专利名称:甲壳素纤维、海藻纤维和天丝纤维混纺纱线及其制备方法和应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种纱线，特别是关于一种甲壳素纤维、海藻纤维和天丝纤维混纺纱线的制备方法和应用。
背景技术：
随着人们对健康和环境保护的重视，对服用纤维和织物也有了新的要求，在注重服装美观与舒适的同时，对纺织材料的卫生保健功能提出了更高的要求，各种抗菌防臭、健身防病等功能型纺织品已被人们愈来愈重视和关注。
甲壳素是自然界中仅次于纤维素的第二类高分子化合物，一般是从海洋虾蟹壳中提取并纯化。由于甲壳素在给结构上是一种带正电荷的天然含氮多糖聚合物，它是通过化工加工纺丝而成甲壳素纤维，其本身带有正电荷，可与带有负电荷的细菌等微生物的电荷中和，从而使细菌活动受到抑制失去活性，达到抑菌、防臭、止痒的作用。甲壳素纤维有很好的生物活性、生物降解性和生物相容性、无毒性等生物医学特性，主要用于医用敷料、可吸收缝合手术线、人造皮肤、透析膜等是很好的医用纺织材料。
海藻纤维是由天然海藻中提取和净化获得的，属可再生资源，海藻的种类很多，世界上有2500多种，用于纤维制造的有褐藻、红藻、绿藻、蓝藻等，海藻中含有人体所需的蛋白质、矿物质、氨基酸和多种维生素等物质。海藻纤维是通过湿法纺丝加工而成的。主要用于医用敷料，如医用海藻纱布对伤口渗出物接触，形成吸湿性的凝胶，使伤口保持湿润，促进伤口加快愈合，对治疗伤口及皮肤溃疡炎症有非常明显的疗效，在国际上已广泛应用，它具有良好的生物相容性，高吸湿成胶性、高透氧性及生物降解吸收性。
天丝纤维(Tencel)是英国考陶尔兹公司注册生产的一种再生纤维素纤维，主要原料为针叶树木浆，通过溶剂纺丝法制成。目前国内已引进该项技术，已有批量生产。该材料具有良好的吸湿性、舒适性、光泽性及可降解性。
在中国专利申请号03111868.2，公开了一种天然绿色保健针织品及其制造方法，该针织品使用的天然绿色环保纤维纱，大豆蛋白纤维、甲壳素纤维和天然木浆纤维等纺成的纯纺纱和混纺纱。该针织品不能抗菌，也不具有清除易引起人体衰老的过氧化脂质具有抗衰老和美容的作用等缺陷。
在中国专利申请号200510018616.2，公开了一种海藻酸钠/水溶性甲壳素共混纤维及其制备方法和用途，这种海藻酸钠/水溶性甲壳素共混纤维采用如下方法制备将制得的质量百分比为3～5％的海藻酸钠溶液与制得的质量百分比为3～5％的甲壳素溶液按水溶性甲壳素在产物(共混纤维)中所占的质量百分含量为10％～70％的比例充分混匀，经过滤、减压脱泡后，制成海藻酸钠/水溶性甲壳素共混纤维。该共混纤维不具有良好的吸湿性、舒适性、光泽性等缺陷。
发明内容本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供(1)、一种甲壳素纤维、海藻纤维和天丝纤维混纺纱线；(2)、甲壳素纤维、海藻纤维和天丝纤维的制备方法；(3)、甲壳素纤维、海藻纤维和天丝纤维混纺纱线在针织、机织应用。
本发明的目的是通过以下技术方法来实现的在天丝纤维的基础上，加入了甲壳素纤维和海藻纤维。甲壳素纤维与人体皮肤汗液接触时可激活体液中的溶菌酶，防止微生物有害细菌侵入体内，甲壳素纤维本身带正电荷，其分子中的氨基阳离子与构成微生物细胞壁的磷脂阴离子发生结合限制了微生物的生命活动，当其分解成低分子时，穿入到微生物细胞壁内，抑制遗传因子从DNA到RNA的转移而阻止细菌和霉菌的发育生存达到天然的抑菌目的。海藻纤维的原料种类很多，本发明选用海藻酸钙、海藻酸钠、海藻酸银、海藻酸锌一种或其混合物。海藻纤维中所含的氨基葡萄糖能促进皮肤感染和过敏反应引起的炎症愈合，对皮肤有止痒、消炎的作用。该纤维对金属离子有很高的吸附能力，银、锌具有抗菌功能，锌能活化人体过氧化物岐化酶(SOD)，具有清除易引起人体衰老的过氧化脂质具有抗衰老和美容的作用。
为便于生产加工，所采用的上述三种纤维长度相仿，并按一定的混纺比例混合。所采用的甲壳素纤维、海藻纤维和天丝纤维的混纺比(重量比)为5～30∶5～40∶30～70；使其在纺纱厂制成混纺纱线，该混纺纱线经针织厂或织布厂制成针织、机织面料及非织造布。产品具有抑菌、消炎、止痒、防臭、美容、护肤的保健作用。根据人们的需求，可以制成医疗用纺织品，如医用敷料、绷带、手术巾、防护服等，还可用于保健服装服饰，如内衣内裤、文胸、袜子、手套、衬衣、睡衣、运动服及床上用品等。
甲壳素纤维的性质阳离子聚合物、具有真丝光泽、结晶度(％)47.1，密度(g/m2)1.4255，回潮率(％)15.3，吸湿性能在生理盐水中的溶胀率(g/g)2.1，对生理盐水的吸收性能(g/g)14.1。
甲壳素纤维的物理指标纤度1.4～1.6旦，纤维长度38mm，强度1.2～1.8克/旦，伸长率12～16％。
甲壳素纤维的基本结构分子式(C6H11O4N)n分子量单体161。
结构式 甲壳素纤维可以从山东青岛海生生物工程有限公司、浙江舟山海山生化有限公司等处购入。
海藻纤维的性质天然高分子聚合物，真丝光泽，结晶度(％)50.3，密度(g/m2)1.31，回潮率(％)15.72，吸湿性能在生理盐水中的溶解率(g/g)13.9，对生理盐水的吸收性能(g/g)16.7。
海藻纤维的物理指标纤维1.45～1.97旦，纤维长度38mm，强度1.68～1.90克/旦，伸长率13～16％。
海藻纤维的基本结构是裙带海藻、海草、海带、马尾藻、褐藻等构成。
海藻纤维的分子式(C6H7O6Na)n 分子量198～750结构式 海藻纤维可以从青岛明月海藻集团、新乡白鹭集团化纤公司购进。
天丝纤维的性能纤度1.42～1.55旦，纤维长度38mm，强度3.7～4.8克/旦，断裂伸长率14～16％，回潮率(％)11.50。
天丝纤维基本结构采用针叶树制成木浆，用溶剂纺丝法生产该纤维，具有光泽好，抗静电，可降解的新型再生纤维素纤维。
天丝纤维可从兰精(南京)纤维有限公司、山东蒙阴纺织有限公司购入。将以上三种纤维混纺制成14.5tex～18.2tex纱线。
甲壳素纤维、海藻纤维、天丝纤维混纺纱线的制备方法如下纺纱工艺流程 2.天丝纤维→开清棉机械制成卷→梳棉机制成条→条卷机制成卷→精梳机制成精梳条 工艺要求本发明的改进工艺条件是开清棉工序由于甲壳素纤维和海藻纤维整齐度好、杂质少、蓬松性好、易开松抱合力差、抓棉机要少抓、勤抓和少打击开松、采用梳针打手，以减少纤维损伤，打手速度550～600转/分，车间相对湿度7％左右，减少飞花和静电影响。
梳棉由于甲壳素纤维、海藻纤维、回弹性差、滑爽松散，在梳棉过程中易沉积在针刺之间、转移困难、易绕锡林，所以要降低刺辊和锡林速度，刺辊速度控制在800～850转/分，锡林速度为280～330转/分，实施紧隔距、强分梳、低速度、轻定量、多梳轻打、少损伤、多排疵点的工艺原则。
并条根据三种纤维的特点和性能，车速适当降低，可减少纤维缠绕罗拉和胶辊现象，适当增加牵伸罗拉的加压量，保证足够的握持力和牵伸力，确保纤维在牵伸过程中稳定运动，提高条干水平，车间温湿度控制在65％～70％之间。
粗纱选择合适的捻度，适当控制粗纱张力，防止粗纱意外牵伸，对改善成纱条干极为有利，注意天丝超长纤维对成纱质量的影响，适当放大罗拉隔距，改善条干水平，车间温湿度控制在67％左右。
细纱选择硬度稍大的胶辊，可提高成纱条干水平。细纱捻系数应适当偏大(330～370)以增加纱中纤维之间的抱合力。减少成纱羽毛、适当降低锭速，车间温湿度控制在70％左右。
络筒由于单纱强力不匀率大，伸长率较大。所以采取轻张力，低速度小伸长，保弹性的工艺原则进行。络筒速度为860～920转/分，采用空气捻结器和电子清纱器，合理选择气圈高度及络纱张力减少羽毛和断头率。
通过上述各工序的工艺改进后，制成甲壳素纤维、海藻纤维和天丝纤维混纺纱线。
甲壳素纤维、海藻纤维和天丝纤维混纺纱线性能指标如下
单纱强度(CN/tex) 11～17.5单纱变异系数(％) 13.5～15.9条干均匀度变异系数(％) 13～16.5采用捻向为Z捻，号数捻系数为 310～370双罗纹针织物性能指标如下织物干重量(g/m2) 190～230顶破强力(N) 300～350缩水率(％) 直向-3.1横向-1.5以上混纺纱线和织物的各项指标均达到国家标准(GB/T398-1993、GB/T8878-2002)。
本发明进一步的还可以在纱线、针织物或机织物上进行功能性整理。整理剂采用抗紫外线剂、杀虫剂、阻燃剂等，可根据用途采用不同的配方及不同的后整理方式进行整理，达到保健作用。
一种混纺纱线，它是由下述重量配比的原料制成的甲壳素纤维5～30、海藻纤维5～40、天丝纤维30～70，所述海藻纤维选自海藻酸钙、海藻酸钠、海藻酸银、海藻酸锌一种或其混合物。
混纺纱线各原料重量配比是甲壳素纤维10～20、海藻纤维15～25、天丝纤维45～55，所述海藻纤维选自海藻酸钙、海藻酸钠、海藻酸银、海藻酸锌一种或其混合物。
混纺纱线各原料重量配比是甲壳素纤维15、海藻纤维20、天丝纤维50，所述海藻纤维选自海藻酸钙、海藻酸钠、海藻酸银、海藻酸锌一种或其混合物。
混纺纱线制备方法，包括以下步骤(1)、甲壳素纤维、海藻纤维混合、开清棉机械制成卷、梳棉机制成混合条；(2)、天丝纤维开清棉机械制成卷、梳棉机制成条、条卷机制成卷、精梳机制成精梳条；(3)、甲壳素纤维、海藻纤维混合条和天丝纤维精梳条并条、粗纱、细纱、络筒制成甲壳素纤维、海藻纤维和天丝纤维混纺纱线。
其中，开清棉工序中打手速度550～600转/分。梳棉工序中刺辊速度控制在800～850转/分，锡林速度为280～330转/分。络筒工序中络筒速度为860～920转/分。
甲壳素纤维、海藻纤维和天丝纤维混纺纱线在针织、机织应用。
本发明所公开甲壳素纤维、海藻纤维和天丝纤维混纺纱线及其制备方法和应用，其优点表现在(1)制成的混纺纱线及制品为环保型及可降解性材料；(2)制成的混纺纱线及制品为耐洗涤，医疗保健功效时间长；(3)混纺纱线所制成的纺织品产品具有抑菌、消炎、防臭、止痒、护肤及柔软滑爽、吸湿透湿、舒适健康的保健作用，金黄色葡萄球菌和肺炎克雷伯氏菌抑菌率达到国家卫生部标准；(4)混纺纱线产品用途广泛，可制成针织、机织，不仅可用于医疗纺织品，也可用于民用、军用服装服饰保健纺织品。
具体实施方式下面结合实施例对本发明作进一步描述。
实施例1制备本发明各组分比如下甲壳素纤维∶海藻纤维(海藻酸钠、海藻酸钙、海藻酸银、海藻酸锌的重量比为5∶2∶2∶1)∶天丝纤维的混纺比(重量比)为5∶20∶70。
将上述各组分制成本发明的生产方法是(1)、甲壳素纤维、海藻纤维混合、开清棉机械制成卷、梳棉机制成混合条；(2)、天丝纤维开清棉机械制成卷、梳棉机制成条、条卷机制成卷、精梳机制成精梳条；(3)、甲壳素纤维、海藻纤维混合条和天丝纤维精梳条并条、粗纱、细纱、络筒制成甲壳素纤维、海藻纤维和天丝纤维混纺纱线。其中本发明中开清棉工序中打手速度600转/分，梳棉工序中刺辊速度控制在850转/分，锡林速度为330转/分，络筒工序中络筒速度为920转/分。
实施例2制备本发明各组分比如下甲壳素纤维∶海藻纤维(海藻酸钠、海藻酸银、海藻酸锌的重量比为5∶2∶2)∶天丝纤维的混纺比(重量比)为20∶5∶50。
将上述各组分制成本发明的生产方法是(1)、甲壳素纤维、海藻纤维混合、开清棉机械制成卷、梳棉机制成混合条；(2)、天丝纤维开清棉机械制成卷、梳棉机制成条、条卷机制成卷、精梳机制成精梳条；(3)、甲壳素纤维、海藻纤维混合条和天丝纤维精梳条并条、粗纱、细纱、络筒制成甲壳素纤维、海藻纤维和天丝纤维混纺纱线。其中本发明中开清棉工序中打手速度550转/分，梳棉工序中刺辊速度控制在800转/分，锡林速度为280转/分，络筒工序中络筒速度为860转/分。
实施例3制备本发明各组分比如下甲壳素纤维∶海藻纤维(海藻酸钠、海藻酸银、海藻酸锌的重量比为4∶2∶2)∶天丝纤维的混纺比(重量比)为30∶40∶30。
将上述各组分制成本发明的生产方法是(1)、甲壳素纤维、海藻纤维混合、开清棉机械制成卷、梳棉机制成混合条；(2)、天丝纤维开清棉机械制成卷、梳棉机制成条、条卷机制成卷、精梳机制成精梳条；(3)、甲壳素纤维、海藻纤维混合条和天丝纤维精梳条并条、粗纱、细纱、络筒制成甲壳素纤维、海藻纤维和天丝纤维混纺纱线。其中本发明中开清棉工序中打手速度580转/分，梳棉工序中刺辊速度控制在820转/分，锡林速度为300转/分，络筒工序中络筒速度为900转/分。
实施例4制备本发明各组分比如下甲壳素纤维∶海藻纤维(海藻酸钠、海藻酸钙、海藻酸银、海藻酸锌的重量比为4∶2∶2∶1)∶天丝纤维的混纺比(重量比)为15∶20∶50。
将上述各组分制成本发明的生产方法是(1)、甲壳素纤维、海藻纤维混合、开清棉机械制成卷、梳棉机制成混合条；
(2)、天丝纤维开清棉机械制成卷、梳棉机制成条、条卷机制成卷、精梳机制成精梳条；(3)、甲壳素纤维、海藻纤维混合条和天丝纤维精梳条并条、粗纱、细纱、络筒制成甲壳素纤维、海藻纤维和天丝纤维混纺纱线。其中本发明中开清棉工序中打手速度600转/分，梳棉工序中刺辊速度控制在800转/分，锡林速度为280转/分，络筒工序中络筒速度为920转/分。
上述的混纺纱线制成的纺织品根据国家卫生部《消毒与技术规范》第三版标准进行检测；试验三次空白组前后差值＜10％，三次试验有效；试验组与阴性对照组差值＞26％，可以认定该样品对金黄色葡萄球菌肺炎克雷伯氏菌具有抗菌作用。
权利要求
1.一种混纺纱线，其特征在于它是由下述重量配比的原料制成的甲壳素纤维5～30、海藻纤维5～40、天丝纤维30～70，所述海藻纤维选自海藻酸钙、海藻酸钠、海藻酸银、海藻酸锌一种或其混合物。
2.根据权利要求
1所述的混纺纱线，其中各原料重量配比是甲壳素纤维10～20、海藻纤维15～25、天丝纤维45～55，所述海藻纤维选自海藻酸钙、海藻酸钠、海藻酸银、海藻酸锌一种或其混合物。
3.根据权利要求
1所述的混纺纱线，其中各原料重量配比是甲壳素纤维15、海藻纤维20、天丝纤维50，所述海藻纤维选自海藻酸钙、海藻酸钠、海藻酸银、海藻酸锌一种或其混合物。
4.根据权利要求
1或2或3所述的混纺纱线制备方法，其特征在于包括以下步骤(1)、甲壳素纤维、海藻纤维混合、开清棉机械制成卷、梳棉机制成混合条；(2)、天丝纤维开清棉机械制成卷、梳棉机制成条、条卷机制成卷、精梳机制成精梳条；(3)、甲壳素纤维、海藻纤维混合条和天丝纤维精梳条并条、粗纱、细纱、络筒制成甲壳素纤维、海藻纤维和天丝纤维混纺纱线。
5.根据权利要求
4所述的混纺纱线制备方法，其特征在于开清棉工序中打手速度550～600转/分。
6.根据权利要求
4所述的混纺纱线制备方法，其特征在于梳棉工序中刺辊速度控制在800～850转/分，锡林速度为280～330转/分。
7.根据权利要求
4所述的混纺纱线制备方法，其特征在于络筒工序中络筒速度为860～920转/分。
8.甲壳素纤维、海藻纤维和天丝纤维混纺纱线在针织、机织物上的应用。
专利摘要
本发明涉及一种纱线，特别是关于一种甲壳素纤维、海藻纤维和天丝纤维混纺纱线的制备方法和应用。一种混纺纱线，它是由下述重量配比的原料制成的甲壳素纤维5～30、海藻纤维5～40、天丝纤维30～70。本发明优点表现在(1)制成的混纺纱线及制品为环保型及可降解性材料；(2)制成的混纺纱线及制品为耐洗涤，医疗保健功效时间长；(3)产品具有抑菌、消炎、防臭、止痒、护肤及柔软滑爽、吸湿透湿、舒适健康的保健作用，金黄色葡萄球菌和肺炎克雷伯氏菌抑菌率达到国家卫生部标准；(4)产品用途广泛，可制成针织、机织及非织造布，不仅可用于医疗用纺织品，也可用于日常服装服饰及保健纺织品。
文档编号D01G13/00GK1995512SQ200610117911
公开日2007年7月11日 申请日期2006年11月2日
发明者潘跃进, 吴东来 申请人:上海中大科技发展有限公司, 上海洁润丝纺织品工业有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan