本发明属于纺织技术领域，具体涉及一种大麻纯棉混纺针织纱的制备方法。
背景技术：
大麻系桑科属一年生草本植物，学名cannabissalival，俗名汉麻、寒麻、线麻、花麻等，大麻品种高达150个左右，主要分布在亚洲、欧洲，我国是亚洲大麻生产中心，栽培面积和产量居世界首位，产地遍布全国，但主要为黄河流域，山东的泰安、甘肃的华亭都是有名的大麻产区，是该地区的主要经济作物。大麻种植对气候和土壤的要求不高，它生长迅速，抗虫害能力强，而且在种植期间无需杀虫剂和肥料，不会造成土地污染，环境生态良好，且种植收获期较短，往往一亩地可收获两到三倍于棉花的大麻纤维。自上世纪八十年代以来，随着天然纤维热的兴起，麻类织物以其优良的吸湿性、散热性及良好的服饰特点已逐渐被人们所认识，而且越来越受到青睐。大麻纤维与其它纤维混纺后的织物同样具有挺括，质地细薄，手感滑爽，穿着风凉，吸湿透气性好，保形性好、加之纤维抗菌和抗静电能力强、对染料的吸附性能好、防紫外线辐射能力强等特点，深受国内外消费者的欢迎，其原料是制作夏季服装的主要原料之一。
从大麻茎秆上直接剥离下来的称为原麻，原麻中除含有纤维素成分外还含有一定量的非纤维素成分，包括木质素、半纤维素、蜡脂质、果胶及部分水溶物和灰分等。若使原麻具有可纺性，必须把这些非纤维素成分去除，得到精干麻，即脱胶。大麻纤维中木质素和半纤维素的含量高低直接影响脱胶难度和脱胶后的纤维质量。
大麻中木质素对无机酸的稳定性高，因此浸酸对木质素的去除效果不理想，而木质素的存在对纺织品质量影响较大。现有技术中常采用亚硫酸盐水溶液煮练，去除木质素，但是效果也不太理想，通常需要碱煮辅助增强脱胶效果。同时化学脱胶要耗用大量的化工原料和能量，生产成本高，处理后的污水中含有有害化学成分，极易污染环境，且处理时间长，不易回收。
技术实现要素：
本发明提供了一种大麻纯棉混纺针织纱的制备方法，利用电化学-生物酶解联合的方法对大麻进行脱胶处理，再与长绒棉混纺制备大麻纯棉针织纱，所得针织纱具有绿色环保、脱胶适度、纤维可纺性高、染色均匀、固色度高的优点。
本发明解决技术问题所采用的技术方案为：
一种大麻纯棉混纺针织纱的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)高温煮练：将大麻洗净后，置入沸水中煮练20-40分钟后，取出，采用自来水冲洗干净。大麻单纤维细胞在胞间层物质的粘结下交织成网状，先将大麻通过高温煮练使得网状结构交联度降低，有利于小分子进入网状结构中。
(2)电解：将经高温煮练的大麻加入电解槽中，常温电解处理10-20分钟后，关闭电解电源，将电解液加热至70-80℃，保温10-20分钟后，取出大麻，置于自来水中浸泡半小时后，再冲洗干净待用；所述电解液为15-20w％na2s2o3水溶液。
na2s2o3水溶液的电解方程式为：
na2s2o3+h2o→2na++so3h-+oh-+s
na2s2o3电解所生成的磺酸根与木质素反应，可以生成可溶于水的木质素磺酸盐，从而将木质素去除。10-20分钟后电解结束，此时电解液呈弱碱性，升高温度继续在碱性条件下煮练，进一步除去木质素。大麻先经步骤(1)所述的高温煮练，降低网状结构的密度，使得步骤(2)中电解生成的磺酸根顺利进入网状结构中，增大与木质素的反应几率，从而增加脱胶率。此外，电解反应生成的碱性物质，可以进一步去除木质素，避免额外加入碱性物质，降低了生产成本和废液污染。
(3)酶解：将步骤(2)中所得经电解处理的大麻加入复合酶溶液中，于ph4.5-6，45-55℃下酶解2-4小时后，自来水冲洗干净，采用酶解降解果胶等物质，进一步脱胶。
(4)将长绒棉和大麻纤维分别梳棉后，再将二者并条，经粗纱、细纱、染整和络筒工序制得大麻纯棉混纺针织纱。
作为优选，步骤(1)中所述大麻与沸水的质量比为1:15-20。
作为优选，步骤(2)中所述电解槽的阳极材料为ruo2-tio2/ti涂层电极、pbo2/ti镀层电极或不锈钢；所述的阴极电极板材料为不锈钢、碳钢或钛。
作为优选，步骤(2)中所述电解液的质量为大麻质量的8-15倍。
作为优选，步骤(3)中所述复合酶溶液由以下重量份数原料组成：20-30份果胶酶、10-15份半纤维素酶、5-10份氯化钠和50-60份水。采用复合酶协同酶解，相比于单种酶酶解，具有酶解温度低、时间短、效率高的优点。加入氯化钠能有效提高酶的活性，从而提高酶解效率。
作为优选，步骤(3)中所述复合酶溶液的质量为大麻质量的10-15倍，复合酶的用量决定了大麻的脱胶度，用量过低，脱胶率过低，大麻纤维可纺度不高；复合酶用量过高，脱胶过度，大麻单纤维细胞的胞问层物质全部倍脱除，产生大量的短绒纤维，从而使其可纺性降低，甚至失去可纺性。
作为优选，步骤(4)中所述并条工序采用fa306并条机，络筒后采用高压定捻，所述高压定捻的压力为0.5-0.7mpa，温度为150-170℃，时间为30分钟。通过高压定捻解决了大麻和纯棉纤维易分离的问题，同时使得针织纱表面光洁、毛羽少。
作为优选，步骤(4)中所述染整工序的具体操作步骤为：
将大麻纯棉细纱放入染液中，调节ph为4-5，加入匀染剂和促染剂，于80-90℃下浸染2-4小时后，采用2-5℃/min升温速度升温至110-120℃，保温15-30分钟后，降温至室温，取出细纱，水洗数次后除去多余浮色，最后脱水、烘干即可；染整浴比为1:8-10，所述染液、匀染剂和促染剂的质量比为100：10-15：3-5。
更优选，所述匀染剂由以下重量份数组分组成：十八烷基胺聚氧乙烯醚20-30份、β环糊精8-15份、甘油3-5份、聚氧丙烯甘油醚1-3份和水20-30份。采用该复合匀染剂，使得大麻纯棉细纱染色更均匀，固色度更高。
更优选，所述促染剂为氯化钠、氯化镁或硫酸钠，促染剂能进一步提高染色效率。
本发明的有益效果为：
1、本发明采用电化学-生物酶解相结合的方式处理大麻，使其适度脱胶，具有较高的可纺性，且避免了采用亚硫酸盐化学脱胶所带来的脱胶率低下、化工废液量大的缺点。
2、通过复合匀染剂使得针织纱的染色更均匀、固色度更高，同时提高了染色效率。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。
实施例1
(1)将十八烷基胺聚氧乙烯醚20份、β环糊精10份、甘油3份、聚氧丙烯甘油醚2份和水30份加入混合机中混合均匀后制得复合匀染剂；
(2)高温煮练：将100g大麻洗净后，置入1800g沸水中煮练30分钟后，取出，采用自来水冲洗干净；
(3)电解：将经高温煮练的大麻加入电解槽中，采用1000g20w％na2s2o3水溶液常温电解处理10分钟后，关闭电解电源，将电解液加热至75℃，保温15分钟后，取出大麻，置于自来水中浸泡半小时后，再冲洗干净待用；
(4)酶解：将步骤(3)中所得经电解处理的大麻加入1000g复合酶溶液中，于ph5，50℃下酶解3小时后，自来水冲洗干净；所述复合酶溶液由以下重量份数原料组成：20份果胶酶、15份半纤维素酶、5份氯化钠和60份水；
(5)将长绒棉和大麻纤维分别梳棉后，再将二者并条，经粗纱、细纱、染整和络筒工序制得大麻纯棉混纺针织纱；步骤(5)中所述并条工序采用fa306并条机，络筒后采用高压定捻，所述高压定捻的压力为0.6mpa，温度为150℃，时间为30分钟；
所述染整工序的具体操作步骤为：
将大麻纯棉细纱放入染液中，调节ph为4，加入匀染剂和促染剂，于80℃下浸染4小时后，采用3℃/min升温速度升温至120℃，保温30分钟后，降温至室温，取出细纱，水洗数次后除去多余浮色，最后脱水、烘干即可；染整浴比为1:10，所述染液、匀染剂和促染剂的质量比为100：10：5。
实施例2
(1)将十八烷基胺聚氧乙烯醚25份、β环糊精8份、甘油5份、聚氧丙烯甘油醚1份和水25份加入混合机中混合均匀后制得复合匀染剂；
(2)高温煮练：将100g大麻洗净后，置入2000g沸水中煮练20分钟后，取出，采用自来水冲洗干净；
(3)电解：将经高温煮练的大麻加入电解槽中，采用800g18w％na2s2o3水溶液常温电解处理20分钟后，关闭电解电源，将电解液加热至80℃，保温10分钟后，取出大麻，置于自来水中浸泡半小时后，再冲洗干净待用；
(4)酶解：将步骤(3)中所得经电解处理的大麻加入1200g复合酶溶液中，于ph4.5，45℃下酶解4小时后，自来水冲洗干净；所述复合酶溶液由以下重量份数原料组成：25份果胶酶、10份半纤维素酶、10份氯化钠和55份水；
(5)将长绒棉和大麻纤维分别梳棉后，再将二者并条，经粗纱、细纱、染整和络筒工序制得大麻纯棉混纺针织纱；步骤(5)中所述并条工序采用fa306并条机，络筒后采用高压定捻，所述高压定捻的压力为0.5mpa，温度为160℃，时间为30分钟；
所述染整工序的具体操作步骤为：
将大麻纯棉细纱放入染液中，调节ph为4，加入匀染剂和促染剂，于80℃下浸染4.5小时后，采用3℃/min升温速度升温至110℃，保温20分钟后，降温至室温，取出细纱，水洗数次后除去多余浮色，最后脱水、烘干即可；染整浴比为1:10，所述染液、匀染剂和促染剂的质量比为100：12：4。
实施例3
(1)将十八烷基胺聚氧乙烯醚30份、β环糊精15份、甘油4份、聚氧丙烯甘油醚3份和水20份加入混合机中混合均匀后制得复合匀染剂；
(2)高温煮练：将100g大麻洗净后，置入1500g沸水中煮练40分钟后，取出，采用自来水冲洗干净；
(3)电解：将经高温煮练的大麻加入电解槽中，采用1500g15w％na2s2o3水溶液常温电解处理15分钟后，关闭电解电源，将电解液加热至70℃，保温20分钟后，取出大麻，置于自来水中浸泡半小时后，再冲洗干净待用；
(4)酶解：将步骤(3)中所得经电解处理的大麻加入1500g复合酶溶液中，于ph6，55℃下酶解2小时后，自来水冲洗干净；所述复合酶溶液由以下重量份数原料组成：30份果胶酶、12份半纤维素酶、8份氯化钠和50份水；
(5)将长绒棉和大麻纤维分别梳棉后，再将二者并条，经粗纱、细纱、染整和络筒工序制得大麻纯棉混纺针织纱；步骤(5)中所述并条工序采用fa306并条机，络筒后采用高压定捻，所述高压定捻的压力为0.7mpa，温度为170℃，时间为30分钟；
所述染整工序的具体操作步骤为：
将大麻纯棉细纱放入染液中，调节ph为5，加入匀染剂和促染剂，于90℃下浸染2小时后，采用4℃/min升温速度升温至115℃，保温15分钟后，降温至室温，取出细纱，水洗数次后除去多余浮色，最后脱水、烘干即可；染整浴比为1:9，所述染液、匀染剂和促染剂的质量比为100：15：3。
比较例1
采用和实施例1相同的操作处理大麻，不同的是比较例1中的大麻未经高温煮练。
比较例2
采用和实施例1相同的操作处理大麻，不同的是比较例2步骤(5)中复合酶溶液的质量为大麻质量的20倍。
实施例4脱胶效果测定
大麻纤维的化学成分：
依gb585-5859-86分别测定实施例1-3大麻、比较例1-2和未经处理的原麻的化学成分及针织纱的外观见表1，
表1：
通过表1可以看出：通过本发明所提供的方法处理过的大麻纤维脱胶效果适度，大麻单纤维长度较长，可纺性较佳。比较例1未经高温煮练处理，大麻的脱胶效果有所下降。比较例2采用的复合酶用量过大，导致果胶物质含量过低，大麻脱胶过度，使得大麻纤维短绒较多，可纺性下降，所得大麻纯棉混纺针织纱毛羽较多。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。