一種提高牛角瓜纖維彈性模量的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于牛角瓜纖維的整理領(lǐng)域，特別涉及一種提高牛角瓜纖維彈性模量的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]牛角瓜是近年來(lái)發(fā)現(xiàn)的有利用潛力的植物之一，在亞洲和非洲的熱帶和亞熱帶地區(qū)均有分布，它將成為繼棉花纖維之后，又一廣泛具有種植和應(yīng)用意義的新型綠色天然植物纖維，由此應(yīng)運(yùn)而生的產(chǎn)業(yè)具有廣闊的發(fā)展?jié)撃芘c空間。牛角瓜纖維是從牛角瓜種子上生長(zhǎng)出來(lái)的天然植物纖維，其基本成分由纖維素組成，纖維縱向表面光滑、無(wú)扭曲，橫截面中空度高達(dá)80% _90%，是一種急待開發(fā)和利用的天然纖維，但是牛角瓜纖維的剛性大，無(wú)天然卷曲，對(duì)纖維的紡紗不利。國(guó)外學(xué)者對(duì)牛角瓜纖維進(jìn)行一定預(yù)處理后，再也棉、滌綸或粘膠纖維進(jìn)行混紡，可以改善其紡紗性能，牛角瓜纖維有足夠的潛力用于紡織面料或則纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的替代原料。其具有與木棉纖維相似的外觀，牛角瓜和木棉纖維表面光滑，呈圓柱形，無(wú)天然扭曲，而棉纖維具有天然扭曲以及多優(yōu)良的性能，可作為棉纖維替代品。隨著對(duì)天然纖維需求的增加，以及棉花資源供應(yīng)的有限，開發(fā)其他天然纖維作為棉纖維的替代品變得非常必要，牛角瓜全株均具較高商品開發(fā)價(jià)值，有關(guān)藥物提取國(guó)內(nèi)報(bào)道很多，生物制藥及能源開發(fā)上也逐步深入，特別是種毛紡織技術(shù)的突破，棉紡原料尤顯突。因此，牛角瓜絨在紡織領(lǐng)域具有很大的開發(fā)空間。
[0003]由于牛角瓜纖維的中腔較大，是一種良好的潛在保暖填充材料，從開發(fā)新型纖維，充分利用天然纖維的角度出發(fā)，提高牛角瓜纖維的彈性模量，充分利用牛角瓜纖維優(yōu)良的保暖性，用于絮料填充領(lǐng)域。相關(guān)的科技工作者還沒對(duì)如何提高牛角瓜纖維彈性的提高進(jìn)行研究，通過一定方法把處理劑整理到織物上，從而提高牛角瓜纖維的回彈性，使牛角瓜纖維能夠用于填充絮料領(lǐng)域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種提高牛角瓜纖維彈性模量的方法，該方法通過對(duì)除雜之后的牛角瓜纖維進(jìn)行前處理，以去除表面的蠟質(zhì)，破壞纖維表面的薄膜，提高了纖維的吸水性，提高纖維表面的表面張力，以提高處理劑在纖維表面的成膜性，以在纖維表面獲得連續(xù)薄膜，成膜后的纖維具有較高的彈性模量，而且纖維與纖維之間有一定的互架效應(yīng)，使纖維團(tuán)有一定的彈性。
[0005]本發(fā)明的一種提高牛角瓜纖維彈性模量的方法，包括:
[0006](1)將牛角瓜纖維進(jìn)行洗滌前處理；
[0007](2)將步驟(1)中前處理的牛角瓜纖維浸漬于處理劑溶液中；其中，處理劑為高分子成膜化合物，濃度為5% -35% ;浴比為1:5?1:50 ;
[0008](3)將步驟(2)中浸漬于處理劑溶液中的牛角瓜纖維取出，離心，干燥。
[0009]所述步驟(1)中洗滌前處理為用表面活性劑進(jìn)行前處理，溫度90-100°C，時(shí)間60min，pH值9-10，然后進(jìn)行水洗。
[0010]所述表面活性劑為非離子、陰離子和兩性離子表面活性劑中的至少一種。
[0011]所述步驟⑵中浸漬的時(shí)間為5min-10min。
[0012]所述步驟(2)中處理劑為水性聚氨酯、海藻酸鈉、聚乙烯醇、聚丙烯酸酯或者苯丙乳液。
[0013]所述步驟(3)中干燥為烘干或者自然風(fēng)干。
[0014]所述烘干為70°C烘箱中烘干。
[0015]本發(fā)明中的牛角瓜纖維作為紡織新材料易得，且中腔較大，質(zhì)輕，是不可多得的可作為填充絮料的天然纖維素纖維。
[0016]本發(fā)明所要解決的問題是改善牛角瓜纖維的彈性模量，以改善纖維的彈性，以改善其用于填充絮料的性能。牛角瓜纖維中空度高達(dá)80% _90%，因此具有良好保暖性，而且牛角瓜纖維為天然植物纖維，隨著對(duì)天然纖維素纖維需求增加，以及棉花資源有限，開發(fā)牛角瓜纖維作為填充絮料，一定程度上能解決當(dāng)前對(duì)天然纖維素纖維需求增加的局面。
[0017]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的具體技術(shù)方案是:去除大部分雜質(zhì)后的牛角瓜纖維，在索式提取器用乙醇提取纖維表面的蠟質(zhì)，提取后的纖維再在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中除去殘留在牛角瓜纖維中的乙醇溶劑，然后在烘箱中將纖維烘干至恒重，之后將烘干后的牛角瓜纖維浸于一定濃度的處理劑溶液中，一定時(shí)間后從溶液中取出置于離心管中，在離心機(jī)中離心以去除過多的液體，之后置于烘箱中烘至恒重。處理后的牛角瓜纖維表面形成一層連續(xù)的薄膜，同時(shí)纖維的彈性模量得到改善，成膜后的纖維具有較高的彈性模量，而且纖維與纖維之間有一定的互架效應(yīng)，使纖維團(tuán)有一定的彈性。
[0018]有益效果
[0019](1)本發(fā)明的方法原料易得，操作簡(jiǎn)單，且基本常溫操作，節(jié)能且生態(tài)環(huán)保，對(duì)于緩解棉花等天然纖維素資源有限的局面，開發(fā)一種新的生態(tài)環(huán)保的纖維材料具有一定的現(xiàn)實(shí)意義；
[0020](2)本發(fā)明的方法處理后的牛角瓜纖維的斷裂伸長(zhǎng)率增長(zhǎng)2%以上；彈性模量增加3%以上。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0022]實(shí)施例1
[0023]牛角瓜纖維采用陰離子和非離子表面活性劑進(jìn)行洗滌前處理，溫度90°C，時(shí)間60min，pH值9-10，然后進(jìn)行水洗，烘干。將經(jīng)過前處理的牛角瓜纖維浸漬于濃度為10%的聚氨酯溶液中，在室溫下浸漬5min，浴比為1:40，最后利用離心機(jī)除去過多的處理液，在70°C的烘箱中烘干。處理后的牛角瓜纖維增重8.5%，斷裂伸長(zhǎng)率增加3%，彈性模量增加
[0024]實(shí)施例2
[0025]牛角瓜纖維采用陰離子和非離子表面活性劑進(jìn)行洗滌前處理，溫度90°C，時(shí)間60min，pH值9-10，然后進(jìn)行水洗，烘干。將經(jīng)過前處理的牛角瓜纖維浸于濃度為3 %的聚乙烯醇溶液中，在室溫下浸漬5min，浴比為1:50，最后利用離心機(jī)除去過多的處理液，烘干。處理后的牛角瓜纖維增重3.5%，斷裂伸長(zhǎng)率增加2.5%，彈性模量增加3%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種提高牛角瓜纖維彈性模量的方法，包括: (1)牛角瓜纖維進(jìn)行洗滌前處理； (2)將步驟(1)中前處理的牛角瓜纖維浸漬于處理劑溶液中；其中，處理劑為高分子成膜化合物，濃度為5% -35% ;浴比為1:5?1:50 ; (3)將步驟(2)中浸漬于處理劑溶液中的牛角瓜纖維取出，離心，干燥。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高牛角瓜纖維彈性模量的方法，其特征在于，所述步驟⑴中洗滌前處理為用表面活性劑進(jìn)行前處理，溫度90-100°C，時(shí)間60min，pH值9_10，然后進(jìn)行水洗，干燥。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種提高牛角瓜纖維彈性模量的方法，其特征在于，所述表面活性劑為非離子、陰離子和兩性離子表面活性劑中的至少一種。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高牛角瓜纖維彈性模量的方法，其特征在于，所述步驟(2)中浸漬的時(shí)間為5min-10min。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高牛角瓜纖維彈性模量的方法，其特征在于，所述步驟(2)中處理劑為水性聚氨酯、海藻酸鈉、聚乙烯醇、聚丙烯酸酯或者苯丙乳液。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高牛角瓜纖維彈性模量的方法，其特征在于，所述步驟(3)中干燥為烘干或者自然風(fēng)干。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種提高牛角瓜纖維彈性模量的方法，包括：將牛角瓜纖維進(jìn)行洗滌前處理；將前處理的牛角瓜纖維浸漬于處理劑溶液中；將浸漬于處理劑溶液中的牛角瓜纖維取出，離心，烘干。本發(fā)明的方法操作簡(jiǎn)單，處理后的牛角瓜纖維的斷裂伸長(zhǎng)率和彈性模量均增加，對(duì)于緩解棉花等天然纖維素資源有限的局面，開發(fā)一種新的生態(tài)環(huán)保的纖維材料具有一定意義。
【IPC分類】D06M101/06, D06M15/564, D06M15/333
【公開號(hào)】CN105332286
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510688105
【發(fā)明人】趙濤, 羅江玲
【申請(qǐng)人】東華大學(xué)
【公開日】2016年2月17日
【申請(qǐng)日】2015年10月21日