一种羊绒蛋白纤维素纤维水刺无纺布的生产方法技术

本发明专利技术公开了一种羊绒蛋白纤维素纤维水刺无纺布及其生产方法，涉及功能性水刺无纺布制备领域，该水刺无纺布由以下重量百分比的纤维组成：5‑15％的羊绒蛋白、85‑95％的棉纤维或合成纤维，羊绒蛋白通过硅烷偶联剂接枝在纤维素上，纤维的纤度均为1.33—1.67dtex，生产方法与羊绒蛋白纤维素纤维的制备过程相结合，无纺布中的羊绒蛋白的含量高达5‑15％，羊绒蛋白与棉纤维以共价键连接，羊绒蛋白成为棉纤维(粘胶纤维)的一部分，由于羊绒蛋白与棉纤维以共价键连接，不影响棉纤维原有的力学性能，在保持纤维素纤维优良纺织性能的基础上赋予其羊绒般滑爽、柔软的手感及相关特性,这样的羊绒蛋白纤维素纤维制得的羊绒(羊毛)复合纤维材料表面光滑、不易起球。

【技术实现步骤摘要】
一种羊绒蛋白纤维素纤维水刺无纺布及其生产方法
本专利技术涉及功能性水刺无纺布制备领域，具体涉及一种羊绒蛋白纤维素纤维水刺无纺布及其生产方法。
技术介绍
羊毛是纺织工业的重要原料，它具有弹性好、吸湿性强、保暖性好等优点，羊毛纺织品以其华贵高雅、穿着舒适的天然风格而著称，特别是羊绒有着“软黄金”之美名，但由于价格高，对非织造布的生产来说，使用不多，采用好羊毛生产的非织造布，仅限于针刺制造毛毯、高级针刺毡等不多的一些高级工业用布，一般采用的是羊毛加工中的短毛、粗毛，通过针刺、缝编等方法生产地毯的托垫布、针刺地毯的夹心层、绝热保暖材料等产品，这类羊毛的长度不一，含杂高，可纺性差，加工较困难，产品可以经过化学后处理，以提高质量。为了增加羊绒的利用，现代工业将羊绒与粘胶纤维相结合，在一定条件下将一定浓度的水解蛋白原液与纤维素(粘胶)原液，按一定的配比混合进行纺丝，并经后处理加工制成理想的再生蛋白纤维，这样蛋白质纤维之中的肽键(—CO—NH—)与纤维素中的—OH形成氢键，产生较强的分子结合力，从而形成新型蛋白质的复合纤维，但本质上氢键仍然属于分子间力，结合力度还不够，经过多次水洗，蛋白质即脱落，有关性能下降明显，而且对于力学性能而言，这样的复合纤维依然比不上粘胶纤维。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种羊绒蛋白纤维素纤维水刺无纺布及其生产方法，提供优质的含羊绒(羊毛)复合纤维材料，以解决现有技术生产出来的羊绒(羊毛)复合纤维材料表面粗糙、容易起球的问题。为解决上述问题，本专利技术提供的技术方案为：一种羊绒蛋白纤维素纤维水刺无纺布，由以下重量百分比的纤维组成：5-15％的羊绒蛋白、85-95％的棉纤维或合成纤维，羊绒蛋白通过硅烷偶联剂接枝在纤维素上，纤维的纤度均为1.33—1.67dtex。一种羊绒蛋白纤维素纤维水刺无纺布的生产方法，包括如下步骤：(1)制备羊绒蛋白纤维素纤维：配制质量分数为5-15％、pH值为11-12的羊绒蛋白碱性水溶液，将羊绒蛋白水溶液加热至55-65℃，在搅拌条件下滴加硅烷偶联剂，滴加完后将体系温度升至100-110℃，维持反应2-3小时后即得到羊绒蛋白预处理液，然后降到室温后按照羊绒蛋白占粘胶中甲纤质量比的5-15％的比例加入粘胶中，充分混合后进入熟成中间桶，熟成中间桶中一直保持搅拌状态，维持反应6-10小时后直接进行纺丝得到湿羊绒蛋白纤维素纤维；(2)将步骤(1)得到的湿羊绒蛋白纤维素纤维与棉纤维或合成纤维进行混合梳理得到湿无纺布纤维网；(3)用清水对步骤(2)得到的湿无纺布纤维网进行360度全维度水刺固结，共11道水刺工序，水刺压力成螺旋式梯度逐步增加；在水刺工序的最后一道通过高压水刺打孔技术，形成每平方厘米无纺布布面同时成形时平均分布60个导流孔；(4)将步骤(3)制得的水刺无纺布移入隧道式烘干机中，在80～100℃、传动速度为0.1～0.5r/min的条件下，处理2～3h，最终无纺布的含水湿度7.5％-9.5％。进一步的，步骤(1)中，硅烷偶联剂的用量为羊绒蛋白质量比的30-40％，滴加硅烷偶联剂的时间为20-30min。再进一步地，所述硅烷偶联剂为γ-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷或γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。本专利技术与现有技术相比具有如下优点：(1)本专利技术与羊绒蛋白纤维素纤维的制备过程相结合，无纺布中的羊绒蛋白的含量高达5-15％，羊绒蛋白与棉纤维以共价键连接，羊绒蛋白成为棉纤维(粘胶纤维)的一部分，由于羊绒蛋白与棉纤维以共价键连接，不影响棉纤维原有的力学性能，在保持纤维素纤维优良纺织性能的基础上赋予其羊绒般滑爽、柔软的手感及相关特性,这样的羊绒蛋白纤维素纤维制得的羊绒(羊毛)复合纤维材料表面光滑、不易起球；(2)羊绒蛋白与棉纤维以共价键接枝到纤维素上，无游离的羊绒存在，平时使用过程中，羊绒蛋白不会脱离，对羊绒过敏的人也不会受到伤害；(3)水刺时采用清水，既起到水刺固结作用，又将羊绒蛋白纤维素纤维上面附着游离的羊绒冲洗掉，水刺完成后无需洗涤操作，只用一次烘干操作，能耗、水耗低。(4)通过羊绒蛋白接枝、前端纺丝工艺以及水刺过程有机结合，得到的纤维无需烘干直接进入水刺步骤，而且无需专门进行水刺预处理，一体化生产，大大缩短了工艺流程，简化了工艺，方法简便、易于规模化生产。具体实施方式实施例1进行如下步骤的操作：(1)向搪玻璃反应釜泵入50L水，开启搅拌，并加入10Kg的羊绒蛋白，滴加稀氢氧化钠溶液将体系pH值调节至11-12后得到充分溶解的羊绒蛋白水溶液，然后将羊绒蛋白水溶液加热至55-65℃，维持体系温度55-65℃在搅拌条件下于20～30min内在体系中滴加3.5Lγ-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，滴加完后将体系温度升至100-110℃，维持体系温度100-110℃反应2.5小时后得到羊绒蛋白预处理液，然后降到室温后用注射系统将配制的羊绒蛋白预处理液按照羊绒蛋白预处理液与粘胶体积比1:10的比例加入粘胶中，经过静态混合器混合后进入熟成中间桶，熟成中间桶中一直保持搅拌状态，维持反应6小时后直接进行纺丝得到湿羊绒蛋白纤维素纤维；(2)将步骤(1)得到的湿羊绒蛋白纤维素纤维与棉纤维或合成纤维进行混合梳理得到湿无纺布纤维网；(3)用清水对步骤(2)得到的湿无纺布纤维网进行360度全维度水刺固结，共11道水刺工序，水刺压力成螺旋式梯度逐步增加；在水刺工序的最后一道通过高压水刺打孔技术，形成每平方厘米无纺布布面同时成形时平均分布60个导流孔；(4)将步骤(3)制得的水刺无纺布移入隧道式烘干机中，在80～100℃、传动速度为0.1～0.5r/min的条件下，处理2～3h，最终无纺布的含水湿度7.5％-9.5％。最终制得的羊绒蛋白纤维素纤维水刺无纺布由以下重量百分比的纤维组成：11.56％的羊绒蛋白、88.44％的棉纤维或合成纤维，其中羊绒蛋白通过γ-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷接枝在纤维素上，纤维的纤度均为1.33dtex。本实施例通过羊绒蛋白接枝、前端纺丝工艺以及水刺过程有机结合，一体化生产，大大缩短了工艺流程，简化了工艺，方法简便、易于规模化生产，制得的羊绒(羊毛)复合纤维衣料表面光滑、不易起球。采用凯氏定氮法测量羊绒蛋白含量，经本实例方法制得的水刺无纺布的各项具体指标如表1：表1羊绒蛋白纤维素纤维水刺无纺布产品参数如表1所示，本实施例制备的水刺无纺布在保证标准质量的基础上，赋予了无纺布滑爽、柔软的特性，而且羊绒蛋白以共价键接枝于纤维素上，稳定、不易脱落，是一种新型的多功能复合材料，适用于膜布基材及服装衬里等。实施例2进行如下步骤的操作：(1)向搪玻璃反应釜泵入50L水，开启搅拌，并加入10Kg的羊绒蛋白，滴加稀氢氧化钠溶液将体系pH值调节至11-12后得到充分溶解的羊绒蛋白水溶液，然后将羊绒蛋白水溶液加热至55-65℃，维持体系温度55-65℃在搅拌条件下于20～30min内在体系中滴加3.5Lγ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，滴加完后将体系温度升至100-110℃，维持体系温度100-110℃反应2.5小时后得到羊绒蛋白预处理液，然后降到室温后用注射系统将配制的羊绒蛋白预处理液按照羊绒蛋白预处理液与粘胶体积比1:10的比例加入粘胶中，经过静态混合器混合后进入熟本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种羊绒蛋白纤维素纤维水刺无纺布，其特征在于，由以下重量百分比的纤维组成：5‑15％的羊绒蛋白、85‑95％的棉纤维或合成纤维，羊绒蛋白通过硅烷偶联剂接枝在纤维素上，纤维的纤度均为1.33—1.67dtex。

【技术特征摘要】
1.一种羊绒蛋白纤维素纤维水刺无纺布，其特征在于，由以下重量百分比的纤维组成：5-15％的羊绒蛋白、85-95％的棉纤维或合成纤维，羊绒蛋白通过硅烷偶联剂接枝在纤维素上，纤维的纤度均为1.33—1.67dtex。2.根据权利要求1所述的一种羊绒蛋白纤维素纤维水刺无纺布的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)制备羊绒蛋白纤维素纤维：配制质量分数为5-15％、pH值为11-12的羊绒蛋白碱性水溶液，将羊绒蛋白水溶液加热至55-65℃，在搅拌条件下滴加硅烷偶联剂，滴加完后将体系温度升至100-110℃，维持反应2-3小时后即得到羊绒蛋白预处理液，然后降到室温后按照羊绒蛋白占粘胶中甲纤质量比的5-15％的比例加入粘胶中，充分混合后进入熟成中间桶，熟成中间桶中一直保持搅拌状态，维持反应6-10小时后直接进行纺丝得到湿羊绒蛋白纤维素纤维；(2)将步骤(1)得到的湿羊绒蛋白纤维素纤维与棉...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙益华，刘志军，
申请(专利权)人：宜宾屏山辉瑞油脂有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51