本发明属于纺织材料技术领域，具体涉及一种离子液体改性的苎麻纤维的耐碱精炼工艺。
背景技术：
苎麻纤维具有优良的吸湿性、透气性、导汗性和较强的强力，是优良服装面料。由于芒麻纤维的结晶度和取向度,其具有较低的上染率、较差的手感,同时具较强的刺痒感和易脆性,苎麻的这些性能限制了芒麻纤维在服装面料上的应用。
离子液体是由有机阳离子和无机/有机阴离子构成,在室温或近室温下呈液体状态的盐类化合物，离子液体温度范围宽，具有良好的物理和化学稳定性，无色无臭，蒸汽压低，不易挥发，对大量的无机和有机物具有良好的溶解能力，并具有溶剂和催化剂的双重功能，电化学稳定性高，具有较高的电导率和较宽的电化学窗口。离子液体在纺织中可以用于天然纤维的溶解再生、染色废水处理和纤维改性。
离子液体纤维改性是将离子液体作为一种溶剂，对纤维结晶区的局部溶胀和纤维表层溶解，以达到纤维改性的目的。中国专利cn105386301a公开的一种咪唑类离子液体对苎麻织物的抗刺痒感整理方法，将苎麻织物经氢氧化钠水溶液中预处理，再浸渍于氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑溶液，再经微波辐照，乙醇凝固得到改性的苎麻织物。该方法中使用的咪唑类离子液体毒性较强，生物可降解性能差，且原料来源于化石资源，不具有可再生性能，难以大规模使用，且苎麻纤维经离子液体改性，纤维的微结构法相变化，大分子编的松散，取向度和结晶度都降低了，改善了纤维的物理性能，但是毛羽等瑕疵现象必然加重，如果不处理势必会影响苎麻织物的品质，目前针对离子液体改性后苎麻纤维的精炼整理方面的研究并不多。
本发明将纳米茶皂素与生物酶复合对离子改性后的苎麻织物进行精炼整理，在不影响苎麻织物机械性能和染色性能的基础上，提高苎麻织物的服用性能。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种离子液体改性的苎麻纤维的耐碱精炼工艺，利用纳米茶皂素和生物酶解决离子液体改性的苎麻纤维的服用性能，对改性苎麻纤维的机械性能和染色性能几乎无影响，而且精炼方法简单高效，无有毒废水残留，绿色环保。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种离子液体改性的苎麻纤维的耐碱精炼工艺，包括以下步骤：
(1)将碱预处理的苎麻纤维置于水蒸汽中润湿膨化，再浸渍于离子液体中，在60℃下处理30min，取出烘干，得到离子液体改性的苎麻纤维；
(2)将表面活性剂加入去离子水中，在室温下搅拌均匀，加入纳米茶皂素，升温至50-60℃搅拌至均匀，降温至室温，再加入生物酶混合物及其螯合剂，调节ph至弱碱性，混合均匀，得到后整理精炼剂；
(3)将步骤(1)制备的离子液体改性的苎麻纤维置于步骤(2)制备的后整理精炼剂中，超声处理后，一浸二轧，水洗烘干得到苎麻纤维成品。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(1)中，蒸汽的压力为1.3-2kg/cm2，温度为100℃。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(1)中，润湿膨化后的苎麻纤维的含水率为20-25％。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(1)中，离子液体为胆碱脂肪酸盐离子液体。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，表面活性剂中包括脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯钠、烷基葡萄糖苷和羧甲基纤维素，所述表面活性剂与去离子水的质量比为1-5:100。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，生物酶混合物为果胶酶、纤维素酶和碱性蛋白酶，螯合剂为edta和纳米凹凸棒土，所述生物酶混合物与螯合剂的质量比为5:1。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，弱碱性的ph值为8-9。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，后整理精炼剂中纳米茶皂素的含量为5-8％，生物酶混合物的含量为8-12％。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(3)中，超声处理的功率为150-250w，时间为1-10min。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(3)中，一浸二轧的轧余率为90％。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明精炼的原料为胆碱脂肪酸盐离子液体改性的苎麻纤维，胆碱脂肪酸盐离子液体可高效的梳理苎麻纤维中的纤维素大分子，是纤维素大分子之间的氢键断裂，取向度和结晶度降低，虽然离子液体绿色安全，但是离子改性处理的苎麻纤维过于松散，毛羽现象明显，容易引起肌肤不适，本发明选用纳米茶皂素和生物酶相结合，茶皂素不是强碱也不是强氧化剂，生物酶可以对苎麻纤维进行生物降解，两者都不会在精炼的同时对苎麻纤维造成损伤，具有抚平毛羽和漂白的功效，且作用时间短，无毒副作用，还可以提高染色的色牢度，进一步提高苎麻纤维的服用性能、机械性能和染色性能。
(2)本发明的精炼工艺简单，可操作性强，将蒸汽工艺、超声波工艺、浸轧工艺相结合，在快速去除苎麻纤维杂质和抚平毛羽的基础上，对纤维不辅食、不损伤、不产生缩绒，同时可增加纤维的白度，精炼效果显著，制备的苎麻纤维成品服用性、强度和色度都更加优异，提高了苎麻纤维的品质。
具体实施方式
下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例1：
(1)将碱预处理的苎麻纤维置于水蒸汽中，在1.3kg/cm2蒸汽压力和100℃下润湿膨化至苎麻纤维的含水率为20％，再浸渍于胆碱脂肪酸盐离子液体中，在60℃下处理30min，取出烘干，得到离子液体改性的苎麻纤维。
(2)按照表面活性剂与去离子水的质量比为1:100，将质量比为1:0.4:0.8的脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯钠、烷基葡萄糖苷和羧甲基纤维素表面活性剂加入去离子水中，在室温下搅拌均匀，加入纳米茶皂素，升温至50℃搅拌至均匀，降温至室温，再加入质量比为1:1:1的果胶酶、纤维素酶和碱性蛋白酶生物酶混合物，质量比为2:1的edta和纳米凹凸棒土螯合剂，调节ph至弱碱性8，混合均匀，得到后整理精炼剂，其中，后整理精炼剂中纳米茶皂素的含量为5％，生物酶混合物的含量为8％。
(3)将离子液体改性的苎麻纤维置于后整理精炼剂中，浴比为1:30，在150w下超声处理1min后，一浸二轧，轧余率为90％，水洗2次，在60℃下烘干得到苎麻纤维成品。
实施例2：
(1)将碱预处理的苎麻纤维置于水蒸汽中，在2kg/cm2蒸汽压力和100℃下润湿膨化至苎麻纤维的含水率为25％，再浸渍于胆碱脂肪酸盐离子液体中，在60℃下处理30min，取出烘干，得到离子液体改性的苎麻纤维。
(2)按照表面活性剂与去离子水的质量比为5:100，将质量比为1:0.6:1.2的脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯钠、烷基葡萄糖苷和羧甲基纤维素表面活性剂加入去离子水中，在室温下搅拌均匀，加入纳米茶皂素，升温至60℃搅拌至均匀，降温至室温，再加入质量比为1:1:1的果胶酶、纤维素酶和碱性蛋白酶生物酶混合物，质量比为4:1的edta和纳米凹凸棒土螯合剂，调节ph至弱碱性9，混合均匀，得到后整理精炼剂，其中，后整理精炼剂中纳米茶皂素的含量为8％，生物酶混合物的含量为12％。
(3)将离子液体改性的苎麻纤维置于后整理精炼剂中，浴比为1:30，在250w下超声处理10min后，一浸二轧，轧余率为90％，水洗3次，在60℃下烘干得到苎麻纤维成品。
实施例3：
(1)将碱预处理的苎麻纤维置于水蒸汽中，在1.8kg/cm2蒸汽压力和100℃下润湿膨化至苎麻纤维的含水率为21％，再浸渍于胆碱脂肪酸盐离子液体中，在60℃下处理30min，取出烘干，得到离子液体改性的苎麻纤维。
(2)按照表面活性剂与去离子水的质量比为2:100，将质量比为1:0.5:0.9的脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯钠、烷基葡萄糖苷和羧甲基纤维素表面活性剂加入去离子水中，在室温下搅拌均匀，加入纳米茶皂素，升温至55℃搅拌至均匀，降温至室温，再加入质量比为1:1:1的果胶酶、纤维素酶和碱性蛋白酶生物酶混合物，质量比为3:1的edta和纳米凹凸棒土螯合剂，调节ph至弱碱性8.5，混合均匀，得到后整理精炼剂，其中，后整理精炼剂中纳米茶皂素的含量为6％，生物酶混合物的含量为10％。
(3)将离子液体改性的苎麻纤维置于后整理精炼剂中，浴比为1:30，在200w下超声处理5min后，一浸二轧，轧余率为90％，水洗2次，在60℃下烘干得到苎麻纤维成品。
实施例4：
(1)将碱预处理的苎麻纤维置于水蒸汽中，在1.7kg/cm2蒸汽压力和100℃下润湿膨化至苎麻纤维的含水率为23％，再浸渍于胆碱脂肪酸盐离子液体中，在60℃下处理30min，取出烘干，得到离子液体改性的苎麻纤维。
(2)按照表面活性剂与去离子水的质量比为4:100，将质量比为1:0.6:0.8的脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯钠、烷基葡萄糖苷和羧甲基纤维素表面活性剂加入去离子水中，在室温下搅拌均匀，加入纳米茶皂素，升温至55℃搅拌至均匀，降温至室温，再加入质量比为1:1:1的果胶酶、纤维素酶和碱性蛋白酶生物酶混合物，质量比为3:1的edta和纳米凹凸棒土螯合剂，调节ph至弱碱性8-9，混合均匀，得到后整理精炼剂，其中，后整理精炼剂中纳米茶皂素的含量为6％，生物酶混合物的含量为10％。
(3)将离子液体改性的苎麻纤维置于后整理精炼剂中，浴比为1:30，在180w下超声处理5min后，一浸二轧，轧余率为90％，水洗3次，在60℃下烘干得到苎麻纤维成品。
实施例5：
(1)将碱预处理的苎麻纤维置于水蒸汽中，在1.5kg/cm2蒸汽压力和100℃下润湿膨化至苎麻纤维的含水率为21％，再浸渍于胆碱脂肪酸盐离子液体中，在60℃下处理30min，取出烘干，得到离子液体改性的苎麻纤维。
(2)按照表面活性剂与去离子水的质量比为2.5:100，将质量比为1:0.4:1的脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯钠、烷基葡萄糖苷和羧甲基纤维素表面活性剂加入去离子水中，在室温下搅拌均匀，加入纳米茶皂素，升温至60℃搅拌至均匀，降温至室温，再加入质量比为1:1:1的果胶酶、纤维素酶和碱性蛋白酶生物酶混合物，质量比为3:1的edta和纳米凹凸棒土螯合剂，调节ph至弱碱性8.2，混合均匀，得到后整理精炼剂，其中，后整理精炼剂中纳米茶皂素的含量为8％，生物酶混合物的含量为11％。
(3)将离子液体改性的苎麻纤维置于后整理精炼剂中，浴比为1:30，在230w下超声处理5min后，一浸二轧，轧余率为90％，水洗3次，在60℃下烘干得到苎麻纤维成品。
实施例6：
(1)将碱预处理的苎麻纤维置于水蒸汽中，在1.8kg/cm2蒸汽压力和100℃下润湿膨化至苎麻纤维的含水率为25％，再浸渍于胆碱脂肪酸盐离子液体中，在60℃下处理30min，取出烘干，得到离子液体改性的苎麻纤维。
(2)按照表面活性剂与去离子水的质量比为3:100，将质量比为1:0.6:0.9的脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯钠、烷基葡萄糖苷和羧甲基纤维素表面活性剂加入去离子水中，在室温下搅拌均匀，加入纳米茶皂素，升温至60℃搅拌至均匀，降温至室温，再加入质量比为1:1:1的果胶酶、纤维素酶和碱性蛋白酶生物酶混合物，质量比为4:1的edta和纳米凹凸棒土螯合剂，调节ph至弱碱性8.8，混合均匀，得到后整理精炼剂，其中，后整理精炼剂中纳米茶皂素的含量为7.5％，生物酶混合物的含量为10.5％。
(3)将离子液体改性的苎麻纤维置于后整理精炼剂中，浴比为1:30，在180w下超声处理7min后，一浸二轧，轧余率为90％，水洗3次，在60℃下烘干得到苎麻纤维成品。
经检测，实施例1-6制备的苎麻纤维成品以及现有技术的未处理的苎麻纤维、离子液体改性的苎麻纤维的湿润性、白度、手感、机械强度和毛羽数的结果如下所示：
由上表可见，本发明制备的苎麻纤维成品与未处理的苎麻纤维相比，湿润性、手感、白度和毛羽数显著提高，与离子改性的苎麻纤维相比，润湿性、手感和机械强度变化不大，说明本发明的精炼工艺可综合提高离子改性的苎麻纤维的综合性能。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。