專利名稱：一種苧麻纖維及其織物的柔軟改性處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種苧麻纖維及其織物的柔軟改性處理的方法。
背景技術(shù)：
我國是世界上麻類資源最豐富的國家之一，而苧麻是我國特有的麻類資源，被稱為“中國草”、“纖維之王”。我國的苧麻產(chǎn)量大約占世界總產(chǎn)量的近90％，紡織加工能力亦居世界之首。目前，苧麻紡織品已廣泛應(yīng)用于服裝鞋帽、家用裝飾、醫(yī)用包裝等多個(gè)領(lǐng)域。
苧麻纖維作為一種優(yōu)良的紡織原料之一，具有涼爽、透氣、易于吸濕散濕的有點(diǎn)。但由于其纖維結(jié)構(gòu)緊密，結(jié)晶度和取向度高，外表平直無卷曲，伸長和勾強(qiáng)低，導(dǎo)致在加工過程中可紡性差、織物不耐磨、易起皺起毛以及穿著刺癢的缺點(diǎn)。為此，若干年來，科技人員堅(jiān)持不懈地開展了麻纖維的改性研究，目的就是為了使苧麻纖維天然優(yōu)良的保持與物理性能的改善兼而得之，有利于苧麻紡織品的升檔和高附加值的提高和開發(fā)。
這些改性方法主要集中在化學(xué)改性和生物改性兩方面。酶應(yīng)用于麻纖維的改性，其實(shí)質(zhì)是纖維素的水解。但苧麻纖維經(jīng)酶處理后，強(qiáng)力和伸長有所損失(尉霞等.酶處理對(duì)苧麻織物性能的影響.西北紡織工學(xué)院學(xué)報(bào).19986.pp.150)。
堿法改性是一個(gè)古老的方法，使苧麻纖維在燒堿溶液中溶脹而引起纖維微結(jié)構(gòu)和物理性能發(fā)生一系列變化。但堿法改性所需設(shè)備專業(yè)、手工操作程度高致使產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，污染厲害。在堿法改性的基礎(chǔ)上先后又人提出改進(jìn)方法，如水浴再生法，練改合一法，堿-尿素法等(向策宣等.苧麻纖維堿-尿素改性的研究.紡織學(xué)報(bào).19866)；堿-二甲基亞砜法(CN 87100433B)。
苧麻纖維的磺化改性，其實(shí)質(zhì)上是纖維素的酯化反應(yīng)，由堿纖維素與二硫化碳作用生成纖維素磺酸酯。該法改性苧麻纖維，無論是勾強(qiáng)、斷裂強(qiáng)度，還是彈性、卷曲度等都有較明顯的提高，但因其工藝流程長，工作環(huán)境差污染大，成本也較堿法高而存在很多實(shí)際問題(王德驥編.苧麻纖維素化學(xué)與工藝學(xué).科學(xué)出版社.2001)。
乙?；男允窃谄r麻纖維素堿處理、溶脹而又保持分離的時(shí)候引入乙?；瘜W(xué)基團(tuán)(張?jiān)时?輕度乙?；r麻纖維的結(jié)構(gòu)與性能.苧麻紡織科技.19851)。
乙二胺(EDA)作為一種強(qiáng)溶脹劑，當(dāng)苧麻纖維在水合乙二胺中膨脹時(shí)，可降低苧麻纖維的結(jié)晶度和取向度(梁鋒等.苧麻纖維在己二胺/脲/水混合液中溶脹時(shí)微細(xì)結(jié)構(gòu)與形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化.紡織學(xué)報(bào).19863；Ishikawa，Atsuko Kuga，Shigenori Okano，Takeshi.Determination of parameters in mechanical model for cellulose IIIfibre.Polymer.1998，39(10).pp.1875-1878)。
也有采用殼多糖衍生物與叔胺化合物在苧麻織物上反應(yīng)生成季銨化物與纖維素大分子交聯(lián)，從而改善染色及彈性回復(fù)性能(江亦李等，織物上季銨化對(duì)苧麻織物改性的新方法研究，紡織學(xué)報(bào)，15，(5)；H.S.S.Sharma，T.W.Fraser，D.McCall，N.Shields，and G.Lyons，F(xiàn)ineStructure of Chemically Modified Flax Fibre.J.Text.Inst.199586 No.4pp.539)。
烷基化改性是在強(qiáng)堿液中加入烷化劑(如異丙醇、丙烯酸、丙稀腈)可大大增進(jìn)纖維膨化能力麻類織物通過與乙烯基類單體接枝共聚可以提高染色性、皺折回復(fù)性、耐磨性、防污性等(張大元等.苧麻纖維烷基變性的理論與研究.苧麻紡織科技.19802；朱譜新等.用乙烯基單體對(duì)苧麻纖維進(jìn)行接枝共聚的反應(yīng)規(guī)律.紡織科學(xué)研究。19994；Ghanshyam S Chauhan and A S Singha & B S Kaith.Modification ofnatural polymersPart I-Ceric ion initiated graft copolymerization ofmethyl methacrylate onto Cannabis fibre.Indian Journal of Fibre &Textile Research. 1999Vol.24，December，pp.269-275；Joly，C.，Gauthier，R.，Chabert，B.，Physical chemistry of the interface inpolypropylene/cellulosic-fiber composites.Compos.Sci.Technol.，199656(7)，pp.761-765；肖超渤等.鉻酸引發(fā)丙稀腈與苧麻纖維接枝共聚反應(yīng).應(yīng)用化學(xué).19982)，這種接枝方法有非接枝水溶性聚合物去除困難，消耗大的缺點(diǎn)。
液氨法是用液氨使苧麻纖維溶脹并生成氨纖維素復(fù)合物，從而使纖維素大分子的取向度下降，而使纖維軟化。這需專用壓力設(shè)備并有氨污染。
上述大都數(shù)改性方法都處在理論研究階段，而需要濃堿處理，另外用破壞結(jié)晶的方法雖可使纖維柔軟，減少刺癢感，但在改善纖維彈性，減少織物折皺方面還是不夠。
為此開始有采用交聯(lián)的方法對(duì)苧麻進(jìn)行改性，如申請(qǐng)?zhí)?9102430的專利(已失效)，用甲基化的2D樹脂為交聯(lián)劑，這種樹脂含有少量有害甲醛；公開號(hào)1065106(授權(quán)公告號(hào)1032022)的中國專利，主要采用乙二醛為交聯(lián)劑，該專利還保護(hù)了其它幾個(gè)小分子的交聯(lián)劑。這些交聯(lián)方法改性還必須在濃堿處理的基礎(chǔ)上進(jìn)行，設(shè)備投資多，環(huán)境污染大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種苧麻纖維及其織物的柔軟改性處理的方法。
鑒于目前麻類改性的現(xiàn)狀，本發(fā)明采用全新概驗(yàn)的苧麻改性技術(shù)，有如下特點(diǎn)1、苧麻在普通脫膠后，不必經(jīng)濃堿改性處理，直接進(jìn)行柔軟、彈性處理。對(duì)苧麻生產(chǎn)廠來說，工藝流程變動(dòng)不大，設(shè)備增加少，無環(huán)境污染(可達(dá)到環(huán)保零排放)的優(yōu)點(diǎn)。2、本發(fā)明的工藝所用藥品安全無毒，絕無任何醛基，無論在生產(chǎn)過程中還是在服用時(shí)都符合環(huán)境要求。3、用本發(fā)明技術(shù)處理的苧麻纖維在改進(jìn)柔軟性的同時(shí)纖維的回彈性和吸濕性也得到提高，使麻有羊毛的手感。4、用本發(fā)明的技術(shù)改性的苧麻纖維的紗線可紡性也得到提高。5、用本發(fā)明的技術(shù)還可直接處理苧麻織物，除可提高織物的柔軟性，吸濕性外，更有抗折皺的效果。
本發(fā)明除了對(duì)苧麻有效以外，也適用于其它麻類纖維的柔軟和彈性改性。
本發(fā)明的主要工藝可如下表示常規(guī)脫膠苧麻→改性處理液中浸軋→干燥→交聯(lián)本發(fā)明的特征是苧麻在常規(guī)脫膠后，不必進(jìn)行濃堿處理，麻纖維直接在交聯(lián)處理液中浸漬，處理溫度為20-80℃，時(shí)間為0.5-10分鐘，然后脫去多余的處理液，其帶液量為纖維重量的10-100％。在50-100℃的溫度下干燥，然后在120-1600℃交聯(lián)處理，時(shí)間為1至5分鐘。
本發(fā)明所述的交聯(lián)處理液是由交聯(lián)劑、膨潤劑、潤濕劑、催化劑和水組成，其重量百分含量分別如下交聯(lián)劑2-30％，膨潤劑0-5％、潤濕劑0.05-2％、催化劑0-25％，其余為水；本發(fā)明所述的交聯(lián)劑是二環(huán)氧丙基聚氧乙烯醚或單環(huán)氧丙基聚氧乙烯醚，其中聚氧乙烯鏈節(jié)數(shù)為1-10；交聯(lián)劑可為單一的其中一個(gè)，或是幾個(gè)按一定比例組合而成，換言之，是上述一種交聯(lián)劑或一種以上的混合交聯(lián)劑。
本發(fā)明所述的膨潤劑是脲素、二甲基甲酰胺、二甲基亞砜或分子式為HOCpH2pOCmH2m+1的二元醇單醚，其中p為1-3，m為1-4，本發(fā)明所述的潤濕劑是分子式為R(OCH2CH2)nOH的多種非離子表面活性劑，其中R為C8-18的烷基苯基、烷基和酰烷基，n為10-30，本發(fā)明所述催化劑為三氟化硼、氯化鋅、氯化鎂、氯化銻、氯化鐵、氯化錫或硝酸鋅。
本發(fā)明中所用的上述原料均為市售產(chǎn)品。
將上述原料按次序溶解混合后即成為本發(fā)明工藝用的麻類柔軟改性處理劑。本發(fā)明的麻類柔軟改性工藝所用的試劑方便易得，工藝簡單，用本工藝改性符合環(huán)境要求。得到的苧麻纖維既有柔軟性又有高的回彈性和優(yōu)良的吸濕性，使麻有羊毛的手感。本發(fā)明的技術(shù)更大的優(yōu)點(diǎn)在于還可直接處理苧麻織物，使織物的柔軟性、吸濕性、抗折皺性都提高。本發(fā)明除了對(duì)苧麻有效以外，也適用于其它麻類纖維的柔軟和彈性改性。
具體實(shí)施例方式
通過以下實(shí)施例將有助于理解本發(fā)明，但并不限制本發(fā)明的內(nèi)容。苧麻纖維不同條件下的改性工藝實(shí)施例和結(jié)果如下1、配方

WER系列樹脂為二環(huán)氧丙基聚氧乙烯醚或單環(huán)氧丙基聚氧乙烯醚的商品名。OP-10，JFC，AEO-9，MOA-8為市售產(chǎn)品。
2、工藝條件

3、纖維性能

苧麻織物改性實(shí)施例以36支全漂布(湖南洞庭苧麻紡織印染廠)為實(shí)施對(duì)象1、配方

2、工藝條件

3、織物性能

*織物懸垂度儀，投影法測；**LFY-22B自動(dòng)硬挺度測試儀；***YG541B褶皺回復(fù)儀。
權(quán)利要求
1一種苧麻纖維及其織物的柔軟改性處理的方法，其特征是苧麻在常規(guī)脫膠后或是苧麻織物在交聯(lián)處理液中浸漬，干燥，然后在120-1600℃交聯(lián)1至5分鐘，所述的交聯(lián)處理液是由交聯(lián)劑、膨潤劑、潤濕劑、催化劑和水組成，其重量百分含量分別如下交聯(lián)劑2-30％，膨潤劑0-5％、潤濕劑0.05-2％、催化劑0-25％，其余為水；所述的交聯(lián)劑是二環(huán)氧丙基聚氧乙烯醚或單環(huán)氧丙基聚氧乙烯醚，其中聚氧乙烯鏈節(jié)數(shù)為1-l0；交聯(lián)劑一種或一種以上的混合交聯(lián)劑，所述的膨潤劑是脲素、二甲基甲酰胺、二甲基亞砜或分子式為HOCpH2pOCmH2m+1的二元醇單醚，其中p為1-3，m為1-4，所述的潤濕劑是分子式為R(OCH2CH2)nOH的多種非離子表面活性劑，其中R為C8-18的烷基苯基、烷基和酰烷基，n為10-30，所述催化劑為三氟化硼、氯化鋅、氯化鎂、氯化銻、氯化鐵、氯化錫或硝酸鋅。
2如權(quán)利要求1所述的一種苧麻纖維及其織物的柔軟改性處理的方法，其特征是所述的苧麻在常規(guī)脫膠后或是苧麻織物在交聯(lián)處理液中浸漬溫度為20-80℃，時(shí)間為0.5-10分鐘。
3如權(quán)利要求1所述的一種苧麻纖維及其織物的柔軟改性處理的方法，其特征是所述的在交聯(lián)處理液中浸漬后其帶液量為纖維重量的10-100％。
4如權(quán)利要求1所述的一種苧麻纖維及其織物的柔軟改性處理的方法，其特征是所述的苧麻是經(jīng)常規(guī)脫膠的。
全文摘要
本發(fā)明是一種苧麻纖維及其織物的柔軟改性處理方法，處理工藝為在交聯(lián)處理液中浸漬，干燥，交聯(lián)。其交聯(lián)處理液是由交聯(lián)改性劑、膨潤劑、潤濕劑、催化劑和水組成，交聯(lián)改性劑為二環(huán)氧丙基聚氧乙烯醚或單環(huán)氧丙基聚氧乙烯醚或其組合物。經(jīng)本方法處理的苧麻纖維織成的織物或常規(guī)苧麻織物用本方法進(jìn)行處理后，具有柔軟，吸濕性好，回彈性高、刺癢感小的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)D06M15/37GK1514048SQ02145010
公開日2004年7月21日 申請(qǐng)日期2002年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月4日
發(fā)明者章悅庭, 張?jiān)? 吳曉燕 申請(qǐng)人:東華大學(xué)