本发明属于纺织材料技术领域，涉及一种复合纺织材料及其制备方法。
背景技术：
近年来，人们越来越关注功能性、环保性的新纱线的发展，利用几种纤维混纺，使得混纺数来的纱线具有各自的优点，以此来满足客户的需求，由此也诞生出来一些混纺纱及其纺纱方法。
CN203034166U，授权公告日为2013年7月3日的中国实用新型专利公开了一种新型蚕蛹蛋白短纤维，是由动物蛋白纤维皮层及天然植物纤维芯层组成；所述动物蛋白纤维皮层是由蚕蛹蛋白组成，天然植物纤维芯层是由棉、木或竹天然纤维素组成；蚕蛹蛋白短纤维的组成是由10％～40％的蚕蛹蛋白和90％～60％的天然纤维素构成；本实用新型蚕蛹蛋白纤维具有真丝和粘胶人造丝的特点，即穿着舒适性、亲肤性、染色鲜艳、悬垂性好等优点，其织物光泽柔和、手感滑爽、吸湿、透气性好。
CN 201310133633.5，申请日为2013年4月16日，申请公布日为2013年7月10日的中国发明专利申请公开了一种生物质再生纤维混纺柔软光洁纱及其生产方法，混纺纱原料包含蛹蛋白纤维和莱竹纤维，所述蛹蛋白纤维和所述莱竹纤维的重量百分比为20～80％:80～20％，蚕蛹蛋白纤维含有18种氨基酸，亲肤养肤，色泽高贵，废弃物可以生物降解；莱竹纤维干湿强度高，抗菌抑菌、舒适柔软、光泽如丝，废弃物可生物降解。该混纺纱线中也可加入一种或几种其它可生物降解的生物质再生纤维，所述的其他纤维总和的重量百分比为30～70％，蛹蛋白纤维和莱竹纤维总和的重量百分比为30～70％(其中一种不低于15％)。通过紧密纺、赛络紧密纺工艺，结合扭妥低扭矩纺纱技术，所纺纱线光洁柔软，具有优异的养肤舒适功能，是织制机织、针织高档面料的新型理想原料。
CN 201310130277.1，申请日为2013年4月16日，申请公布日为2013年7月10日的中国发明专利申请公布了一种生物质再生纤维混纺柔软光洁面料及其生产方法，该混纺面料是以蛹蛋白纤维和莱竹纤维为原料，以原料重量百分比计，成品面料中的各原料组分含量为蛹蛋白纤维:20％～80％，莱竹纤维:20％～80％。利用蛹蛋白纤维和莱竹纤维混纺性强的优点，可在混纺面料中加入一种或几种其他生物质再生纤维，以原料重量百分比计，成品面料中的各原料组分的含量为蛹蛋白纤维和莱竹纤维总量：30％～70％(其中一种不低于15％)，其它生物质再生纤维总量：30％～70％。该发明还涉及一种生物质再生纤维混纺柔软光洁面料的生产方法。本发明的产品绿色环保、柔软光洁，吸湿透气性好，强力较好，具有天然的抗菌抑菌性，可用于服用、家纺和装饰用等高档产品。
上述现有技术的混纺纱都是蛹蛋白纤维与竹纤维或者与其他生物质纤维的混纺纱，这种纱线光洁柔软、吸湿透气性好，具有优异的养肤舒适功能和天然的抗菌抑菌性，但是这种纱线的强度还不够高，不能应用于某些对纱线强力要求高的领域；其纺纱方法生产工艺复杂、质量控制和成本高，因此通过竹蛹粘胶短纤维混纺成纱的质量成本控制难度大；由于市场的多样性，要实现短纤维纱线的批量定制，满足市场对竹蛹粘胶短纤维性能要求的变化，只能根据蛹蛋白纤维与竹纤维的相对比值调整，达到蛹蛋白纤维性能与竹纤纤维性能的调整，从而达到纤维整体性能的变化，这在实际生产过程中难以实现。混纺工艺采用的是紧密纺、赛络紧密纺工艺，其生产效率低，生产流程长，生产成本高。
CN 103526372A一种新型复合高强纺织材料及制造方法，该纺织材料包括按照重量份数计的15～25份的矿物纤维、20～40份的植物纤维和35～65份的蛋白纤维，其生产方法为将原料分别进行预处理后，依次进行混合原料、开棉、梳棉、凝棉、并条和转杯纺纱步骤，最后得到成品。但是该纺织材料的强度和吸湿性还有待于进一步提高。
技术实现要素：
为了克服上述缺陷，本发明提供了一种新型复合纺织材料及其制备方法，所述混纺织材料强度高、抑菌性高、吸湿透气性好，并且具有优异的柔软性。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
本发明的目的之一在于提供一种复合纺织材料，所述复合纺织材料按重量份数由如下原料制备得到：
本发明中的碳纤维强度高，且具有一定的吸湿性，所述聚硅氧烷具有优良的柔软性；纳米微晶纤维素能提高纱线的强度和抗菌抑菌性，具有较好的抗静电性能，聚乙烯醇缩乙醛纤维具有较高的强度，并且具有良好的吸湿性。所述四种纤维相互协同作用，使得制得的纺织材料强度大大提高，并且具有优异的吸湿性、抗菌性和柔软性。
本发明提供的复合纤维的原料中含有羧甲基纤维素，其具有优异的吸湿性，并且来源广泛，成本低，由于其分子链上含有极性键，在加工过程中易与其他原料结合，制得的复合纤维强度高，吸湿性强。
本发明提供的复合纺织材料按重量份数包括如下原料：聚硅氧烷8～15份，如6份、10份、12份或14份；甲壳素纤维6～13份，如7份、8份或11份等；碳纤维28～45份，如30份、32份、35份、38份、40份、42份、43份或44份等；羧甲基纤维素22～35份，如25份、28份、30份、32份、33份或34份等；纳米微晶纤维素2～6份，如3份、4份、5份或5.5份等；聚乙烯醇缩乙醛纤维6～12份，如7份、8份、9份、10份或11份等。
本发明提供的新型复合纺织材料适用于机织、针织，由此种纱线织造的纺织面料，具有金属的质感，铠甲的效果。
作为优选的技术方案，所述复合纺织材料按重量份数由如下原料制备得到：
作为最优选的技术方案，所述复合纺织材料按重量份数由如下原料制备得到：
所述聚硅氧烷的重均分子量至少是1000000g/mol，如2000000g/mol、3000000g/mol、4000000g/mol、5000000g/mol、8000000g/mol或10000000g/mol等。
所述甲壳素纤维的直径为55μm～65μm，如56μm、58μm、60μm、62μm或64μm等。
优选地，所述甲壳素纤维的纤度为620dtex～640dtex，如623dtex、628dtex、630dtex、632dtex、635dtex或638dtex等。
由于相同线密度且纤维较长的纤维，在高速转杯中加捻时离心力作用下形成纱线皮层的外包缠层，纱线表面性质显现出较长纤维的性质，而芯层由于加捻初期形成致密层纱线，这样碳纤维形成混纱的芯层，增加混合纱的整体强度，强度大大提高，而纳米微晶纤维素形成混合纱线的表层，从而使得纱线光洁柔软、吸湿透气性好，具有优异的养肤舒适功能和天然的抗菌抑菌性。
所述碳纤维的细度为0.55～1.22dtex，如0.65dtex、0.75dtex、0.85dtex、0.95dtex、1.00dtex、1.05dtex、1.15dtex或1.20dtex等，长度为26～33mm，如27mm、28mm、29mm、30mm、31mm或32mm等，干强为6.0～6.9cN/dtex，如6.1cN/dtex、6.2cN/dtex、6.3cN/dtex、6.4cN/dtex、6.5cN/dtex或6.7cN/dtex等。由于碳纤维的容重比棉纤维、纳米微晶纤维素和聚乙烯醇缩乙醛纤维大，这样的规格有利于使其与其它纤维的重量接近，不至于在利用重力分离杂质时，纤维损失。
所述聚乙烯醇缩乙醛纤维的细度为0.65～1.95dtex，如0.75dtex、0.85dtex、0.95dtex、1.02dtex、1.15dtex、1.25dtex、1.35dtex、1.45dtex、1.65dtex、1.85dtex或1.90dtex等，长度为30～38mm，如32mm、33mm、35mm、36mm或37mm等，干强为2.3～3.8cN/dtex，如2.5cN/dtex、2.8cN/dtex、3.0cN/dtex、3.2cN/dtex、3.4cN/dtex、3.5cN/dtex或3.6cN/dtex等。这样的规格有利于形成紧密的同心圆的结构，提高转杯纱的强度和将短纤维的长控制在度转杯的直径范围内，防止纤维在转杯旋转的离心力作用下加捻时打折，从而产生棉结恶化纱线品质或造成纱线的断头率增加。
所述纳米微晶纤维素的长度为380～440nm，如385nm、390nm、400nm、410nm、420nm、430nm或435nm等，直径为36～40nm，如37nm、38nm、39nm或39.5nm等。
另一方面，本发明提供了一种生产所述新型复合纺织材料的方法：将原料分别进行预处理后，依次进行混合原料、开棉、梳棉、凝棉、并条和转杯纺纱步骤，最后得到成品。
所述预处理是用抓棉机，将原料松解撕扯成小纤维束，风送到除尘器将尘埃与细小纤维除去，再经重物除杂器将比重大于小纤维束的杂物去除。所述预处理方法有利于避免不同纤维的松解撕扯、除尘与重物去除。
优选地，所述混合原料是在变频计量除尘混纤装置内，按一定的比例将预处理后的原料进行充分混合，同时分离并去除原料中的尘杂，再通过两级多仓混棉机、开棉机进一步开松混合原料和去除原料中的尘杂，并使各品种的纤维充分按要求比例均匀混合。所述变频计量除尘混纤装置能够达到多种纤维混合充分和部分除渣的效果；通过控制纤维量调节板保证混合纤维组分的比例准确，使得纤维混合均匀，除尘除杂彻底。
优选地，所述转杯纺纱采用一级或二级梳棉，梳棉辊转速8500～9500转/分，转杯采用36～40mm直径，转杯速度为75000～100000转/分，引纱速度为120～130米/分，卷绕速度为115～125米/分。这些参数配比的选择适合于利用半自动转杯纺纱机，利用转杯直径的调整纺织多种规格的纱线，在保证纱线质量的同时兼顾纺纱的高效率。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明提供的复合纺织材料的原料包括碳纤维、甲壳素纤维、纳米微晶纤维素和聚乙烯醇缩乙醛纤维，纺纱后的纱线强度由于碳纤维的作用大大提高，纱线干强可达12.5cN/dtex，吸湿性能优异，能用于一些对纱线强度要求高的领域，同时棉纤维及聚乙烯醇缩乙醛纤维的应用使其吸湿透气性较好，并具有优异的养肤舒适功能和天然的抗菌抑菌性功能。
2、本发明提供的用于生产所述复合纺织材料的方法具有转杯纺纱高速高产、大卷筒、短工艺和生产成本低等优点，有利于实现纱线的大规模工业化定制生产，能使生产和市场灵活无缝衔接。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
本实施的新型复合纺织材料，按照重量份数计由以下原料制备得到：
所述聚硅氧烷的重均分子量是1000000g/mol；
所述甲壳素纤维的直径为55μmμm，纤度为640dtex。
所述碳纤维的细度为0.55dtex，长度为33mm，干强为6.0cN/dtex。
所述聚乙烯醇缩乙醛纤维的细度为0.65dtex，长度为38mm，干强为2.3cN/dtex。
所述纳米微晶纤维素的长度为390nm，直径为37nm。
生产本实施例中的新型复合纺织材料的方法，是将原料分别进行预处理后，依次进行混合原料、开棉、梳棉、凝棉、并条和转杯纺纱步骤，最后得到成品。
所述预处理是用抓棉机，将原料松解撕扯成小纤维束，风送到除尘器将尘埃与细小纤维除去，再经重物除杂器将比重大于小纤维束的杂物去除。
所述混合原料是在变频计量除尘混纤装置内，按一定的比例将预处理后的原料进行充分混合，同时分离并去除原料中的尘杂，再通过多仓混棉机进一步混合原料和去除原料中的尘杂。
所述转杯纺纱采用一级或二级梳棉，梳棉辊转速8500转/分，转杯采用40mm直径，转杯速度为90000转/分，引纱速度为125米/分，卷绕速度为115米/分。
得到的复合纺织材料的干强为10.2cN/dtex，并且其吸湿性为96％，柔软性良好。
实施例2
本实施的新型复合纺织材料，按重量份数由以下原料制备得到：
所述聚硅氧烷的重均分子量是10000000g/mol；
所述甲壳素纤维的直径为65μm，纤度为620dtex。
所述碳纤维的细度为1.22dtex，长度为30mm，干强为6.9cN/dtex。
所述聚乙烯醇缩乙醛纤维的细度为1.95dtex，长度为30mm，干强为3.8cN/dtex。
所述纳米微晶纤维素的长度为440nm，直径为36nm。
生产本实施例中的新型复合纺织材料的方法，是将原料分别进行预处理后，依次进行混合原料、开棉、梳棉、凝棉、并条和转杯纺纱步骤，最后得到成品。
所述预处理是用抓棉机，将原料松解撕扯成小纤维束，风送到除尘器将尘埃与细小纤维除去，再经重物除杂器将比重大于小纤维束的杂物去除。
所述混合原料是在变频计量除尘混纤装置内，按一定的比例将预处理后的原料进行充分混合，同时分离并去除原料中的尘杂，再通过多仓混棉机进一步混合原料和去除原料中的尘杂。
所述转杯纺纱采用一级或二级梳棉，梳棉辊转速9000转/分，转杯采用38mm直径，转杯速度为80000转/分，引纱速度为130米/分，卷绕速度为125米/分。
得到的复合纺织材料的干强为10.5cN/dtex，并且其吸湿性为95％，柔软性良好。
实施例3
本实施的新型复合纺织材料，按重量份数由以下原料制备得到：
所述聚硅氧烷的重均分子量至少是5000000g/mol；
所述甲壳素纤维的直径为60μm，纤度为630dtex。
所述碳纤维的细度为1.2dtex，长度为32mm，干强为6.5cN/dtex。
所述聚乙烯醇缩乙醛纤维的细度为1.35dtex，长度为35mm，干强为3.2cN/dtex。
所述纳米微晶纤维素的长度为380nm，直径为40nm。
生产本实施例中的新型复合纺织材料的方法，是将原料分别进行预处理后，依次进行混合原料、开棉、梳棉、凝棉、并条和转杯纺纱步骤，最后得到成品。
所述预处理是用抓棉机，将原料松解撕扯成小纤维束，风送到除尘器将尘埃与细小纤维除去，再经重物除杂器将比重大于小纤维束的杂物去除。
所述混合原料是在变频计量除尘混纤装置内，按一定的比例将预处理后的原料进行充分混合，同时分离并去除原料中的尘杂，再通过多仓混棉机进一步混合原料和去除原料中的尘杂。
所述转杯纺纱采用一级或二级梳棉，梳棉辊转速8500转/分，转杯采用40mm直径，转杯速度为90000转/分，引纱速度为125米/分，卷绕速度为115米/分。
得到的复合纺织材料的干强为10.8cN/dtex，并且其吸湿性为100％，柔软性良好。
实施例4
本实施的新型复合纺织材料，按重量份数由以下原料制备得到：
所述聚硅氧烷的重均分子量是8000000g/mol；
所述甲壳素纤维的直径为52μm，纤度为615dtex。
所述碳纤维的细度为1.2dtex，长度为32mm，干强为6.7cN/dtex。
所述聚乙烯醇缩乙醛纤维的细度为1.65dtex，长度为33mm，干强为3.3cN/dtex。
所述纳米微晶纤维素的长度为420nm，直径为36nm。
本实施例中的新型复合纺织材料的方法，是将原料分别进行预处理后，依次进行混合原料、开棉、梳棉、凝棉、并条和转杯纺纱步骤，最后得到成品。
所述预处理是用抓棉机，将原料松解撕扯成小纤维束，风送到除尘器将尘埃与细小纤维除去，再经重物除杂器将比重大于小纤维束的杂物去除。
所述混合原料是在变频计量除尘混纤装置内，按一定的比例将预处理后的原料进行充分混合，同时分离并去除原料中的尘杂，再通过多仓混棉机进一步混合原料和去除原料中的尘杂。
所述转杯纺纱采用一级或二级梳棉，梳棉辊转速8500转/分，转杯采用40mm直径，转杯速度为90000转/分，引纱速度为125米/分，卷绕速度为115米/分。
得到的复合纺织材料的干强为12.5cN/dtex，并且其吸湿性为102％，柔软性优异。
实施例5
本实施的新型复合纺织材料，按重量份数由以下原料制备得到：
所述聚硅氧烷的重均分子量是8000000g/mol；
所述甲壳素纤维的直径为52μm，纤度为615dtex。
所述碳纤维的细度为1.2dtex，长度为32mm，干强为6.7cN/dtex。
所述聚乙烯醇缩乙醛纤维的细度为1.65dtex，长度为33mm，干强为3.3cN/dtex。
所述纳米微晶纤维素的长度为400nm，直径为37nm。
本实施例中的新型复合纺织材料的方法，是将原料分别进行预处理后，依次进行混合原料、开棉、梳棉、凝棉、并条和转杯纺纱步骤，最后得到成品。
所述预处理是用抓棉机，将原料松解撕扯成小纤维束，风送到除尘器将尘埃与细小纤维除去，再经重物除杂器将比重大于小纤维束的杂物去除。
所述混合原料是在变频计量除尘混纤装置内，按一定的比例将预处理后的原料进行充分混合，同时分离并去除原料中的尘杂，再通过多仓混棉机进一步混合原料和去除原料中的尘杂。
所述转杯纺纱采用一级或二级梳棉，梳棉辊转速8500转/分，转杯采用40mm直径，转杯速度为90000转/分，引纱速度为125米/分，卷绕速度为115米/分。
得到的复合纺织材料的干强为12.5cN/dtex，并且其吸湿性为102％，柔软性优异。
对比例1
除不含有聚硅氧烷外，其余与实施例5相同。
得到的复合纺织材料的干强为4.2cN/dtex，并且其吸湿性为50％，柔软性一般。
对比例2
除不含有甲壳素纤维外，其余与实施例5相同。
得到的复合纺织材料的干强为4.5cN/dtex，并且其吸湿性为45％，柔软性一般。
对比例3
除不含有羧甲基纤维素外，其余与实施例5相同。
得到的复合纺织材料的干强为5.1cN/dtex，并且其吸湿性为52％，柔软性一般。
对比例4
除将甲壳素纤维替换为棉纤维外，其余与实施例5相同。
得到的复合纺织材料的干强为5.6cN/dtex，并且其吸湿性为62％，柔软性一般。
对比例5
一种复合纺织材料，按重量份数由以下原料制备得到：
得到的复合纺织材料的干强为4.2cN/dtex，并且其吸湿性为55％，柔软性差。
对比例6
一种复合纺织材料，按重量份数由以下原料制备得到：
得到的复合纺织材料的干强为4.9cN/dtex，并且其吸湿性为61％，柔软性良好。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。