一种麻纤维低温柔化处理方法
【专利摘要】本发明提供了一种麻纤维低温柔化处理方法，其特征在于，具体步骤包括：将麻纤维经过预清洗除去表面杂质，进行1～10道柔化处理，烘干，得到柔化处理后的麻纤维；所述的柔化处理包括将麻纤维浸润在柔化处理液中或在麻纤维上喷洒柔化处理液，所述的柔化处理液含有碱以及尿素或硫脲，在低温状态下进行处理，处理温度为5℃～-195℃，处理时间为10s～3h，取出并清洗麻纤维。本发明所述处理方法简单高效清洁，处理后的麻纤维结晶度低、刚度低、手感柔软，所制备织物无刺痒感；纤维拥有较低的结晶度且纤维表面具有部分孔洞和沟槽，纤维染色性能和吸湿性能显著提高。
【专利说明】一种麻纤维低温柔化处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种低温柔化处理麻纤维的方法，属于纺织领域、新型改性天然纤维领域，也属于天然高分子化学领域。
【背景技术】
[0002]麻纤维是纺织领域使用最早的纤维种类之一。相对于棉花，麻类植物抗病虫害能力强，在种植过程中需要农药量少。麻纤维具有良好的吸放湿性能，部分麻纤维种类拥有抗菌防蛀甚至理疗作用，所制作的织物具有独特粗矿自然的风格。然而麻纤维的结晶度和取向度较高，纤维直径较粗、抗弯刚度大、无卷曲、外表平直，因此与皮肤接触时不易弯曲，会压迫皮肤而产生刺痒感。该特性限制了麻纤维的应用，尤其是在与皮肤直接接触的纺织品领域。
[0003]近年来为解决麻产品刺痒感问题，研宄者们进行了一系列尝试。目前已有方法主要分为减少毛羽和柔化两大类。从减少毛羽的角度来说，主要有混纺、烧毛、剪毛、毛羽倒伏、上胶等方法。通过混纺可在织物表面用柔软的其他材质毛羽替换粗硬毛羽，使得毛羽密度和数量减少，将刺痒感降低到可接受范围。但织物的成分发生变化，麻的优异性能和风格在成品上也得不到足够体现。烧毛、剪毛方式不仅可能对织物主体造成损伤，而且毛羽本身未被去除，仅仅缩短，反而增加了可承载较大载荷的毛羽数量，该方法效果较差。实现永久性毛羽倒伏在实际应用中比较困难，而上胶工艺会改变原有织物的透气性和吸湿性能。因此柔化相对来说更为可取。麻纤维柔化有三种方法:物理柔化、化学柔化和生物柔化。物理柔化方法不能使麻纤维结构发生变化，且在改善纤维可染性方面受到限制。生物柔化的应用因缺少高效率低成本合适的酶而受到阻碍。化学柔化方法中，碱法改性是最主流的方法，该工艺流程简单，成本相对较低，但存在着碱消耗量大、环境污染严重的问题。新型工艺也不断的涌现，例如阳离子改性、液氨改性、铜氨溶液改性、NMMO改性、烷基化改性和乙酰化改性等。然而采用这些新方法也会面对一些问题。如阳离子改性对纤维的染色均匀性有影响；液氨改性和NMMO改性价格昂贵；铜氨溶液不稳定，易产生氨气；烷基化改性会导致纤维好的性质的损伤；乙酰化改性工艺流程长，此外若乙酰化程度过低改性效果不明显，不能有效的阻止纤维素分子链的重结晶现象，反之，若乙酰化程度过高，不仅会增加成本，还会使麻纤维的手感过软，失去挺括和粗矿的特点，损害麻纤维的天然风格。由此可见，目前制作无刺痒感麻产品依然存在困难。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种低温处理柔化麻纤维的方法，制得的麻纤维具有棉纤维触感，从而解决麻产品刺痒感问题，扩大麻的应用。该方法易于工业化生产，生产过程不涉及毒性助剂，处理液可以循环利用，可实现低成本清洁生产。
[0005]为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是:
[0006]一种麻纤维低温柔化处理方法，其特征在于，具体步骤包括:将麻纤维经过预清洗除去表面杂质，进行I?10道柔化处理，烘干，得到柔化处理后的麻纤维；所述的柔化处理包括将麻纤维浸润在柔化处理液中或在麻纤维上喷洒柔化处理液，所述的柔化处理液含有碱以及尿素或硫脲，在低温状态下进行处理，处理温度为5°c?-195°c，处理时间为1s?3h，取出并清洗麻纤维。
[0007]优选地，所述的碱为氢氧化钠、氢氧化锂和氢氧化钾中的至少一种，柔化处理液中碱的浓度为5wt%? 15wt%。
[0008]优选地，所述的柔化处理液中尿素或硫脲的浓度为5wt%? 15wt%。
[0009]优选地，所述的柔化处理液中还含有防粘和柔软处理助剂，其浓度为5wt%?15wt % ο
[0010]更优选地，所述的防粘和柔软处理助剂为硼盐、甘油和有机硅中的至少一种。
[0011]优选地，所述的清洗温度为10°C?90°C。
[0012]优选地，所述的柔化处理液过滤后循环使用。
[0013]本发明的处理过程未发生消耗型反应，所用处理剂消耗量少，使用过的处理液在升温过程中从纤维溶解出的杂质析出，可自行脱去，实现处理液的循环利用，最终实现环保处理过程。
[0014]经上述柔化处理的麻纤维结晶度与初始模量降低，具有类似棉纤维的柔软手感，达到了去除麻纤维刺痒感的作用。
[0015]本发明制得的麻产品与已有柔化麻产品相比有如下特性:麻纤维在低温状态下处理，可以减少因水解带来的对纤维素分子链的损伤，从而降低对纤维机械性能的损伤；低温处理可以减少处理液中溶质的使用量，且处理液本身无毒还可以循环使用，一方面可以降低成本，另一方面可以实现绿色环保生产过程；所得处理纤维可以保持原有凉爽、透气、散湿以及抗菌防蛀等优点；因纤维结晶度降低同时表面形成沟槽结构，使得吸湿性能、染色性能提高；纤维刚度下降，刺痒感明显降低。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1本发明柔化处理过程流程图
[0017]图2本发明处理前后亚麻纤维表面SEM对比图(A)处理前；⑶处理后
[0018]图3本发明处理前后苎麻纤维染色性能对比，(A1-A5分别表示处理前苎麻纤维染色5min、10min、35min、50min、65min分别表不处理后芒麻纤维染色5min、10min、35min、50min、65min)
【具体实施方式】
[0019]下面通过实施例结合附图对本发明作进一步的描述。
[0020]实施例1
[0021]一种麻纤维低温柔化处理方法，具体步骤为:如图1所示，将苎麻纤维用水进行预清洗除去表面杂质，进行I道柔化处理，烘干，得到柔化处理后的苎麻纤维；所述的柔化处理包括按照设定浴比1: 24将苎麻纤维浸润在柔化处理液中，所述的柔化处理液由氢氧化钠、尿素和水组成，氢氧化钠的浓度为7wt%，尿素的浓度为12wt%，预冷至4°C，在低温状态下进行处理，处理温度为-10°C，处理时间为30min，取出，升温至25°C，先使用柔化处理液清洗纤维，再使用水清洗，50°C烘干得到棉感柔性苎麻纤维，所述的柔化处理液过滤后循环使用。
[0022]实施例2
[0023]一种麻纤维低温柔化处理方法，具体步骤为:如图1所示，将亚麻纤维用水进行预清洗除去表面杂质，进行3道柔化处理，烘干，得到柔化处理后的亚麻纤维；每道柔化处理包括按照设定浴比5: 24将麻纤维浸润在柔化处理液中，所述的柔化处理液由氢氧化钠、硫脲和水组成，氢氧化钠的浓度为5.5wt%，硫脲的浓度为13.5wt%，预冷至-15°C，在低温状态下进行处理，处理温度为_80°C，处理时间为lh，取出，升温至30°C，使用水清洗，50°C烘干得到棉感柔性亚麻纤维，亚麻纤维刺痒感得到了显著改善。所述的柔化处理液过滤后循环使用。
[0024]实施例3
[0025]一种麻纤维低温柔化处理方法，具体步骤为:如图1所示，将苎麻纤维用水进行预清洗除去表面杂质，进行5道柔化处理，烘干，得到柔化处理后的苎麻纤维；每道柔化处理包括按照设定浴比1: 24将苎麻纤维浸润在柔化处理液中，所述的柔化处理液由氢氧化钠、尿素和水组成，氢氧化钠的浓度为IIwt %，尿素的浓度为8wt%，预冷至-15°C，在低温状态下进行处理，处理温度为_80°C，处理时间为lOmin，取出，升温至30°C，使用水清洗，50°C烘干得到棉感柔性苎麻纤维，纤维结晶度降低，初始模量降低，手感明显改善。所述的柔化处理液过滤后循环使用。
[0026]实施例4
[0027]一种麻纤维低温柔化处理方法，具体步骤为:如图1所示，将亚麻纤维用水进行预清洗除去表面杂质，进行3道柔化处理，烘干，得到柔化处理后的亚麻纤维；每道柔化处理包括按照设定浴比1: 24将亚麻纤维浸润在柔化处理液中，所述的柔化处理液由氢氧化锂、硫脲、甘油和水组成，氢氧化锂的浓度为7wt %，硫脲的浓度为12wt%，甘油的浓度为5wt %，预冷至-10°C，在低温状态下进行处理，处理温度为_15°C，处理时间为1.5h，取出，升温至30°C，使用水清洗，50°C烘干得到棉感柔性亚麻纤维，结晶度降低39%，初始模量达到8Gpa，降低了 59%，手感类似棉纤维，无刺痒感。如图2，处理后亚麻单纤维表面SEM与处理前对比，其表面形成一些小孔洞和沟槽，有利于染料从表面向纤维内部的扩散，上染率提高。同时还具有回潮率高的优点。
[0028]实施例5:
[0029]一种麻纤维低温柔化处理方法，具体步骤为:如图1所示，将汉麻纤维用水进行预清洗除去表面杂质，进行6道柔化处理，烘干，得到柔化处理后的汉麻纤维；每道柔化处理包括按照设定浴比7: 24将汉麻纤维浸润在柔化处理液中，所述的柔化处理液由氢氧化钾、硫脲、四硼酸钠和水组成，氢氧化钾的浓度为8.5wt %，硫脲的浓度为10.5wt %，硼盐的浓度为5wt %，预冷至-10°C，在低温状态下进行处理，处理温度为_80°C，处理时间为1.5h，取出，升温至25°C，使用水清洗，50°C烘干得到棉感柔性汉麻纤维。所述的柔化处理液过滤后循环使用。
[0030]实施例6:
[0031]一种麻纤维低温柔化处理方法，具体步骤为:如图1所示，将苎麻纤维用水进行预清洗除去表面杂质，进行I道柔化处理，烘干，得到柔化处理后的苎麻纤维；每道柔化处理包括按照设定浴比3: 24将苎麻纤维浸润在柔化处理液中，所述的柔化处理液由氢氧化钠、尿素、氨基改性有机硅柔软剂和水组成，氢氧化钾的浓度为7wt %，硫脲的浓度为12wt%,硼盐的浓度为1wt %，预冷至_10°C，在低温状态下进行处理，处理温度为_35°C，处理时间为5min，取出，升温至30°C，先使用处理液清洗纤维，再使用水清洗，50°C烘干得到棉感柔性苎麻纤维，结晶度降低，初始模量降低，染色性能显著提高(如图3)，手感明显改善，达到了改善苎麻纤维刺痒感的作用。所述的柔化处理液过滤后循环使用。
【权利要求】
1.一种麻纤维低温柔化处理方法，其特征在于，具体步骤包括:将麻纤维经过预清洗除去表面杂质，进行I?10道柔化处理，烘干，得到柔化处理后的麻纤维；所述的柔化处理包括将麻纤维浸润在柔化处理液中或在麻纤维上喷洒柔化处理液，所述的柔化处理液含有碱以及尿素或硫脲，在低温状态下进行处理，处理温度为5°c?-195°c，处理时间为1s?3h，取出并清洗麻纤维。
2.如权利要求1所述的麻纤维低温柔化处理方法，其特征在于，所述的碱为氢氧化钠、氢氧化锂和氢氧化钾中的至少一种，柔化处理液中碱的浓度为5wt%? 15wt%。
3.如权利要求1所述的麻纤维低温柔化处理方法，其特征在于，所述的柔化处理液中尿素或硫脲的浓度为5wt%? 15wt%。
4.如权利要求1所述的麻纤维低温柔化处理方法，其特征在于，所述的柔化处理液中还含有防粘和柔软处理助剂，其浓度为5wt%? 15wt%。
5.如权利要求4所述的麻纤维低温柔化处理方法，其特征在于，所述的防粘和柔软处理助剂为硼盐、甘油和有机硅中的至少一种。
6.如权利要求1所述的麻纤维低温柔化处理方法，其特征在于，所述的清洗温度为10°C?90°C。
7.如权利要求1所述的麻纤维低温柔化处理方法，其特征在于，所述的柔化处理液过滤后循环使用。
【文档编号】D06M101/06GK104452265SQ201410668094
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月20日 优先权日:2014年11月20日
【发明者】蒋秋冉, 闫畅, 谢越, 施楣梧, 邱夷平 申请人:东华大学