤压释放，并进行锤击粉碎，使得碱纤维素成松散状态，增大碱纤维素的表面积，保障后续加工工序的顺利进行。

固定抗震机构包括缓震板510、缓震杆520、缓冲杆530、缓冲块540，缓震板510的纵截面呈上窄下宽的凸轮形状，缓震板510上从上至下依次设有第四安装孔511、第五安装孔512、第六安装孔513。缓震杆520的一端设有第一紧固螺母521，另一端设有第二紧固螺母522，第一紧固螺母521将穿过槽板424、第四安装孔511的紧固调节螺杆421紧固，第二紧固螺母522与缓冲杆530紧固连接，缓冲杆530伸入粉碎箱体200的上部且与设置在粉碎箱体200内部的缓冲块540连接，粉碎箱体200内部设有供缓冲块540滑动的滑轨。固定抗震机构中，首先通过在缓震杆520两端分别设置第一紧固螺母521和第二紧固螺母522，第一紧固螺母521可以将槽板424和紧固调节板422进一步紧固，第二紧固螺母522可以在电机转速过快，粉碎锤210锤击速度过快时，带动缓冲杆530的晃动，缓冲块540进一步在滑轨上滑动，起到缓冲缓震的作用，使得粉碎锤210的锤击更加稳定。

本实施例纤维粉碎装置的工作方法包括以下步骤：

1)、将主动轮轴320与伺服电机连接，伺服电机的转轴带动主动轮轴320、主动轮盘310的转动，主动轮轴320带动从动轮盘330转动，使得从动轮盘330上的螺母带动主动杆340的一端绕从动轮盘330旋转运动；

2)、主动杆340带动从动杆350在缸体360内循环往复运动，使得粉碎锤210对承装在粉碎箱体200内的粘胶原液循环往复地锤击粉碎。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。