一种莲纤维复合水刺布的制备方法及应用技术

本发明专利技术提供了一种莲纤维复合水刺布的制备方法及应用。所述莲纤维复合水刺布的制备方法包括如下步骤：S1.将莲纤维组织制备的浆液和短纤维混合后进行搅拌得到混合物；S2.将所述混合物涂布到湿法成网设备的斜网帘上，滤除水分形成莲纤维和短纤维混合纤维网；S3.将混合纤维网送入水刺机中进行水刺；S4.水刺完成后进行干燥、卷绕成卷，即得莲纤维复合水刺布。本发明专利技术从莲杆中获得莲纤维组织，但是无需单独分离拿出莲纤维，而是将莲纤维组织打浆制备成浆液后和短纤维进行湿法成网并水刺处理，克服了莲纤维成网困难的问题，并为莲纤维应用到纤维制品上提供了一种思路，得到强度高、吸水倍率等各项性能优异的水刺布，适宜作为和人皮肤直接接触的亲肤面料。直接接触的亲肤面料。

【技术实现步骤摘要】
一种莲纤维复合水刺布的制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及纤维制备领域，特别涉及一种莲纤维复合水刺布的制备方法及应用。

技术介绍

[0002]在追求绿色环保和多功能的当下社会，人们逐渐把目光转移到了植物上，以期充分发挥其功能。其中莲藕作为一种浑身是宝的作物，种植面积广阔，主要以收获莲藕和莲子为主，每年有上千万吨的莲杆被随意扔弃，枯萎腐烂。从莲杆中提取莲纤维可以将废弃的莲杆资源开发利用，为莲种植者及地区带来可观的经济效益和社会效益。同时莲纤维作为一种天然的植物纤维，含有抗菌和保健的生物活性成分，对人体有益。莲纤维从莲杆中获得，绿色环保、工业污染小，且容易生物降解，是非常理想的纤维材料。
[0003]但是制备莲纤维也面临着诸多的困难，因此限制了对莲纤维的开发应用。其一，莲杆主要由纤维素、木质素、半纤维素、果胶和少量蜡质及蛋白质组成，通过脱胶的方法也可以制取莲纤维。目前在脱胶处理中需要用到强酸强碱。CN110670146A的一种制备莲杆纤维的方法，按照以下步骤实施：步骤1、对莲杆进行预处理；步骤2、对经过预处理的莲杆进行碱处理；步骤3、对经过碱处理的莲杆进行酸处理；步骤4、对经过酸处理的莲杆进行脱胶漂白处理；步骤5、对经过步骤4处理的莲杆进行机械打击、水洗、脱水、给油、干燥后得到莲杆纤维。酸碱的使用不仅会污染环境，而且酸碱会破坏莲纤维中的黄酮类、生物碱等有益成分，并腐蚀机器设备。其二，莲纤维的获取率较低，有记载称每生产一米的莲纤维布料，需要35000根新鲜的荷叶茎。织造一件袈裟，需要十几个女工工作一个月的时间。其三，由于莲纤维提取的困难和复杂，使人们对其的应用研究也较少，大大限制了莲纤维在纺织材料上的应用。目前有关莲纤维的应用方面报道也较少。
[0004]CN105803543B一种莲纤维的湿态干法纺丝法中将莲叶柄或者藕剪碎成渣，挤压研磨成浆，将浆状原料加入纤维素酶溶液，加热搅拌反应，得到莲纤维浆，然后将莲纤维浆中加入次氯酸钠溶液和冰醋酸，加热搅拌，浓缩形成纺丝液，将纺丝液真空抽滤去泡后，经湿态干法纺丝技术得到初纺的莲纤维，最后经热风吹拉，加捻，热定型，再去捻得到莲纤维。加入了次氯酸钠和冰醋酸将莲纤维溶解成具有一定粘度的纺丝液，由于采用了化学试剂使莲纤维的结构被破会，且无法将莲纤维完全溶解，在纺丝的过程中造成了喷丝孔的堵塞，而且工艺路线较长，湿法纺丝会产生大量废水造成二次污染。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种莲纤维复合水刺布的制备方法及其应用，采用更温和的处理条件，最大限度的保留莲杆自身的有益成分，同时无需将莲纤维单独分离出来，通过打浆及混合短纤维后水刺加固成布。
[0006]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0007]一方面，本专利技术提出一种莲纤维复合水刺布的制备方法，包括如下步骤：
[0008]S1.将莲纤维组织制备的浆液和短纤维按照重量比为20～30:1混合后进行搅拌得
到混合物；
[0009]S2.将所述混合物涂布到湿法成网设备的斜网帘上，调整斜网帘抽吸压力滤除混合物中的水分，形成莲纤维和短纤维混合纤维网；
[0010]S3.将所述混合纤维网送入水刺机中进行水刺；
[0011]S4.水刺完成后进行干燥，待干燥后卷绕成卷，即得莲纤维复合水刺布。
[0012]在步骤S2中，莲纤维组织形成以水为载体的浆液，并在水中分散，经滤除水份后和短纤维混合沉积形成了莲纤维和短纤维混合纤维网。利用了浆料可以通过斜网帘均衡有序脱水成形至纤维网。
[0013]进一步的，步骤S1中，所述莲纤维组织制备的浆液采用如下步骤制备：
[0014]S11.将莲杆切断成4～7cm的小段后放入清水中，于80～95℃煮1～1.5h，同时进行搅拌；
[0015]S12.将经步骤S11处理后的莲杆捞出，反复捶打，使莲纤维组织与莲杆的外皮分离；
[0016]S13.用60～75℃的热水以1：8～10浴比水洗10～15min，去除莲杆的外皮；
[0017]S14.配制木聚糖酶和果胶酶的复合溶液10～15g/L，并调节pH至9.0～10.5，将经步骤S13处理后的物料放入所述复合溶液中进行加热搅拌；
[0018]木聚糖酶能溶解与木质素连接的半纤维素，有利于木质素的溶出，实现木质素与纤维素、半纤维素的分离，并使纤维变得更柔软。加入木聚糖酶，还可以在打浆的同时保护纤维素不被破坏。果胶酶能使果胶质脱除。通过木聚糖酶和果胶酶联用对莲纤维进行脱胶，并减少对打浆的干扰。
[0019]S15.停止加热搅拌后，倒入PFI打浆机中进行打浆处理；
[0020]S16.将打浆处理后的料液进行解离，筛除细度大于100微米的粗纤维，获得莲纤维组织制备的浆液。
[0021]进一步的，步骤S1中，所述短纤维为长度10～20mm的天然纤维，选自木棉纤维、棉纤维、粘胶纤维中的至少一种。木棉纤维的长度通常在10～20mm，将棉纤维、粘胶纤维进行裁断获得10～20mm的短纤维。
[0022]进一步的，步骤S1中，加入稳定剂，所述稳定剂选自聚山梨醇酯、丙烯酸(酯)类/C10～30烷醇丙烯酸酯交联聚合物、羟乙基纤维素中的至少一种；所述稳定剂的重量与混合物的重量比为1:50～100。
[0023]进一步的，所述聚山梨醇酯选自聚山梨醇酯20、聚山梨醇酯21、聚山梨醇酯40、聚山梨醇酯60、聚山梨醇酯61、聚山梨醇酯65、聚山梨醇酯80、聚山梨醇酯81、聚山梨醇酯85。
[0024]进一步的，步骤S2中，所述斜网帘抽吸压力为
‑
0.05～
‑
0.03MPa。
[0025]进一步的，步骤S2中，所述斜网帘为微孔网结构，平均孔径为2～3μm，开孔率为90～93％。
[0026]进一步的，步骤S3中，所述混合纤维网送入水刺机中进行正反两面各两道水刺，正面采用第一道水刺和第二道水刺，反面采用第三道水刺和第四道水刺，第一道水刺压力为15～20bar，第二道和第三道水刺压力为20～35bar，第四道水刺压力为15～20bar。通过水刺处理及合适的水刺压力，在不添加化学助剂的情况下，提高成网材料的强度。
[0027]进一步的，步骤S14中，所述木聚糖酶和果胶酶的质量比为1:1，所述物料和复合溶
液的重量比为1：8
‑
10。
[0028]进一步的，步骤S16中，所述莲纤维组织制备的浆液中莲纤维的长度为8～12mm，细度为24～28μm。
[0029]进一步的，步骤S14中，在40～60℃条件下加热搅拌0.5～1h。
[0030]进一步的，步骤S15中，所述打浆的转速为400～600r/min，打浆时间为0.5～1h。
[0031]进一步的，步骤S4中，所述莲纤维复合水刺布的面密度为30～60g/m2，厚度为0.4～2mm。
[0032]另一方面，本专利技术还提出一种莲纤维复合水刺布的制备方法所制备的莲纤维复合水刺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种莲纤维复合水刺布的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.将莲纤维组织制备的浆液和短纤维按照重量比为20～30:1混合后进行搅拌得到混合物；S2.将所述混合物涂布到湿法成网设备的斜网帘上，调整斜网帘抽吸压力滤除混合物中的水分，形成莲纤维和短纤维混合纤维网；S3.将所述混合纤维网送入水刺机中进行水刺；S4.水刺完成后进行干燥，待干燥后卷绕成卷，即得莲纤维复合水刺布。2.根据权利要求1所述的一种莲纤维复合水刺布的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述莲纤维组织制备的浆液采用如下步骤制备：S11.将莲杆切断成4～7cm的小段后放入清水中，于80～95℃煮1～1.5h，同时进行搅拌；S12.将经步骤S11处理后的莲杆捞出，反复捶打，使莲纤维组织与莲杆的外皮分离；S13.用60～75℃的热水以1：8～10浴比水洗10～15min，去除莲杆的外皮；S14.配制木聚糖酶和果胶酶的复合溶液10～15g/L，并调节pH至9.0～10.5，将经步骤S13处理后的物料放入所述复合溶液中进行加热搅拌；S15.停止加热搅拌后，倒入PFI打浆机中进行打浆处理；S16.将打浆处理后的料液进行解离，筛除细度大于100微米的粗纤维，获得莲纤维组织制备的浆液。3.根据权利要求1所述的一种莲纤维复合水刺布的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述短纤维的长度为10～20mm，选自木棉纤维、棉纤维、粘胶纤维中的至少一种。4.根据权利要求1所述的一种莲纤维复合水刺布的制备方法，其特征在于，步骤S1中，加入稳定剂，所述稳定剂选自...

【专利技术属性】
技术研发人员：王洪，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：