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一种羊毛复合纤维及其面料的制备、应用

2020-11-11 09:36:39

  一种羊毛复合纤维及其面料的制备、应用

  技术领域

  本发明涉及纺织纤维技术领域,尤其涉及一种羊毛复合纤维及其制备方法,以及一种复合织物面料及其制作方法和应用。

  背景技术

  随着人们的生活水平也不断提高,导致人们对于自身穿着的面料要求也越来越高,因此面料在功能性、舒适性方面的改进势在必行。传统面料已经无法满足人们对舒适保暖的需求,仅仅满足于面料表面不粗糙的特性,明显已经跟不上现在人们对面料的要求,而功能性纤维/面料在这方面则体现出自己先天的优势。

  内衣面料是指贴身穿着的衣物,其与皮肤直接接触,从而导致穿着者对内衣舒适度极为敏感。目前内衣面料主要是棉、尼龙和氨纶,其中棉的稳定性较好,但柔软度和手感较尼龙和氨纶差,抗菌性较差,尼龙和氨纶力学性能好,但不保暖。

  羊毛纤维表面的鳞片呈瓦状或龟裂状覆盖在纤维毛干上,表面呈不规则的网纹,鳞片边缘翘起明显,环状鳞片边缘相互覆盖,两侧呈锯齿状,羊毛纤维的这种鳞片结构造成了纤维定向摩擦效应大,易产生毡缩的特点。采用羊毛制备所得面料虽然保暖效果极好,但很少采用羊毛纤维制备内衣面料,主要由于羊毛纤维的特点极易产生出现刺痒的感觉;若对羊毛纤维的鳞片进行剥离,则导致保暖性能变差,而且处理后羊毛纤维易于断裂,使所得面料力学性能变差。

  发明内容

  本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种羊毛复合纤维及其制备方法,以及一种复合织物面料及其制作方法和应用。

  一种羊毛复合纤维,包括羊毛纤维芯层和包覆在羊毛纤维芯层外侧的牛奶蛋白纤维壳层,羊毛纤维芯层与牛奶蛋白纤维壳层之间填充有表面接枝环糊精的活性炭微粉;所述羊毛复合纤维直径与羊毛纤维芯层直径之比为1.10-1.27:1。

  所述羊毛复合纤维直径为其外径。

  优选地,所述羊毛复合纤维的线密度为1.40-1.50dtex。

  上述羊毛复合纤维的制备方法,包括如下步骤:

  S1、将羧甲基化β-环糊精溶解在水中,加入活性炭微粉室温高速搅拌,微波处理12-15min,微波功率为500-600W,微波过程中每隔1min暂停10-15s;过滤,干燥,粉碎得到表面接枝环糊精的活性炭微粉。

  环糊精具有略呈锥形的中空圆筒立体环状结构,其外侧两端由于羟基作用具有亲水性,而空腔内由于受到C-H键的屏蔽作用形成疏水区;其在碱性介质中很稳定,但强酸可以使之裂解;而β-环糊精由7个D-吡喃葡萄糖基单位以α-1,4-键组合的非还原性环状多糖,其分子内空腔直径约为0.65nm。

  本发明采用高速搅拌处理使羧甲基化β-环糊精小分子充分、均匀吸附在活性炭微粉的表面,再采用微波处理,使活性炭微粉的表面活性羟基可与羧甲基化β-环糊精反应,从而使β-环糊精接枝在活性炭微粉表面,不仅可有效增强活性炭微粉的亲水效果,而且更易于在后续步骤的乙酸溶液中分散,不易发生团聚,从而提高其与羊毛纤维的亲和性。

  S2、向透明质酸预处理羊毛纤维中加入表面接枝环糊精的活性炭微粉,充分搅拌,调节体系pH值至5.5-6.2,60Coγ射线辐照处理,辐照剂量为50-60kGy,过滤,洗涤,干燥得到填充羊毛纤维。

  本发明将表面接枝环糊精的活性炭微粉均匀分散在预处理羊毛纤维中,并吸附在被鳞片充分打开的羊毛纤维表面;透明质酸预处理羊毛纤维的鳞片内所形成的凝胶稳定性极差,辐照后凝胶结构首先快速破坏,而吸附在羊毛纤维表面的活性炭微粉迅速坍塌并渗入羊毛纤维表面(包括鳞片内部)。

  而在辐照处理过程中表面接枝环糊精的活性炭微粉会向羊毛纤维内部进行扩散,增加两者碰撞机会,从而提高接枝效率,一方面可接枝在羊毛纤维表面,另一方面会接枝在羊毛纤维的无定形区。

  但由于辐照处理同时会损伤羊毛纤维大分子的内部结构,部分氢键遭到破坏,分子结构变得松弛,一方面导致羊毛纤维的强度下降,而另一方面会促使羊毛纤维暴露出更多活性基团,而表面接枝环糊精的活性炭微粉会进一步向辐照后羊毛纤维的松弛结构内部继续扩散并碰撞,更利于发生接枝反应,可对羊毛纤维强度起到反向增强作用。

  同时内部呈疏水结构的环糊精随活性炭微粉分布在羊毛纤维的表面及其鳞片结构内,其腔体内部携带大量的空气,可在羊毛纤维表面形成保暖空气层,仍能有效保持羊毛纤维的保暖性能。

  本发明经过多次实验发现,通过控制辐照剂量为50-60kGy,填充羊毛纤维的接枝率可达6.8-7.0,其断裂强力可达8.12cN;

  S3、将牛奶蛋白纤维溶于乙酸溶液中得到牛奶蛋白纤维溶液;将填充羊毛纤维置于牛奶蛋白纤维溶液中,50-60℃搅拌,过滤,洗涤,干燥得到羊毛复合纤维。

  由于羊毛纤维表面覆盖致密的鳞片,牛奶蛋白溶液较难渗漏进入羊毛纤维内部,同时致密的鳞片受温度、水分、强力等作用,易反复出现闭合-张开现象,牛奶蛋白覆盖在表面也容易脱落。

  本发明S2所得填充羊毛纤维可从羊毛纤维内部降低纤维之间由于不规则鳞片结构导致咬合、缠结的可能性,而且羊毛纤维的鳞片结构被固定,再在填充羊毛纤维的表面包覆牛奶蛋白纤维,牛奶蛋白对此特殊的结构进行包覆;在弱酸性环境下,牛奶蛋白与填充羊毛纤维表面的羧甲基化β-环糊精亲和性极好,使牛奶蛋白溶液可对填充羊毛纤维轻易进行渗透,经固化后两层结构彼此相互咬合,复合羊毛纤维的三层结构形成一个整体,彼此间结合强度高,一方面增强羊毛纤维的力学强度,另一方面可有效提高羊毛纤维的表面光洁度,亲肤性极好,穿着舒适性好。

  优选地,S1中,羧甲基化β-环糊精采用如下工艺制备:将β-环糊精溶解在氢氧化钠溶液中,搅拌状态下加入氯乙酸,70-80℃搅拌1-2h,冷却至室温,调节体系pH值为1.5-2,沉淀,过滤,干燥得到羧甲基化β-环糊精。

  优选地,S1的羧甲基化β-环糊精制备过程中,采用盐酸调节体系pH值为1.5-2,采用丙酮沉淀。

  优选地,S1的羧甲基化β-环糊精制备过程中,β-环糊精、氢氧化钠溶液、氯乙酸的质量比为10-20:50-100:2-6,氢氧化钠溶液浓度为0.8-1.2mol/L。

  优选地,S1的羧甲基化β-环糊精制备过程中,干燥温度为40-50℃。

  本发明通过对β-环糊精进行预处理,采用氯乙酸与β-环糊精反应,从而在β-环糊精表面形成亲水性极好的羧甲基,提高β-环糊精的溶水能力。

  优选地,S1中,高速搅拌时间为1-2h,搅拌速度为10000-12000r/min。

  优选地,S1中,羧甲基化β-环糊精、活性炭微粉的质量比为5-10:20-40。

  优选地,S1中,活性炭微粉的粒径为50-500nm。

  优选地,S1的活性炭微粉中,粒径大于等于50nm且小于100nm的活性炭微粉所占质量百分比为60-80%,粒径大于等于100nm且小于200nm的活性炭微粉所占质量百分比为10-16%,其余为粒径大于等于200nm且小于等于500nm的活性炭微粉。

  优选地,S1的活性炭微粉中,孔径为10-20nm的介孔结构的比表面积占总比表面积的98-99%。

  众所周知,活性炭微粉的表面具有无数细小孔隙,活性炭表面的微孔直径大多在2-50nm之间;其中孔径小于2nm称为微孔,孔径为2-50nm称为介孔,孔径大于50nm称为大孔。

  优选地,S2中,透明质酸预处理羊毛纤维采用如下工艺制备:将天然表面活性剂、水混合均匀,加入羊毛纤维浸泡,然后超声处理20-40min,超声频率为15-30kHz;过滤,自然晾干,向产物中加入水、透明质酸、乙酸、硫酸化蓖麻油混合均匀,超声震荡2-4min,超声温度≤40℃,得到透明质酸预处理羊毛纤维。

  由于羊毛纤维表面覆盖致密的鳞片,牛奶蛋白溶液较难渗漏进入羊毛纤维内部,而且致密的羊毛纤维鳞片也导致羊毛具有缩绒性,牛奶蛋白覆盖在表面容易由于缩绒而导致发生脱落;本发明采用透明质酸在弱酸环境下对羊毛纤维的鳞片间隙进行填充,尤其在硫酸化蓖麻油的作用下,透明质酸携带大量的水分填充在羊毛纤维张开的鳞片内并与鳞片内的蛋白形成蛋白凝胶结构;一方面由于透明质酸的填充,可有效避免羊毛纤维产生缩绒效果,另一方面由于羊毛纤维表面充分张开的鳞片结构与填充的透明质酸复配,可在羊毛纤维表面形成规则结构的预处理羊毛纤维。

  优选地,S2的透明质酸预处理羊毛纤维制备工艺中,天然表面活性剂、羊毛纤维、透明质酸、乙酸、硫酸化蓖麻油的质量比为1-2:20-30:4-6:0.1-0.5:0.1-0.5。

  天然表面活性剂(Natural Surfactant)是指具有表面活性的天然物或其衍生物。与合成表面活性剂相比较,天然表面活性剂洗净力、浸透力、分散力、乳化力以及起泡力等表面活性较小,但毒性低,生物降解性好。

  优选地,S2的透明质酸预处理羊毛纤维制备工艺中,天然表面活性剂为磷酸甘油酯、椰油酰胺丙基甜菜碱、椰油酰甘氨酸钾、椰油酰基羟乙基磺酸钠、月桂酰胺丙基甜菜碱、月桂酰谷氨酸钠、椰油酰基甲基牛磺酸钠中至少一种。

  优选地,S2中,透明质酸预处理羊毛纤维和表面接枝环糊精的活性炭微粉的质量比为100:5-15。

  优选地,S2中,采用乙酸调节体系pH值为5.5-6.2。

  优选地,S2中,干燥温度为40-50℃。

  优选地,S3中,乙酸溶液的质量分数为6-8%,牛奶蛋白纤维和乙酸溶液的质量比为10-20:50-100。

  本发明所得复合羊毛纤维,以羊毛纤维为芯层,表面包覆牛奶蛋白纤维为壳层,中间填充有活性炭微粉,分别从羊毛纤维内部、表面进行填充整理,以改善羊毛衫的内在质量和外在效果,在保持羊毛纤维力学强度的基础上,可有效解决羊毛纤维易产生毡缩的特点;同时该复合结构含有大量的微观空隙,内部填充大量不易流动空气层,仍可保留羊毛纤维的保暖效果,而且表面光滑度极高,亲肤性好,尤其适用于内衣面料。

  一种复合织物面料制作方法,包括如下步骤:

  a、将线密度为1.40-1.43dtex的上述羊毛复合纤维和线密度为1.45-1.50dtex的上述羊毛复合纤维进行纯纺得到线密度为15.5-16.2dtex的第一纱线;

  b、将上述羊毛复合纤维和线密度为1.25-1.30dtex的竹炭纤维、线密度为1.32-1.38dtex的棉纶纤维按比例混纺得到线密度为17.1-17.8dtex的第二纱线;

  c、将第一纱线浸浆处理1-2h,取出后浸轧,50-60℃干燥得到里层纱线;将第二纱线浸浆处理1-2h,取出后浸轧,50-60℃干燥,得到外层纱线;

  d、将里层纱线和外层纱线进行纺织得到具有双面结构的坯布,然后依次经退浆、水洗、定形处理,得到复合织物面料。

  优选地,步骤b中,羊毛复合纤维和竹炭纤维、棉纶纤维按质量比为70-80:10-20:10-20进行混纺。

  优选地,步骤d中,采用双面针织大圆机进行织造。

  优选地,步骤d中,双面针织大圆机的筒径为755mm,路数60F,24针/30mm,织机转速为28r/min。

  优选地,步骤d中,经线的穿纱张力为2.5-3cN,纬线的穿纱张力为4-4.5cN。

  优选地,步骤d中,定型温度为80-90℃,定型车速为10-14r/min。

  一种复合织物面料,采用上述复合织物面料制作方法制得。

  优选地,上述复合织物面料克重为190-201g/m2。

  上述复合织物面料用于内衣的应用。

  本发明所得复合织物面料中,以细度分别为1.4-1.43dtex、1.45-1.5dtex的复合羊毛纤维作为内衣的里层面料,可赋予面料优异的保暖与亲肤效果,贴身穿着极为舒适;以复合羊毛纤维、竹炭纤维、绵纶纤维混纺作为内衣的外层面料,赋予面料优异的耐磨及防霉抑菌性能。

  本发明可克服纤维原料间强力低和摩擦力大的缺点,提高纱线对环境要求的敏感性,编织所得双层结构面料,即使经过多次洗涤,形状仍然保持不变,防缩效果好,贴身穿着不起球,无任何刺痒感,而且保暖透气,穿着舒适性极佳。该面料的综合性能优异,适用于制作内衣,市场前景广阔。

  附图说明

  图1为本发明提出的羊毛复合纤维的结构示意图;其中1为羊毛纤维芯层,2为表面接枝环糊精的活性炭微粉填充层,3为牛奶蛋白纤维壳层。

  图2为实施例5所得填充羊毛纤维、对比例1所得透明质酸预处理羊毛纤维、对比例2-5所得填充羊毛纤维的机械性能结果对比图。

  图3为实施例5所得填充羊毛纤维、对比例1所得透明质酸预处理羊毛纤维、对比例2-5所得填充羊毛纤维的摩擦性能结果对比图。

  图4为实施例5和对比例1-5所得羊毛复合纤维的机械性能结果对比图。

  图5为实施例5和对比例1-5所得羊毛复合纤维的湿热处理前后机械性能结果对比图。

  具体实施方式

  下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。

  实施例1

  一种羊毛复合纤维制备方法,包括如下步骤:

  S1、将10kgβ-环糊精溶解在100kg浓度为0.8mol/L氢氧化钠溶液中,搅拌状态下加入6kg氯乙酸,70℃搅拌2h,冷却至室温,采用盐酸调节体系pH值为1.5,采用丙酮沉淀,过滤,50℃干燥得到羧甲基化β-环糊精;

  将5kg羧甲基化β-环糊精溶解在100kg水中,加入20kg活性炭微粉室温高速搅拌2h,搅拌速度为10000r/min,送入微波炉中,微波处理15min,微波功率为500W,微波过程中,每隔1min暂停15s;过滤,干燥,粉碎,得到表面接枝环糊精的活性炭微粉;

  活性炭微粉中,粒径大于等于50nm且小于100nm的活性炭微粉所占质量百分比为60%,粒径大于等于100nm且小于200nm的活性炭微粉所占质量百分比为16%,其余为粒径大于等于200nm且小于等于500nm的活性炭微粉;其中孔径为10-20nm的介孔结构的比表面积占总比表面积的98.1%。

  S2、将2kg椰油酰甘氨酸钾、50kg水混合均匀,加入30kg羊毛纤维浸泡1h,然后超声处理40min,超声频率为15kHz;过滤,自然晾干,向产物中加入100kg水、4kg透明质酸、0.5kg乙酸、0.1kg硫酸化蓖麻油混合均匀,超声震荡4min,超声温度≤40℃,得到透明质酸预处理羊毛纤维;

  向100kg透明质酸预处理羊毛纤维中加入5kg表面接枝环糊精的活性炭微粉,充分搅拌均匀,用乙酸调节体系pH值为6.2,采用60Coγ射线辐照处理,辐照剂量为50kGy,过滤,用去离子水洗涤,50℃干燥至恒重,得到填充羊毛纤维;

  S3、将10kg牛奶蛋白纤维溶解于100kg质量分数为6%乙酸溶液中得到牛奶蛋白溶液;将填充羊毛纤维置于牛奶蛋白纤维溶液中,60℃搅拌20min,过滤,洗涤,干燥得到羊毛复合纤维。

  一种复合织物面料制作方法,包括如下步骤:

  a、将线密度为1.43dtex的上述羊毛复合纤维和线密度为1.45dtex的上述羊毛复合纤维进行纯纺得到线密度为16.2dtex的第一纱线;

  b、将上述羊毛复合纤维和线密度为1.25dtex的竹炭纤维、线密度为1.38dtex的棉纶纤维按质量比为80:10:10混纺得到线密度为17.1dtex的第二纱线;

  c、将第一纱线浸浆处理2h,取出后浸轧,50℃干燥得到里层纱线;将第二纱线浸浆处理2h,取出后浸轧,50℃干燥,得到外层纱线;

  d、将里层纱线与外层纱线经过双面针织大圆机进行织造,制成具有双面结构的坯布,经线的穿纱张力为3cN,纬线的穿纱张力为4cN;其中双面针织大圆机的筒径为755mm,路数60F,24针/30mm,织机转速为28r/min;

  然后依次经退浆、水洗,接着90℃定形处理,定型车速为10r/min,得到克重为201g/m2的复合织物面料。

  实施例2

  一种羊毛复合纤维制备方法,包括如下步骤:

  S1、将20kgβ-环糊精溶解在50kg浓度为1.2mol/L氢氧化钠溶液中,搅拌状态下加入2kg氯乙酸,80℃搅拌1h,冷却至室温,采用盐酸调节体系pH值为2,采用丙酮沉淀,过滤,40℃干燥得到羧甲基化β-环糊精;

  将10kg羧甲基化β-环糊精溶解在80kg水中,加入40kg活性炭微粉室温高速搅拌1h,搅拌速度为12000r/min,送入微波炉中,微波处理12min,微波功率为600W,微波过程中,每隔1min暂停10s;过滤,干燥,粉碎,得到表面接枝环糊精的活性炭微粉;

  活性炭微粉中,粒径大于等于50nm且小于100nm的活性炭微粉所占质量百分比为80%,粒径大于等于100nm且小于200nm的活性炭微粉所占质量百分比为10%,其余为粒径大于等于200nm且小于等于500nm的活性炭微粉;其中孔径为10-20nm的介孔结构的比表面积占总比表面积的98.8%。

  S2、将1kg月桂酰胺丙基甜菜碱、100kg水混合均匀,加入20kg羊毛纤维浸泡2h,然后超声处理20min,超声频率为30kHz;过滤,自然晾干,向产物中加入50kg水、6kg透明质酸、0.1kg乙酸、0.5kg硫酸化蓖麻油混合均匀,超声震荡2min,超声温度≤40℃,得到透明质酸预处理羊毛纤维;

  向100kg透明质酸预处理羊毛纤维中加入15kg表面接枝环糊精的活性炭微粉,充分搅拌均匀,用乙酸调节体系pH值为5.5,采用60Coγ射线辐照处理,辐照剂量为60kGy,过滤,用去离子水洗涤,40℃干燥至恒重,得到填充羊毛纤维;

  S3、将20kg牛奶蛋白纤维溶解于50kg质量分数为8%乙酸溶液中得到牛奶蛋白溶液;将填充羊毛纤维置于牛奶蛋白纤维溶液中,50℃搅拌50min,过滤,洗涤,干燥得到羊毛复合纤维。

  一种复合织物面料制作方法,包括如下步骤:

  a、将线密度为1.40dtex的上述羊毛复合纤维和线密度为1.50dtex的上述羊毛复合纤维进行纯纺得到线密度为15.5dtex的第一纱线;

  b、将上述羊毛复合纤维和线密度为1.30dtex的竹炭纤维、线密度为1.32dtex的棉纶纤维按质量比为75:20:15混纺得到线密度为17.8dtex的第二纱线;

  c、将第一纱线浸浆处理1h,取出后浸轧,60℃干燥得到里层纱线;将第二纱线浸浆处理1h,取出后浸轧,60℃干燥,得到外层纱线;

  d、将里层纱线与外层纱线经过双面针织大圆机进行织造,制成具有双面结构的坯布,经线的穿纱张力为2.5cN,纬线的穿纱张力为4.5cN;其中双面针织大圆机的筒径为755mm,路数60F,24针/30mm,织机转速为28r/min;

  然后依次经退浆、水洗,接着80℃定形处理,定型车速为14r/min,得到克重为193g/m2的复合织物面料。

  实施例3

  一种羊毛复合纤维制备方法,包括如下步骤:

  S1、将12kgβ-环糊精溶解在90kg浓度为0.9mol/L氢氧化钠溶液中,搅拌状态下加入5kg氯乙酸,73℃搅拌1.8h,冷却至室温,采用盐酸调节体系pH值为1.6,采用丙酮沉淀,过滤,43℃干燥得到羧甲基化β-环糊精;

  将8kg羧甲基化β-环糊精溶解在85kg水中,加入35kg活性炭微粉室温高速搅拌1.3h,搅拌速度为11500r/min,送入微波炉中,微波处理12.75min,微波功率为560W,微波过程中,每隔1min暂停11s;过滤,干燥,粉碎,得到表面接枝环糊精的活性炭微粉;

  活性炭微粉中,粒径大于等于50nm且小于100nm的活性炭微粉所占质量百分比为75%,粒径大于等于100nm且小于200nm的活性炭微粉所占质量百分比为12%,其余为粒径大于等于200nm且小于等于500nm的活性炭微粉;其中孔径为10-20nm的介孔结构的比表面积占总比表面积的98.3%。

  S2、将1kg磷酸甘油酯、0.8kg椰油酰胺丙基甜菜碱、60kg水混合均匀,加入28kg羊毛纤维浸泡1.3h,然后超声处理35min,超声频率为20kHz;过滤,自然晾干,向产物中加入80kg水、4.5kg透明质酸、0.4kg乙酸、0.2kg硫酸化蓖麻油混合均匀,超声震荡3.5min,超声温度≤40℃,得到透明质酸预处理羊毛纤维;

  向100kg透明质酸预处理羊毛纤维中加入8kg表面接枝环糊精的活性炭微粉,充分搅拌均匀,用乙酸调节体系pH值为6.0,采用60Coγ射线辐照处理,辐照剂量为52kGy,过滤,用去离子水洗涤,47℃干燥至恒重,得到填充羊毛纤维;

  S3、将13kg牛奶蛋白纤维溶解于80kg质量分数为6.5%乙酸溶液中得到牛奶蛋白溶液;将填充羊毛纤维置于牛奶蛋白纤维溶液中,58℃搅拌30min,过滤,洗涤,干燥得到羊毛复合纤维。

  一种复合织物面料制作方法,包括如下步骤:

  a、将线密度为1.42dtex的上述羊毛复合纤维和线密度为1.46dtex的上述羊毛复合纤维进行纯纺得到线密度为16.1dtex的第一纱线;

  b、将上述羊毛复合纤维和线密度为1.27dtex的竹炭纤维、线密度为1.36dtex的棉纶纤维按质量比为75:15:10混纺得到线密度为17.5dtex的第二纱线;

  c、将第一纱线浸浆处理1.3h,取出后浸轧,56℃干燥得到里层纱线;将第二纱线浸浆处理1.2h,取出后浸轧,58℃干燥,得到外层纱线;

  d、将里层纱线与外层纱线经过双面针织大圆机进行织造,制成具有双面结构的坯布,经线的穿纱张力为2.6cN,纬线的穿纱张力为4.4cN;其中双面针织大圆机的筒径为755mm,路数60F,24针/30mm,织机转速为28r/min;

  然后依次经退浆、水洗,接着82℃定形处理,定型车速为13r/min,得到克重为194g/m2的复合织物面料。

  实施例4

  一种羊毛复合纤维制备方法,包括如下步骤:

  S1、将18kgβ-环糊精溶解在70kg浓度为1.1mol/L氢氧化钠溶液中,搅拌状态下加入3kg氯乙酸,77℃搅拌1.2h,冷却至室温,采用盐酸调节体系pH值为1.7,采用丙酮沉淀,过滤,47℃干燥得到羧甲基化β-环糊精;

  将6kg羧甲基化β-环糊精溶解在95kg水中,加入25kg活性炭微粉室温高速搅拌1.7h,搅拌速度为10500r/min,送入微波炉中,微波处理14.25min,微波功率为540W,微波过程中,每隔1min暂停13s;过滤,干燥,粉碎,得到表面接枝环糊精的活性炭微粉;

  活性炭微粉中,粒径大于等于50nm且小于100nm的活性炭微粉所占质量百分比为65%,粒径大于等于100nm且小于200nm的活性炭微粉所占质量百分比为14%,其余为粒径大于等于200nm且小于等于500nm的活性炭微粉;其中孔径为10-20nm的介孔结构的比表面积占总比表面积的98.6%。

  S2、将0.6kg磷酸甘油酯、0.6kg月桂酰谷氨酸钠、80kg水混合均匀,加入22kg羊毛纤维浸泡1.7h,然后超声处理25min,超声频率为25kHz;过滤,自然晾干,向产物中加入60kg水、5.5kg透明质酸、0.2kg乙酸、0.4kg硫酸化蓖麻油混合均匀,超声震荡2.5min,超声温度≤40℃,得到透明质酸预处理羊毛纤维;

  向100kg透明质酸预处理羊毛纤维中加入12kg表面接枝环糊精的活性炭微粉,充分搅拌均匀,用乙酸调节体系pH值为5.7,采用60Coγ射线辐照处理,辐照剂量为58kGy,过滤,用去离子水洗涤,43℃干燥至恒重,得到填充羊毛纤维;

  S3、将17kg牛奶蛋白纤维溶解于60kg质量分数为7.5%乙酸溶液中得到牛奶蛋白溶液;将填充羊毛纤维置于牛奶蛋白纤维溶液中,52℃搅拌40min,过滤,洗涤,干燥得到羊毛复合纤维。

  一种复合织物面料制作方法,包括如下步骤:

  a、将线密度为1.41dtex的上述羊毛复合纤维和线密度为1.48dtex的上述羊毛复合纤维进行纯纺得到线密度为15.9dtex的第一纱线;

  b、将上述羊毛复合纤维和线密度为1.29dtex的竹炭纤维、线密度为1.34dtex的棉纶纤维按质量比为75:10:15混纺得到线密度为17.3dtex的第二纱线;

  c、将第一纱线浸浆处理1.4h,取出后浸轧,54℃干燥得到里层纱线;将第二纱线浸浆处理1.8h,取出后浸轧,52℃干燥,得到外层纱线;

  d、将里层纱线与外层纱线经过双面针织大圆机进行织造,制成具有双面结构的坯布,经线的穿纱张力为2.8cN,纬线的穿纱张力为4.2cN;其中双面针织大圆机的筒径为755mm,路数60F,24针/30mm,织机转速为28r/min;

  然后依次经退浆、水洗,接着88℃定形处理,定型车速为11r/min,得到克重为197g/m2的复合织物面料。

  实施例5

  一种羊毛复合纤维制备方法,包括如下步骤:

  S1、将15kgβ-环糊精溶解在80kg浓度为1.0mol/L氢氧化钠溶液中,搅拌状态下加入4kg氯乙酸,75℃搅拌1.5h,冷却至室温,采用盐酸调节体系pH值为1.7,采用丙酮沉淀,过滤,45℃干燥得到羧甲基化β-环糊精;

  将7kg羧甲基化β-环糊精溶解在90kg水中,加入30kg活性炭微粉室温高速搅拌1.5h,搅拌速度为11000r/min,送入微波炉中,微波处理13.5min,微波功率为550W,微波过程中,每隔1min暂停12s;过滤,干燥,粉碎,得到表面接枝环糊精的活性炭微粉;

  活性炭微粉中,粒径大于等于50nm且小于100nm的活性炭微粉所占质量百分比为70%,粒径大于等于100nm且小于200nm的活性炭微粉所占质量百分比为13%,其余为粒径大于等于200nm且小于等于500nm的活性炭微粉;其中孔径为10-20nm的介孔结构的比表面积占总比表面积的98.4%。

  S2、将1.5kg椰油酰基甲基牛磺酸钠、70kg水混合均匀,加入25kg羊毛纤维浸泡1.5h,然后超声处理30min,超声频率为24kHz;过滤,自然晾干,向产物中加入70kg水、5kg透明质酸、0.3kg乙酸、0.3kg硫酸化蓖麻油混合均匀,超声震荡3min,超声温度≤40℃,得到透明质酸预处理羊毛纤维;

  向100kg透明质酸预处理羊毛纤维中加入10kg表面接枝环糊精的活性炭微粉,充分搅拌均匀,用乙酸调节体系pH值为5.8,采用60Coγ射线辐照处理,辐照剂量为55kGy,过滤,用去离子水洗涤,45℃干燥至恒重,得到填充羊毛纤维;

  S3、将15kg牛奶蛋白纤维溶解于70kg质量分数为7.0%乙酸溶液中得到牛奶蛋白溶液;将填充羊毛纤维置于牛奶蛋白纤维溶液中,55℃搅拌35min,过滤,洗涤,干燥得到羊毛复合纤维。

  一种复合织物面料制作方法,包括如下步骤:

  a、将线密度为1.42dtex的上述羊毛复合纤维和线密度为1.47dtex的上述羊毛复合纤维进行纯纺得到线密度为16.0dtex的第一纱线;

  b、将上述羊毛复合纤维和线密度为1.28dtex的竹炭纤维、线密度为1.35dtex的棉纶纤维按质量比为70:15:15混纺得到线密度为17.4dtex的第二纱线;

  c、将第一纱线浸浆处理1.5h,取出后浸轧,55℃干燥得到里层纱线;将第二纱线浸浆处理1.5h,取出后浸轧,55℃干燥,得到外层纱线;

  d、将里层纱线与外层纱线经过双面针织大圆机进行织造,制成具有双面结构的坯布,经线的穿纱张力为2.7cN,纬线的穿纱张力为4.3cN;其中双面针织大圆机的筒径为755mm,路数60F,24针/30mm,织机转速为28r/min;

  然后依次经退浆、水洗,接着85℃定形处理,定型车速为12r/min,得到克重为196g/m2的复合织物面料。

  对比例1

  一种羊毛复合纤维制备方法,包括如下步骤:

  S1、将1.5kg椰油酰基甲基牛磺酸钠、70kg水混合均匀,加入25kg羊毛纤维浸泡1.5h,然后超声处理30min,超声频率为24kHz;过滤,自然晾干,向产物中加入70kg水、5kg透明质酸、0.3kg乙酸、0.3kg硫酸化蓖麻油混合均匀,超声震荡3min,超声温度≤40℃,得到透明质酸预处理羊毛纤维;

  S2、将15kg牛奶蛋白纤维溶解于70kg质量分数为7.0%乙酸溶液中得到牛奶蛋白溶液;将透明质酸预处理羊毛纤维置于牛奶蛋白纤维溶液中,55℃搅拌35min,过滤,洗涤,干燥得到羊毛复合纤维。

  对比例2

  一种羊毛复合纤维制备方法,包括如下步骤:

  S1、将1.5kg椰油酰基甲基牛磺酸钠、70kg水混合均匀,加入25kg羊毛纤维浸泡1.5h,然后超声处理30min,超声频率为24kHz;过滤,自然晾干,向产物中加入70kg水、5kg透明质酸、0.3kg乙酸、0.3kg硫酸化蓖麻油混合均匀,超声震荡3min,超声温度≤40℃,得到透明质酸预处理羊毛纤维;

  向100kg透明质酸预处理羊毛纤维中加入10kg活性炭微粉,充分搅拌均匀,用乙酸调节体系pH值为5.8,采用60Coγ射线辐照处理,辐照剂量为55kGy,过滤,用去离子水洗涤,45℃干燥至恒重,得到填充羊毛纤维;

  活性炭微粉中,粒径大于等于50nm且小于100nm的活性炭微粉所占质量百分比为70%,粒径大于等于100nm且小于200nm的活性炭微粉所占质量百分比为13%,其余为粒径大于等于200nm且小于等于500nm的活性炭微粉;其中孔径为10-20nm的介孔结构的比表面积占总比表面积的98.4%;

  S2、将15kg牛奶蛋白纤维溶解于70kg质量分数为7.0%乙酸溶液中得到牛奶蛋白溶液;将填充羊毛纤维置于牛奶蛋白纤维溶液中,55℃搅拌35min,过滤,洗涤,干燥得到羊毛复合纤维。

  对比例3

  一种羊毛复合纤维制备方法,包括如下步骤:

  S1、将7kgβ-环糊精溶解在90kg水中,加入30kg活性炭微粉室温高速搅拌1.5h,搅拌速度为11000r/min,送入微波炉中,微波处理13.5min,微波功率为550W,微波过程中,每隔1min暂停12s;过滤,干燥,粉碎,得到表面接枝环糊精的活性炭微粉;

  活性炭微粉中,粒径大于等于50nm且小于100nm的活性炭微粉所占质量百分比为70%,粒径大于等于100nm且小于200nm的活性炭微粉所占质量百分比为13%,其余为粒径大于等于200nm且小于等于500nm的活性炭微粉;其中孔径为10-20nm的介孔结构的比表面积占总比表面积的98.4%;

  S2、将1.5kg椰油酰基甲基牛磺酸钠、70kg水混合均匀,加入25kg羊毛纤维浸泡1.5h,然后超声处理30min,超声频率为24kHz;过滤,自然晾干,向产物中加入70kg水、5kg透明质酸、0.3kg乙酸、0.3kg硫酸化蓖麻油混合均匀,超声震荡3min,超声温度≤40℃,得到透明质酸预处理羊毛纤维;

  向100kg透明质酸预处理羊毛纤维中加入10kg表面接枝环糊精的活性炭微粉,充分搅拌均匀,用乙酸调节体系pH值为5.8,采用60Coγ射线辐照处理,辐照剂量为55kGy,过滤,用去离子水洗涤,45℃干燥至恒重,得到填充羊毛纤维;

  S3、将15kg牛奶蛋白纤维溶解于70kg质量分数为7.0%乙酸溶液中得到牛奶蛋白溶液;将填充羊毛纤维置于牛奶蛋白纤维溶液中,55℃搅拌35min,过滤,洗涤,干燥得到羊毛复合纤维。

  对比例4

  一种羊毛复合纤维制备方法,包括如下步骤:

  S1、将15kgβ-环糊精溶解在80kg浓度为1.0mol/L氢氧化钠溶液中,搅拌状态下加入4kg氯乙酸,75℃搅拌1.5h,冷却至室温,采用盐酸调节体系pH值为1.7,采用丙酮沉淀,过滤,45℃干燥得到羧甲基化β-环糊精;

  将7kg羧甲基化β-环糊精溶解在90kg水中,加入30kg活性炭微粉室温高速搅拌1.5h,搅拌速度为11000r/min,送入微波炉中,微波处理13.5min,微波功率为550W,微波过程中,每隔1min暂停12s;过滤,干燥,粉碎,得到表面接枝环糊精的活性炭微粉;

  活性炭微粉中,粒径大于等于50nm且小于100nm的活性炭微粉所占质量百分比为70%,粒径大于等于100nm且小于200nm的活性炭微粉所占质量百分比为13%,其余为粒径大于等于200nm且小于等于500nm的活性炭微粉;其中孔径为10-20nm的介孔结构的比表面积占总比表面积的98.4%。

  S2、向100kg羊毛纤维中加入10kg表面接枝环糊精的活性炭微粉,充分搅拌均匀,用乙酸调节体系pH值为5.8,采用60Coγ射线辐照处理,辐照剂量为55kGy,过滤,用去离子水洗涤,45℃干燥至恒重,得到填充羊毛纤维;

  S3、将15kg牛奶蛋白纤维溶解于70kg质量分数为7.0%乙酸溶液中得到牛奶蛋白溶液;将填充羊毛纤维置于牛奶蛋白纤维溶液中,55℃搅拌35min,过滤,洗涤,干燥得到羊毛复合纤维。

  对比例5

  一种羊毛复合纤维制备方法,包括如下步骤:

  S1、将15kgβ-环糊精溶解在80kg浓度为1.0mol/L氢氧化钠溶液中,搅拌状态下加入4kg氯乙酸,75℃搅拌1.5h,冷却至室温,采用盐酸调节体系pH值为1.7,采用丙酮沉淀,过滤,45℃干燥得到羧甲基化β-环糊精;

  将7kg羧甲基化β-环糊精溶解在90kg水中,加入30kg活性炭微粉室温高速搅拌1.5h,搅拌速度为11000r/min,送入微波炉中,微波处理13.5min,微波功率为550W,微波过程中,每隔1min暂停12s;过滤,干燥,粉碎,得到表面接枝环糊精的活性炭微粉;

  活性炭微粉中,粒径大于等于50nm且小于100nm的活性炭微粉所占质量百分比为70%,粒径大于等于100nm且小于200nm的活性炭微粉所占质量百分比为13%,其余为粒径大于等于200nm且小于等于500nm的活性炭微粉;其中孔径为10-20nm的介孔结构的比表面积占总比表面积的98.4%。

  S2、将1.5kg椰油酰基甲基牛磺酸钠、70kg水混合均匀,加入25kg羊毛纤维浸泡1.5h,然后超声处理30min,超声频率为24kHz;过滤,自然晾干,向产物中加入70kg水、5kg透明质酸、0.3kg乙酸、0.3kg硫酸化蓖麻油混合均匀,超声震荡3min,超声温度≤40℃,得到透明质酸预处理羊毛纤维;

  向100kg透明质酸预处理羊毛纤维中加入10kg表面接枝环糊精的活性炭微粉,充分搅拌均匀,用乙酸调节体系pH值为5.8,升温至95℃,搅拌1-2h,过滤,用去离子水洗涤,45℃干燥至恒重,得到填充羊毛纤维;

  S3、将15kg牛奶蛋白纤维溶解于70kg质量分数为7.0%乙酸溶液中得到牛奶蛋白溶液;将填充羊毛纤维置于牛奶蛋白纤维溶液中,55℃搅拌35min,过滤,洗涤,干燥得到羊毛复合纤维。

  试验例1

  将实施例5所得填充羊毛纤维、对比例1所得透明质酸预处理羊毛纤维、对比例2-5所得填充羊毛纤维进行性能测试。

  试验例1.1

  由于羊毛单纤维断裂强度的标准(GB/T 4711-1984《羊毛单纤维断裂强力和伸长率试验方法》)已经作废,本申请人参考GB/T 13835.5-2009《兔毛纤维试验方法第5部分:单纤维断裂强度和断裂伸长率》,将该标准中兔毛测试100根改为羊毛测试300根,具体如下:将待测试样置于恒温恒湿室(温度20±2℃,相对湿度60-70%)内平衡48h;在恒温恒湿室内预热仪器15min,按规则调零,设定隔距20mm,拉伸速度10mm/min;采用预加张力2.5cN,在夹钳中心位置夹持试样,保证拉力中心线通过夹钳的中点;启动试验仪,拉伸试样至断裂,记录试验结果。

  接枝率是指接枝改性前后样品干重变化的程度,其计算公式为:

  接枝率=(W1-W0)÷W0×100%

  其中W0为接枝前样品的干重,W1为接枝后样品的干重。

  其结果如下:

  将上述数据进行绘图,如图2所示,图2为实施例5所得填充羊毛纤维、对比例1所得透明质酸预处理羊毛纤维、对比例2-5所得填充羊毛纤维的机械性能结果对比图。

  由图2可以看出:随着接枝率的不断增高,各组纤维的断裂强力也不断增强,而断裂伸长率不断降低;本发明使羊毛纤维鳞片张开并进行填充,所得填充羊毛纤维的接枝率达到最高,可达8.77%,而且由于表面接枝环糊精的活性炭微粉接枝率升高,可以增强羊毛纤维强度,减弱由于辐照处理导致羊毛纤维强度下降的影响。

  试验例1.2

  本申请人采用绞盘法进行纤维摩擦性能测试。

  绞盘法:将纤维两端用相同重量的张力夹夹住,悬挂于一个可以转动的圆辊上,该辊为纤维包覆的纤维辊。然后再张力夹下施力。当值等于或略大于被测试纤维包压在纤维辊上的静摩擦力时,悬挂体将失去平衡从而产生滑动,值即为静摩擦力;若此时使纤维产生逆时针旋转,并调节力大小,使得悬挂体重新达到平衡,则值为动摩擦力。

  定向摩擦效应计算公式如下:

  式中,μa为纤维逆摩擦系数,μs为纤维顺摩擦系数,δμ为定向摩擦效应。

  其结果如下:

  将上述数据进行绘图,如图3所示,图3为实施例5所得填充羊毛纤维、对比例1所得透明质酸预处理羊毛纤维、对比例2-5所得填充羊毛纤维的摩擦性能结果对比图。

  由图3可以看出:羊毛纤维的定向摩擦效应是由于羊毛纤维表面依次叠盖的一层由根部指向梢部的鳞片,通过对羊毛纤维采用透明质酸预处理,鳞片膨胀而打开;此时,鳞片可使纤维从根部向梢部顺鳞片运动,也可使纤维从梢部向根部逆鳞片运动,若逆鳞片摩擦系数>顺鳞片摩擦系数,则促使纤维表面鳞片翘立,定向摩擦相应值增加。

  在填充羊毛纤维中,采用透明质酸携带大量水分呈凝胶状态对羊毛纤维进行预填充,快速打开羊毛纤维的鳞片结构,然后采用表面接枝环糊精的活性炭微粉进行辐照填充;辐照过程首先破坏预填充的稳定性较差凝胶结构,接枝过程主要靠表面接枝环糊精的活性炭微粉向羊毛纤维的鳞片结构中填充,随着接枝率的升高,填充羊毛纤维的顺、逆方向的摩擦系数差值变小,降低纤维的定向摩擦效应,填充程度逐渐达到饱和,纤维表面均匀程度高,定向摩擦效应达到最低。

  试验例1.3

  本申请人进行纤维缩绒性能测试,具体如下:

  (1)室温条件下,分别将5mL浓度为10g/L的平平加O、5mL浓度为10g/L的碳酸钠溶液与40mL水混合;浴比为1:50;

  (2)实验:将配成的混合溶液和3颗钢珠一起放入到铁罐中,随后分别放入各组试样,将各个铁罐放入到高温染色机中进行实验。

  实验分为4个阶段,第一阶段为升温阶段,时间为10min,温度从室温上升到45℃;第二阶段60min,温度保持在45℃;第三阶段为烘干阶段,将测试的试样从铁罐中取出放在70℃的烘箱中烘干4h;第四阶段为常温回潮阶段,将烘干的羊毛球放于室温下自然回潮24h。

  在测量时将一个缩绒球模拟为相互垂直的三个截面,每个截面的直径a、b、c分别测4次,取平均值记分别为:D1、D2、D3,以上述直径(D1、D2、D3)的平均数作为小球直径d。

  其结果如下:

  由于缩绒小球的密度大小反应了羊毛纤维的毡缩性,小球的密度越小,则羊毛纤维的防毡缩性越好;由上表可以看出:随着填充接枝量的增多,小球密度呈逐渐变小的趋势。

  试验例2

  将实施例5和对比例1-5所得羊毛复合纤维进行性能测试。

  试验例2.1

  本申请人采用试验例1.1中纤维测试方法进行,其结果如下:

  将上述数据进行绘图,如图4所示,图4为实施例5和对比例1-5所得羊毛复合纤维的机械性能结果对比图。

  由图4可以看出:本发明使羊毛纤维鳞片张开并进行填充,接着在其表面包覆牛奶蛋白,在原有填充羊毛纤维基础上进一步提升纤维强度和断裂伸长率。

  试验例2.2

  本申请人对上述各组羊毛复合纤维进行湿热处理,即:将各组羊毛复合纤维置于RJ-118高温高压染色机中,调节湿热处理温度至70℃,处理60min,然后再次按试验例1.1中纤维测试方法进行机械机芯测试,其结果如下:

  将试验例2.1和试验例2.2的数据汇总后绘图,如图5所示,图5为实施例5和对比例1-5所得羊毛复合纤维的湿热处理前后机械性能结果对比图。

  由图4可以看出:在70℃湿热处理60min后,各组所得羊毛复合纤维的断裂强力和断裂伸长率随着填充羊毛纤维的接枝量变化而变化,具体为:

  1、随着填充羊毛纤维的接枝量增多,各组所得羊毛复合纤维湿热处理后断裂强力损失量在减少;

  2、随着填充羊毛纤维的接枝量增多,各组所得羊毛复合纤维湿热处理后断裂伸长率增加量在减少;

  本申请人认为:造成上述现象的原因在于,各组所得羊毛复合纤维中羊毛纤维芯层和牛奶蛋白纤维壳层为不同物质,其收缩性能不一致,经过湿热处理后,由于各组所得羊毛复合纤维采用不同的填充层,导致羊毛纤维芯层和牛奶蛋白纤维壳层发生相对位移,使机械性能发生变化。

  以实施例5所得复合纤维为例,由于本发明采用表面接枝环糊精的活性炭微粉作为填充层,一方面从通过物理填充羊毛纤维鳞片结构和化学接枝的手段,使填充层与羊毛纤维芯层紧密结合,另一方面牛奶蛋白与填充层中羧甲基化β-环糊精亲和性极好,使牛奶蛋白溶液可对羊毛纤维内部轻易进行渗透,且经固化后两层结构彼此相互咬合,复合羊毛纤维的三层结构形成一个整体,彼此间结合强度高,增强羊毛纤维的力学强度,从而表现出上述机械性能的变化。

  通过上述试验例1和试验例2测试,证实实施例5所得羊毛复合纤维与对比例1-5所得羊毛复合纤维相比为最优选择,现本申请人采用实施例5所得羊毛复合纤维进行进一步纺织性能测试。

  对比例6

  一种复合织物面料制作方法,包括如下步骤:

  a、将上述羊毛复合纤维和线密度为1.28dtex的竹炭纤维、线密度为1.35dtex的棉纶纤维按质量比为70:15:15混纺得到线密度为17.4dtex的复合纱线;

  b、将复合纱线浸浆处理1.5h,取出后浸轧,55℃干燥得到预处理纱线;

  c、将预处理纱线经过双面针织大圆机进行织造,制成具有双面结构的坯布,经线的穿纱张力为2.7cN,纬线的穿纱张力为4.3cN;其中双面针织大圆机的筒径为755mm,路数60F,24针/30mm,织机转速为28r/min;

  然后依次经退浆、水洗,接着85℃定形处理,定型车速为12r/min,得到克重为196g/m2的复合织物面料。

  对比例7

  一种复合织物面料制作方法,包括如下步骤:

  a、将莫代尔纤维纺纱得到线密度为17.4dtex的莫代尔纱线;

  b、将莫代尔纱线浸浆处理1.5h,取出后浸轧,55℃干燥得到预处理纱线;

  c、将预处理纱线经过双面针织大圆机进行织造,制成具有双面结构的坯布,经线的穿纱张力为2.7cN,纬线的穿纱张力为4.3cN;其中双面针织大圆机的筒径为755mm,路数60F,24针/30mm,织机转速为28r/min;

  然后依次经退浆、水洗,接着85℃定形处理,定型车速为12r/min,得到克重为196g/m2的复合织物面料。

  实施例5和对比例6-7中采用“单浸双压”先重后轻的上浆路线进行浸浆处理,主要工艺参数如下:浆槽粘度为12-15s,上浆率为12-15%,回潮率为5%;浆纱速度为40m/min,压浆辊压力12.8kN;

  其中浆料配比如下:PVA1799 25kg,PVA205 18kg,E20马铃薯淀粉25kg,QL-89丙烯酸9kg,乳化油7.5kg。

  试验例3

  将实施例5所得第一纱线、实施例5所得第二纱线、对比例6所得复合纱线、对比例7所得莫代尔纱线进行性能测试。

  试验例3.1

  本申请人依据GB/T 3916-2013采用YG061电子单纱强力仪进行单纱强力的测试,实验条件如下:温度20℃,相对湿度65%,夹持距离500mm,拉伸速度500mm/min,预加张力25cN,测试次数50。

  其结果如下:

  由上表可以看出:本发明所得第一纱线和第二纱线均优于现有市面内衣所用的莫代尔纱线,不易发生断裂。

  试验例3.2

  本申请人采用YG061电子单纱强力仪进行纱线弹性的测试,实验条件如下:温度20℃,相对湿度65%,试样长度500mm,试验速度500mm/min;采用定伸长弹性实验,具体操作如下:定伸长值为断裂伸长量的30%,定长停留180s,始停位置120s,预加张力15cN,反复操作1次,测试数量50根。

  其结果如下:

  由上表可以看出:本发明所得第一纱线和第二纱线相对于现有市面内衣所用的莫代尔纱线,弹性恢复率大,应力松弛率大,塑性变形率小。

  试验例3.3

  本申请人采用YG171D纱线毛羽仪进行纱线毛羽测试,片段长度为10m,测试速度为30m/min。其结果如下:

  由上表可以看出:相对于现有市面内衣所用的莫代尔纱线,本发明所得第一纱线和第二纱线毛羽根数明显减少。

  试验例4

  将实施例5、对比例6和对比例7所得复合织物面料进行性能测试。

  试验例4.1

  热阻是在试样两表面的温度梯度呈稳定状态条件下,通过规定面积的干热流量;湿阻表示纺织品处于稳定的水蒸气压力梯度的条件下,通过一定面积的蒸发热流量;两者均参照GB/T 11048-2008《纺织品生理舒适性稳态条件下热阻和湿阻的测定》方法进行测试。

  本申请人将上述待测织物样品(370mm×370mm)经YG606E纺织品热阻湿阻测试仪进行测试,测试条件:温度20℃±2℃,湿度65%±2%的恒温恒湿实验室,测试热阻时调节试验板表面温度为35℃,空气流速1m/s;其结果如下所示:

  由上表可以看出:在相同克重的情况下,实施例5所得复合织物面料热阻更高,即:其保暖性更好;而湿阻没有明显差别,而现有莫代尔针织物穿着湿舒适性一直被认为较优异,因此可说明本发明所得复合织物面料符合内衣开发需要。

  试验例4.2

  本申请人采用机械处理法测定各组织物面料的缩水率,具体如下:

  (1)将上述待测织物样品(370mm×370mm)对折后用涤纶线缝住,在长宽方向各作个十字记号,并记录缩水前的纵横向尺寸L0;

  (2)常温下在洗衣机中连续洗涤60min,在50±5℃烘箱中平铺烘干,并记录纵横向尺寸L;

  (3)计算织物缩水率【缩水率=(L0-L)/L×100%】,缩水率的经、纬向计算结果保留至一位小数。

  其结果如下:

  由上表可知:实施例5所得复合织物面料缩水率最小。本申请人认为,这是羊毛纤维在S2中,通过透明质酸和活性炭微粉的先后填充,可有效避免羊毛纤维产生缩绒效果,再在表面包覆牛奶蛋白,潮湿时拉伸幅度减小,干燥定形发生的形变减小,缩水率降低,织物防缩性能得到提升,尺寸稳定性得到改善。

  试验例4.3

  本申请人按GB/T 4802.3-2008《纺织品织物起毛起球性能的测定第3部分:起球箱法》进行起球测试,实验步骤如下:

  常温下置于洗衣机中清水洗涤90min,然后在YG(B)511-II型滚箱式起球仪上摩擦7000次,确定试样的起球程度,级数越小表示织物起球越严重,级数越大表示抗起球性能越好;其中实施例5所得复合织物面料仅检测外层面料的起毛起球性能。

  其结果如下:

  由上表可以看出:实施例5所得复合织物面料的抗起毛起球性能最好。本申请人认为这是由于本发明以复合羊毛纤维、竹炭纤维、绵纶纤维混纺作为内衣的外层面料,在定向摩擦效应与机械外力的作用下,不易打破原本经过填充规整的纤维,外力消除后,纤维之间也不会出现咬合缠结成球的现象。

  试验例4.4

  本申请人对上述织物进行机械性能测试,包括:织物悬垂性、织物耐磨性。其中,织物悬垂性试验仪器为LFY-206计算机织物动态悬垂性风格仪,每块织物测试3次;采用Y522型圆盘式平磨仪进行织物耐磨性试验,将织物固定在仪器上,磨过200r之后称织物的质量,以织物磨损前后的质量减少百分率来表示磨损率。

  其结果如下:

  由上表可以看出:实施例5所得复合织物面料的悬垂性稍劣于对比例,而磨损率优于对比例。这是由于实施例5所得第一纱线和第二纱线强度和断裂伸长率较好,而且表面表面毛羽少,比较光滑,使织物面料的表面毛羽也相应较少,摩擦系数小。

  综上所述,本发明所得复合羊毛纤维,以羊毛纤维为芯层,表面包覆牛奶蛋白纤维为壳层,中间填充有活性炭微粉,分别从羊毛纤维内部、表面进行填充整理,以改善羊毛衫的内在质量和外在效果,在保持羊毛纤维力学强度的基础上,可有效解决羊毛纤维易产生毡缩的特点;同时该复合结构含有大量的微观空隙,内部填充大量不易流动空气层,仍可保留羊毛纤维的保暖效果,而且表面光滑度极高,亲肤性好,尤其适用于内衣面料。

  同时,本发明还克服了纤维原料间强力低和摩擦力大的缺点,提高纱线对环境要求的敏感性,编织所得双层结构面料,即使经过多次洗涤,形状仍然保持不变,防缩效果好,贴身穿着不起球,无任何刺痒感,而且保暖透气,穿着舒适性极佳。该面料的综合性能优异,适用于制作内衣,市场前景广阔。

  以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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