生物基纱线及其涡流纺制备方法技术

本发明专利技术公开了一种生物基纱线及其涡流纺制备方法，本发明专利技术通过预处理氧化石墨烯和改性剂的引入纤维素纺丝液中，采用湿法纺丝工艺，得到生物基纤维；再通过开清棉

【技术实现步骤摘要】
生物基纱线及其涡流纺制备方法


[0001]本专利技术涉及纺织
，尤其涉及一种生物基纱线及其涡流纺制备方法
。

技术介绍

[0002]目前，生物基纱线的涡流纺制备方法主要有以下几种现有技术：溶液纺丝法，将生物基纤维的溶液通过喷丝器挤出，形成纤维丝，然后经过凝固
、
拉伸和卷绕等工艺步骤制备成纱线
。
在涡流纺制备中，常用的生物基纤维溶液包括纤维素溶液
、
蛋白质溶液和聚乳酸溶液等
。
熔融纺丝法，将生物基聚合物（如聚乳酸
、
聚羟基脂肪酸酯等）经过熔融和挤出工艺，形成纤维丝，然后通过拉伸
、
冷却和卷绕等步骤制备成纱线
。
该方法适用于具有一定熔融性的生物基纤维
。
干法纺丝法，将生物基纤维的干态纤维束通过喷丝器挤出，经过拉伸和卷绕等工艺步骤制备成纱线
。
该方法通常适用于具有较高纤维强度和长度的生物基纤维
。
湿法纺丝法，将生物基纤维的纤维素溶液通过喷丝器挤出，然后在凝固浴中进行凝固
、
拉伸和卷绕等工艺步骤制备成纱线
。
该方法适用于纤维素基生物基纤维的制备
。
[0003]纤维素基生物基纤维的制备是将天然纤维素材料（如木浆
、
棉花等）在碱性或酸性溶液中进行预处理，去除非纤维素成分，并通过纤维素的碱法溶解和再生，得到纤维素基生物基纤维
。
纤维素基生物基纤维的现有技术依然存在力学性能差，热稳定性不足的缺点
。
尽管存在一些缺点，但随着技术的不断发展和改进，纤维素基生物基纤维的性能有望得到提高，进一步推动生物基纤维的应用和推广
。
[0004]中国授权专利技术专利
CN115161842B
公开一种海藻改性纤维混纺面料及其制备方法，其包括经纱和纬纱，所述纬纱是由棉纤维与海藻改性纤维素纤维制成的混纺纱，所述海藻改性纤维素纤维是在纤维素纤维的纺丝原液中加入海藻粉，并通过纺丝工艺制备的，所述混纺纱中的所述棉纤维与所述海藻改性纤维素纤维的混纺比例为
50~74
％：
26~50
％
。
该专利技术海藻改性纤维混纺面料及其制备方法利用棉纤维与海藻改性纤维素纤维混纺制备混纺纱，并以混纺纱为纬纱织造面料，制备的海藻改性纤维混纺面料含有氨基酸及微量元素，并且具有抗菌和抗氧化的特性，面料在使用
、
水洗和干洗过程中其抗菌和抗氧化性能也不会受到影响，并且混纺纱具有较好的拉伸断裂强度
。
但是该专利技术制备的海藻改性纤维力学性能差，热稳定性低
。

技术实现思路

[0005]有鉴于现有技术中生物基纱线的力学性能差，热稳定性低的缺点，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种力学性能高，热稳定性好的生物基纱线及其涡流纺制备方法
。
[0006]为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用了如下的技术方案：一种生物基纱线的涡流纺制备方法如下：步骤
1、
开清棉：将生物基纤维采用开棉机处理；步骤
2、
梳棉：将经过开清棉处理的生物基纤维喂入梳棉机中；步骤
3、
并条：将经过梳棉的生物基纤维喂入并条机中得到熟条；
步骤
4、
涡流纺：将熟条进行涡流纺；步骤
5、
检验：分棉结检测
、
半熟条和熟条检测
、
成纱条干
、
粗细节和棉结检测，对正在生产的各工序半成品或成品进行抽检，分周期抽检和实时抽检，通过数据检验分析，查看各工序生产的半成品或是成品是否达到品质控制要求；步骤
6、
入库：达到品质控制要求进行入库；步骤
7、
并线：将入库的纱线进行并线，选取两根纱线合并成一根，所述并线速度为
300~500rpm
；步骤
8、
倍捻：倍捻时车速为
4000~6000rpm、
捻度为
50~100
捻
/
米，捻向“S”；步骤
9、
入库：达到品质控制要求进行入库
。
[0007]优选的，所述步骤1中开棉机的打手转速
400~450rpm
，给棉罗拉与打手之间隔距
9~10mm
，尘棒与尘棒之间隔距
8~9mm
，尘棒与打手之间的隔距在进口处为
8~10mm
，在出口处为
18~19mm
，打手
‑
剥棉刀之间的隔距
1.5~2.5mm
，棉卷罗拉速度
10~12rpm
；棉卷干定量为
350~400g/m
，棉卷长度
28~35m。
[0008]优选的，所述步骤2中梳棉工序工艺配置为：锡林速度为
350~420rpm
，刺辊速度为
750~800rpm
，盖板速度
130~150mm/min
，道夫速度
20~24rpm
，锡林和前固定盖板隔距为
0.08~0.12mm
×
0.08~0.1mm
×
0.08~0.1mm
，锡林和后固定盖板隔距为
0.08~0.12mm
×
0.1~0.12mm
×
0.1~0.14mm
，锡林
‑
刺辊隔距为
0.05~0.08mm
，锡林
‑
道夫隔距为
0.04~0.06mm
，出条速度
50~80m/min
，棉条干定量
18~24g/5m。
[0009]优选的，所述步骤3中采用三道并条，主要工艺参数如下：头并罗拉间隔
10~12
×
8~9
×
17~19mm
，后区牵伸倍数
1.2~1.8
倍，总牵伸倍数
4~8
倍，并合数
2~8
条；二并罗拉间隔
10~12
×
8~9
×
17~19mm
，后区牵伸倍数
1.2~1.8
倍，总牵伸倍数
4~10
倍，并合数
2~8
条；三并罗拉间隔
8~12
×
8~9
×
16~18mm
，后区牵伸倍数
1.2~1.4
倍，总牵伸倍数
4~10
倍，并合数
2~8
条
。
[0010]优选的，所述步骤4中涡流纺工艺配置为：气流温度控制在
20~30℃
，相对湿度控制
60~70%
，纺纱速度为
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种生物基纱线的涡流纺制备方法，其特征在于，制备方法如下：步骤
1、
开清棉：将生物基纤维采用开棉机处理；步骤
2、
梳棉：将经过开清棉处理的生物基纤维喂入梳棉机中；步骤
3、
并条：将经过梳棉的生物基纤维喂入并条机中得到熟条；步骤
4、
涡流纺：将熟条进行涡流纺；步骤
5、
检验：分棉结检测
、
半熟条和熟条检测
、
成纱条干
、
粗细节和棉结检测，对正在生产的各工序半成品或成品进行抽检，分周期抽检和实时抽检，通过数据检验分析，查看各工序生产的半成品或是成品是否达到品质控制要求；步骤
6、
入库：达到品质控制要求进行入库；步骤
7、
并线：将入库的纱线进行并线，选取两根纱线合并成一根，所述并线速度为
300~500rpm
；步骤
8、
倍捻：倍捻时车速为
4000~6000rpm、
捻度为
50~100
捻
/
米，捻向“S”；步骤
9、
入库：达到品质控制要求进行入库；所述生物基纤维的制备方法如下，以重量份计：
S1、
将
1800~2200
份
0.2~0.3wt%
氧化石墨烯水溶液加入三颈烧瓶中，然后在
60~80℃
的水浴中
1500~2500rpm
搅拌
15~25min
，加入
70~90
份
2~3wt%
过硫酸铵水溶液，
100~500rpm
搅拌
10~30min
；随后，加入
180~220
份
3~8wt%N
‑
氨基甲酰马来酸水溶液，在
60~80℃
下
100~500rpm
搅拌
0.5~2h
，再加入
15~25
份
2~3wt%
过硫酸铵水溶液，在
70~90℃
下
100~500rpm
搅拌
1~3h
，然后将反应温度提高到
90~98℃
，加入
180~220
份
20~30wt%
抗坏血酸水溶液，
180~220
份
rpm
搅拌
3~5h
，过滤，用水和无水乙醇洗涤
2~4
次，真空冷冻干燥
5~20h
，得到预处理氧化石墨烯；
S2、
将
180~220
份
2,4
‑
二氨基
‑
1,3,5
‑
三嗪
、100~240
份多聚甲醛和
20~30
份甲醛加入到
300~500
份水中，在
50~70℃
下
100~500rpm
搅拌
2~8h
，加入
8~12
份对羟基苯甲醛，在
70~90℃
下
100~500rpm
搅拌
2~5h
，用三乙醇胺将
pH
调节至
6.5~7.5
，得到改性剂；
S3、
将
0.5~2
份步骤
S1
制备的预处理氧化石墨烯与
12~20
份
8~12mg/mL
聚乙烯醇水溶液混合，超声处理
1~3h
，超声功率为
100~300W、
超声频率为
30~60kHz
，得到分散溶液；将分散溶液和
2~4
份步骤
S2
制备的改性剂加入
80~120
份的纤维素纺丝液中，在室温下
1500~2500rpm
搅拌
0.5~2h
，得到纺丝溶液；将纺丝溶液注入储罐，在
‑
0.05~
‑
0.1Mpa
真空度下进行脱气，采用湿法纺丝工艺，得到生物基纤维
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈路，张仕成，孔国庆，徐庆红，胡宁华，李长红，孙磊，冷如波，
申请(专利权)人：吴江京奕特种纤维有限公司，
类型：发明
国别省市：