利用茶梗提取物对蚕丝织物进行阻燃整理的方法与流程

文档序号:18352660发布日期:2019-08-06 22:39阅读:370来源:国知局

本发明涉及纺织品阻燃整理技术领域,特别是涉及一种利用茶梗提取物对蚕丝织物进行阻燃整理的方法。



背景技术:

茶树是多年连续采收的经济农作物,茶叶饮料在很多国家都是最重要的饮品,我国是产茶大国,茶叶在人民生活和经济发展中一直扮演着重要角色。在茶叶加工过程中,会产生大量的茶梗、茶末等副产物,其中产生的茶梗约占茶叶毛重的20-30%。因此,如果能合理利用废弃的茶梗,使之变废为宝,尤其是实现高附加值利用,是值得研究的重要课题。

茶梗一个重要应用是用于制作枕头芯,用茶梗做成的茶枕头有安神保健、消除疲劳、有助睡眠的作用;茶梗还被大量用作蚊香的原材料;茶梗也可以用作除味剂,将之置于冰箱、汽车、房屋中,起到消除异味、吸附甲醛、清新空气等作用。茶梗含有茶多酚、叶绿素、咖啡碱、茶多糖、木质纤维素、精油等,如果将这些组分提取出来,还可以应用于日化产品、食品、医药、家装、造纸、纺织品等领域。在茶梗提取物在纺织品加工应用方面,中国发明专利cn103757894a公开了一种可用于纺织品抗菌和防紫外线功能整理的铁观音茶梗提取物功能整理剂的制备方法,中国发明专利cn103741495a公开了一种将铁观音茶梗中的天然功能化合物施加到棉纺织品上的整理加工方法。

蚕丝因手感柔软、吸湿透气好、光泽好、亲肤性好等优点而被广泛应用于高档服饰,也被应用于床上用品、地毯、家用装饰布。当蚕丝用于室内装饰产品时,需要对这些产品进行阻燃整理,以提高火灾安全性。

可用于蚕丝阻燃整理的阻燃剂包括卤素类阻燃剂、磷氮系阻燃剂、六氟钛酸钾、六氟锆酸钾等。卤素类阻燃剂,易引起生物累积,造成对人类和动物持久的危害,而且用其整理的蚕丝制品在燃烧时产生有毒气体,因而已被禁用;磷氮系阻燃剂具有催化蚕丝在燃烧时成炭的能力,故阻燃效果较佳,已成为卤素类阻燃剂的替代物。然而,含磷阻燃剂及其阻燃纺织品在使用过程中带来了含磷化合物的污水排放问题,会引起水体的富营养化;另外,含羟甲基的磷氮系阻燃剂及其阻燃产品在应用过程中存在甲醛释放问题。因此,磷氮系阻燃剂并非是环境友好的阻燃剂。用于羊毛阻燃整理的六氟钛酸钾和六氟锆酸钾及其混合物,也能应用于蚕丝,但会带来一定的金属盐污染问题。

环境友好型阻燃剂及其加工的纺织品已成为阻燃领域的研究热点之一。迄今为止,尚无将茶梗提取物用于纺织品阻燃整理的报道。



技术实现要素:

为了实现茶梗提取物的高附加值利用,并解决现有用于蚕丝织物阻燃整理的阻燃剂存在的生态环保问题,本发明的目的在于提供一种利用茶梗提取物对蚕丝织物进行阻燃整理的方法,本发明的茶梗提取物阻燃整理液不含传统阻燃剂磷氮化合物,采用本发明的茶梗提取物阻燃整理液及其阻燃整理方法,能提高蚕丝织物的阻燃性能,且具有明显的环境友好特性。

本发明采用的技术解决方案是:

利用茶梗提取物对蚕丝织物进行阻燃整理的方法,其特征在于,包括如下步骤:

1)茶梗提取物阻燃整理液制备:在水中,添加适量纯碱,待纯碱解后加入适量粉碎的茶梗,加热至一定温度,在容器敞开、溶液搅拌并与空气接触的情况下进行热处理,然后降温至25℃~30℃,加入稀盐酸调节ph值至5.0~5.5,加入适量葡萄糖搅拌,经过滤,滤去不溶物和茶梗残渣,得到茶梗提取物阻燃整理液;

2)蚕丝织物的阻燃整理:按照浴比1:20~1:30,称取蚕丝织物,将蚕丝织物浸入到步骤1)的茶梗提取物阻燃整理液中,用酸调节阻燃整理液ph值至弱酸性,升温进行热处理,处理完毕,降温至25℃~30℃,水洗、脱水、烘干,得到阻燃蚕丝织物。

本发明步骤2)中所述的弱酸性指的是阻燃整理液ph值在3~6范围内。

本发明的原理是:在容器敞开、茶梗碱性溶液与空气接触、加热的情况下对茶梗有效成分进行提取,获得茶梗有效成分低聚物;再利用浸渍吸附法使茶梗有效成分低聚物在蚕丝织物上发生吸附、扩散和表面沉积,利用茶梗有效成分低聚物能使蚕丝织物在燃烧时成碳的固相阻燃机理,赋予蚕丝织物良好的阻燃功能。

借由上述方案,本发明至少具有以下优点:

1.本发明公开的茶梗提取物阻燃整理液,源于茶叶加工的废弃物,阻燃剂原料来源广泛,且价格低廉,将茶梗提取物用作阻燃剂,还可实现茶梗废弃物的高附加值利用。

2.本发明公开的茶梗提取物阻燃整理液,其配方中不含传统阻燃剂所含的磷氮化合物,对环境和人体无毒无害,属于植物性和环境友好性的阻燃剂。

3.用本发明方法整理的蚕丝织物具有良好的阻燃功能,能满足gb/t17591-2006《阻燃织物》中b1级阻燃装饰用织物的垂直燃烧损毁长度小于15cm要求。

4.本发明的阻燃整理不会对蚕丝织物柔软手感和光泽带来不良影响,且具有显著的生态环保特征。

5.本发明的阻燃整理液制备及其阻燃整理方法简单易行,适用于工业化生产,具有很好的实用价值和应用前景。

具体实施方式

下面结合实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。

本发明以下实施例中,织物的阻燃性能按照gb/t5454-1997《纺织品燃烧性能试验氧指数法》和gb/t5455-2014《纺织品燃烧性能垂直方向损毁长度、阴燃和续燃时间的测定》进行测试,织物阻燃性能等级按照gb/t17591-2006《阻燃织物》进行评定。

实施例1

利用茶梗提取物对蚕丝双绉进行阻燃整理,包括以下步骤:

1)茶梗提取物阻燃整理液制备:在1l水中,添加6g/l纯碱,待纯碱解后加入20g粉碎的茶梗,加热至70℃,在容器敞开、溶液搅拌并与空气接触的情况下热处理60min,然后降温至30℃,加入稀盐酸调节ph值至5,加入2g/l的葡萄糖搅拌10min,经过滤,滤去不溶物和茶梗残渣,得到茶梗提取物阻燃整理液;

2)蚕丝双绉的阻燃整理:按照浴比1:30,称取蚕丝双绉,将蚕丝双绉浸入到步骤1)的茶梗提取物阻燃整理液中,用0.6g/l柠檬酸调节阻燃整理液ph值至3,以2℃/min的升温速度升温至90℃,热处理60min,处理完毕,降温至30℃,水洗、脱水、烘干,得到阻燃蚕丝双绉。

对阻燃整理前后的蚕丝双绉进行极限氧指数测试、垂直燃烧试验。未整理蚕丝双绉的极限氧指数为24.6%,在垂直燃烧试验中完全燃烧,损毁长度为30cm。而采用本发明的方法整理的蚕丝双绉的极限氧指数为25.6%,损毁长度为12.2cm,符合gb/t17591-2006《阻燃织物》中b1级阻燃装饰用织物的垂直燃烧损毁长度小于15cm的要求。

实施例2

利用茶梗提取物对蚕丝素绉缎进行阻燃整理,包括以下步骤:

1)茶梗提取物阻燃整理液制备:在1l水中,添加10g/l纯碱,待纯碱解后加入50g粉碎的茶梗,加热至50℃,在容器敞开、溶液搅拌并与空气接触的情况下热处理70min,然后降温至30℃,加入稀盐酸调节ph值至5,加入4g/l的葡萄糖搅拌10min,经过滤,滤去不溶物和茶梗残渣,得到茶梗提取物阻燃整理液;

2)蚕丝素绉缎的阻燃整理:按照浴比1:20,称取蚕丝素绉缎,将蚕丝素绉缎浸入到步骤1)的茶梗提取物阻燃整理液中,用1g/l柠檬酸调节阻燃整理液ph值至3,以1℃/min的升温速度升温至80℃,热处理45min,处理完毕,降温至30℃,水洗、脱水、烘干,得到阻燃蚕丝素绉缎。

对阻燃整理前后的蚕丝素绉缎进行极限氧指数测试、垂直燃烧试验。未整理蚕丝素绉缎的极限氧指数为24.4%,在垂直燃烧试验中完全燃烧,损毁长度为30cm。而采用本发明的方法整理的蚕丝素绉缎的极限氧指数为27.1%,损毁长度为11.5cm,符合gb/t17591-2006《阻燃织物》中b1级阻燃装饰用织物的垂直燃烧损毁长度小于15cm的要求。

实施例3

利用茶梗提取物对蚕丝素绉缎进行阻燃整理,包括以下步骤:

1)茶梗提取物阻燃整理液制备:在1l水中,添加8g/l纯碱,待纯碱解后加入40g粉碎的茶梗,加热至60℃,在容器敞开、溶液搅拌并与空气接触的情况下热处理70min,然后降温至30℃,加入稀盐酸调节ph值至5.5,加入4g/l的葡萄糖搅拌10min,经过滤,滤去不溶物和茶梗残渣,得到茶梗提取物阻燃整理液;

2)蚕丝素绉缎的阻燃整理:按照浴比1:20,称取蚕丝素绉缎,将蚕丝素绉缎浸入到步骤1)的茶梗提取物阻燃整理液中,用1g/l柠檬酸调节阻燃整理液ph值至4.5,以1℃/min的升温速度升温至90℃,热处理45min,处理完毕,降温至30℃,水洗、脱水、烘干,得到阻燃蚕丝素绉缎。

对阻燃整理前后的蚕丝素绉缎进行极限氧指数测试、垂直燃烧试验。未整理蚕丝素绉缎的极限氧指数为24.4%,在垂直燃烧试验中完全燃烧,损毁长度为30cm。而采用本发明的方法整理的蚕丝素绉缎的极限氧指数为26.5%,损毁长度为12.7cm,符合gb/t17591-2006《阻燃织物》中b1级阻燃装饰用织物的垂直燃烧损毁长度小于15cm的要求。

实施例4

利用茶梗提取物对蚕丝电力纺进行阻燃整理,包括以下步骤:

1)茶梗提取物阻燃整理液制备:在1l水中,添加8g/l纯碱,待纯碱解后加入30g粉碎的茶梗,加热至60℃,在容器敞开、溶液搅拌并与空气接触的情况下热处理50min,然后降温至30℃,加入稀盐酸调节ph值至5,加入3g/l的葡萄糖搅拌10min,经过滤,滤去不溶物和茶梗残渣,得到茶梗提取物阻燃整理液;

2)蚕丝电力纺的阻燃整理:按照浴比1:25,称取蚕丝电力纺,将蚕丝电力纺浸入到步骤1)的茶梗提取物阻燃整理液中,用0.8g/l柠檬酸调节阻燃整理液ph值至3,以1.5℃/min的升温速度升温至85℃,热处理55min,处理完毕,降温至30℃,水洗、脱水、烘干,得到阻燃蚕丝电力纺。

对阻燃整理前后的蚕丝电力纺进行极限氧指数测试、垂直燃烧试验。未整理蚕丝电力纺的极限氧指数为22.6%,在垂直燃烧试验中完全燃烧,损毁长度为30cm。而采用本发明的方法整理的蚕丝电力纺的极限氧指数为26.8%,损毁长度为13.1cm,符合gb/t17591-2006《阻燃织物》中b1级阻燃装饰用织物的垂直燃烧损毁长度小于15cm的要求。

以上实施案例说明,用本发明提供的一种利用茶梗提取物对蚕丝织物进行阻燃整理的方法制备的阻燃蚕丝织物具有良好的阻燃功能,阻燃性能满足gb/t17591-2006《阻燃织物》中b1级阻燃装饰用织物的垂直燃烧损毁长度的要求。

对比例1

利用茶梗提取物对蚕丝电力纺进行阻燃整理,包括以下步骤:

1)茶梗提取物阻燃整理液制备:在1l水中,添加8g/l纯碱,待纯碱解后加入30g粉碎的茶梗,加热至60℃,在容器敞开、溶液搅拌并与空气接触的情况下热处理50min,然后降温至30℃,加入稀盐酸调节ph值至5,加入3g/l的葡萄糖搅拌10min,经过滤,滤去不溶物和茶梗残渣,得到茶梗提取物阻燃整理液;

2)蚕丝电力纺的阻燃整理:按照浴比1:25,称取蚕丝电力纺,将蚕丝电力纺浸入到步骤1)的茶梗提取物阻燃整理液中,以1.5℃/min的升温速度升温至85℃,热处理55min,处理完毕,降温至30℃,水洗、脱水、烘干,得到阻燃蚕丝电力纺。

对阻燃整理前后的蚕丝电力纺进行极限氧指数测试、垂直燃烧试验。未整理蚕丝电力纺的极限氧指数为22.6%,在垂直燃烧试验中完全燃烧,损毁长度为30cm。而采用本发明的方法整理的蚕丝电力纺的极限氧指数为24.2%,损毁长度为14.8cm。

对比例2

利用茶梗提取物对蚕丝电力纺进行阻燃整理,包括以下步骤:

1)茶梗提取物阻燃整理液制备:在1l水中,添加8g/l纯碱,待纯碱解后加入30g粉碎的茶梗,加热至60℃,在容器敞开、溶液搅拌并与空气接触的情况下热处理50min,然后降温至30℃,加入稀盐酸调节ph值至5,经过滤,滤去不溶物和茶梗残渣,得到茶梗提取物阻燃整理液;

2)蚕丝电力纺的阻燃整理:按照浴比1:25,称取蚕丝电力纺,将蚕丝电力纺浸入到步骤1)的茶梗提取物阻燃整理液中,用0.8g/l柠檬酸调节阻燃整理液ph值至3,以1.5℃/min的升温速度升温至85℃,热处理55min,处理完毕,降温至30℃,水洗、脱水、烘干,得到阻燃蚕丝电力纺。

对阻燃整理前后的蚕丝电力纺进行极限氧指数测试、垂直燃烧试验。未整理蚕丝电力纺的极限氧指数为22.6%,在垂直燃烧试验中完全燃烧,损毁长度为30cm。而采用本发明的方法整理的蚕丝电力纺的极限氧指数为23.6%,损毁长度为16.5cm。

以上显示和描述了本发明创造的基本原理和主要特征及本发明的优点,本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明创造精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内,本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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