一种生物基纤维面料制备工艺

技术领域

本发明涉及生物基纤维面料生产领域，尤其涉及一种生物基纤维面料制备工艺。

背景技术

生物基纤维是指利用生物体本身或者其提取物制成的纤维，比如以玉米、小麦、甜菜等含淀粉的农产品为原料的聚乳酸纤维，以褐藻类植物为原材料的海藻酸盐纤维，这类生物基纤维不仅绿色环保，而且性能优良，附加值更大，例如聚乳酸纤维的力学性能、生物降解性、服用性、不易燃性、亲肤性、抗菌性、导湿排汗性等都不输于传统纤维，海藻酸纤维是生产高吸湿性医用敷料的优质原材料，因此在医疗卫生领域具有特殊的应用价值，随着消费者越来越青睐于环保、安全的，生物来源的绿色产品，纺织品市场对生物基纤维的需求与日俱增，扩大生物基纤维的使用宽度是目前纺织业中最为紧迫的话题。

生物基纤维所制成的面料具有诸如不易燃性、亲肤性、抗菌性、导湿排汗性等使用特性，但综合目前市面上生物质纤维的分类情况来看，未有相关用于驱虫的生物质纤维，即，难以依托生物基纤维所制成的面料，于户外环境下，对飞蚊、苍蝇等虫类进行抑制，并且在虫类叮咬后，对叮咬口进行杀菌处理，而通过观察香樟树的生长特性来看，香樟树自身很少出现病虫害等问题。

依托生化分析，得知香樟木材的轴向薄壁组织和射线组织中含丰富的油细胞，或称粘液细胞，在显微镜下可明显的看见内含浅黄色樟脑油，樟木中樟脑油的含量达3％-5％，可通过对香樟的枝、叶、根、木材蒸留提取，樟脑油中含樟脑20％-30％，芳樟醇65％-75％，黄油素10％，提取物包括多种化学成分，有樟脑、桉油精、黄樟油醚、樟脑醇、樟脑酮、α-蒎烯、莰烯、水芹烯、α-柠檬烯、杜松烯、香樟内酯(木质酚)等，其中α-蒎烯、莰烯是合成杀虫剂的重要组分，香樟木质酚具有天然的杀虫灭菌作用。

遂综合生物基纤维和香樟树的驱虫特性，生产出一种用于驱虫并且能够显著抗菌的复合生物基纤维，来丰富生物基纤维面料的使用宽度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生物基纤维面料制备工艺，以解决上述技术问题。

本发明为解决上述技术问题，采用以下技术方案来实现：

一种生物基纤维面料制备工艺，其特征在于：包括纤维素预处理、香樟精油提取以及纤维成型加工，制备工序如下：

1)纤维素预处理包括提纯和制浆步骤，其中，

提纯，以木质素分解酶为分解剂，对纤维素中木质素以及半纤维素进行分解处理；

2)香樟精油提取包括蒸馏、分离和提纯步骤，其中，

蒸馏，以水蒸气为作用介质，将挥发性较强、能随水蒸气蒸出而不被破坏，且不会与水发生反应，又难溶于水的精油有效成分携带出来，以形成油水混合物；

分离，以无水氯化钙为分层介质，吸附油水混合物中的水分，以在注射器抽取油液中，分离出香樟精油；

3)纤维成型加工包括浆液溶解、过滤、纺丝、水洗、精油混合、干燥和纺织步骤，其中，

浆液处理，以纤溶剂为溶解剂，获取纺丝原液；

水洗，以水液为剥离介质，剥离纺丝后纤维处附着的纤溶剂，对纤溶剂进行重复利用；

精油混合，将纤维浸泡至步骤2)中提取的香樟精油中，使得香樟精油充分渗透至纤维内。

优选的，所述步骤1)中纤维素包括以秸秆、树、竹子以及灌木为原料的天然纤维素；

所述步骤1)中木质素分解酶的作用温度范围为12-64摄氏度。

优选的，所述步骤2)中香樟精油的蒸馏包括如下步骤：

S1、采集新鲜香樟树叶，洗净，对其进行破碎处理；

S2、将破碎后的香樟树叶置于蒸馏设备，以在80摄氏度的蒸馏环境下，蒸馏2小时，提取精油与水的混合物；

所述步骤2)中香樟精油的提纯包括如下步骤：

S1、将分离出的香樟精油置于离心设备内，以在8000r/min的转速下，离心6分钟，进一步分离出香樟精油中残留的水分；

S2、后续通过无水氯化钙再次吸附，得出高纯度香樟精油。

优选的，所述步骤3)中纤溶剂经由水洗后，于过滤、浓缩和提纯等步骤出力下，再次注入至浆液中，参与浆液溶解。

优选的，所述步骤3)中精油混合包括如下操作步骤：

S1、将水洗后的纤维进行干燥处理，且在干燥处理后，以维持纤维的吸附力度；

S2、将纤维置于香樟精油内浸泡，以在纤维充分吸收香樟精油后，通过压缩设备，将纤维内多余的香樟精油挤出；

S3、挤出后晾干，再次浸入至香樟精油内，以在重复三次后，使得香樟精油牢固的浸入纤维分子中。

优选的，所述纤维于香樟精油内浸泡三次的时间呈递减设置，即第一次为2小时、第二次为1.5小时，最后一次为1小时，其中三次浸泡的适宜温度范围为25-38摄氏度。

一种生物基纤维面料制备装置，其特征在于：包括浸染缸、载具和喷洒组件；

所述浸染缸内设有同浸染缸相配合的载具，载具于浸染缸内插拔，用于搅拌香樟精油；所述浸染缸外围以环形布置设有多个喷洒组件，喷洒组件一端贯穿浸染缸侧壁同喷洒组件内腔体相贯通，喷洒组件另一端置于浸染缸顶沿，其倾斜向下端口面朝浸染缸内腔体，用于香樟精油的导出。

优选的，所述浸染缸包括缸体，缸体内设有同缸体下底相复合的环形座，环形座中部设有冲压槽，冲压槽内以环形布置设有同喷洒组件数量相一致的通道，通道一端同喷洒组件相接；

所述载具包括提拉杆，提拉杆置于缸体内，其上方垂向连接有纤维载盘，用于提拉提拉杆至缸体内活动，所述纤维载盘底部设有同冲压槽相配合的冲压件；所述冲压件的高度小于环形座内冲压槽的厚度，且冲压件置于冲压槽最深位置时通道另一端至冲压件底端呈间隙状。

优选的，所述喷洒组件包括安装架，安装架侧壁设有喷洒头，安装架与喷洒头形成T字结构，用于固定至浸染缸侧壁处，所述安装架内设有液管，液管一端同通道端口相接，另一端朝上至安装架顶壁固定，所述液管内插接有过滤头，过滤头旁侧于安装架顶壁设有螺纹管，螺纹管通过连接管与过滤头相管道连接；所述液管侧向位置于安装架内设有内螺纹通道，内螺纹通道同喷洒头相接，所述螺纹管螺纹连接至内螺纹通道中。

本发明的有益效果是：

本发明通过将香樟精油与生物基纤维相混合，以在获得生物基纤维良好的力学性能、生物降解性、服用性、不易燃性、亲肤性、抗菌性、导湿排汗性等特性的前提下，结合香樟精油的特殊气味，抑制虫类的叮咬，并且依托香樟精油的溶脂性破坏真菌的细胞膜，以获得杀死真菌和细菌的使用效果。

附图说明

图1为本发明一种生物基纤维面料制备装置的结构示意图；

图2为本发明的分体结构示意图；

图3为本发明中喷洒组件的结构示意图；

图4为本发明中压力调节件的结构示意图；

附图标记：1、浸染缸；2、载具；3、喷洒组件；11、环形座；12、缸体；21、提拉杆；22、纤维载盘；23、冲压件；31、连接管；32、螺纹管；33、安装架；34、液管；35、喷洒头；36、过滤头。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。

下面描述本发明的具体实施例。

实施例1

一种生物基纤维面料制备工艺，纤维素预处理包括提纯和制浆步骤，其中提纯，以木质素分解酶为分解剂，对纤维素中木质素以及半纤维素进行分解处理。

纤维素包括以秸秆、树、竹子以及灌木为原料的天然纤维素，木质素分解酶的作用温度范围为12-64摄氏度。

本实施例中，通过对纤维素进行预处理，以避免木质素在纤维原料里起粘结剂作用，通俗的来说，木质素若不去除，纤维原料是不会分散成单根纤维，进而难以完成纺丝步骤。

实施例2

一种生物基纤维面料制备工艺，香樟精油提取包括蒸馏、分离和提纯步骤，其中蒸馏，以水蒸气为作用介质，将挥发性较强、能随水蒸气蒸出而不被破坏，且不会与水发生反应，又难溶于水的精油有效成分携带出来，以形成油水混合物；分离，以无水氯化钙为分层介质，吸附油水混合物中的水分，以在注射器抽取油液中，分离出香樟精油。

香樟精油的蒸馏包括如下步骤：

S1、采集新鲜香樟树叶，洗净，对其进行破碎处理；

S2、将破碎后的香樟树叶置于蒸馏设备，以在80摄氏度的蒸馏环境下，蒸馏2小时，提取精油与水的混合物。

香樟精油的提纯包括如下步骤：

S1、将分离出的香樟精油置于离心设备内，以在8000r/min的转速下，离心6分钟，进一步分离出香樟精油中残留的水分；

S2、后续通过无水氯化钙再次吸附，得出高纯度香樟精油。

本实施例中，通过蒸馏、分离和提纯等步骤提取香樟精油，其一，获得高纯度香樟精油，其次通过蒸馏法可大批量的生产香樟精油，以满足工业化纺织所需。

实施例3

一种生物基纤维面料制备工艺，纤维成型加工包括浆液溶解、过滤、纺丝、水洗、精油混合、干燥和纺织步骤，其中浆液处理，以纤溶剂为溶解剂，获取纺丝原液；水洗，以水液为剥离介质，剥离纺丝后纤维处附着的纤溶剂，对纤溶剂进行重复利用；精油混合，将纤维浸泡至香樟精油中，使得香樟精油充分渗透至纤维内。

纤溶剂经由水洗后，于过滤、浓缩和提纯等步骤出力下，再次注入至浆液中，参与浆液溶解。

精油混合包括如下操作步骤：

S1、将水洗后的纤维进行干燥处理，且在干燥处理后，以维持纤维的吸附力度；

S2、将纤维置于香樟精油内浸泡，以在纤维充分吸收香樟精油后，通过压缩设备，将纤维内多余的香樟精油挤出；

S3、挤出后晾干，再次浸入至香樟精油内，以在重复三次后，使得香樟精油牢固的浸入纤维分子中。

其中纤维于香樟精油内浸泡三次的时间呈递减设置，即第一次为2小时、第二次为1.5小时，最后一次为1小时，其中三次浸泡的适宜温度范围为25-38摄氏度。

本实施例中，通过将香樟精油与生物基纤维相混合，以在获得生物基纤维良好的力学性能、生物降解性、服用性、不易燃性、亲肤性、抗菌性、导湿排汗性等特性的前提下，结合香樟精油的特殊气味，抑制虫类的叮咬，并且依托香樟精油的溶脂性破坏真菌的细胞膜，以获得杀死真菌和细菌的使用效果。

实施例4

如图1-4所示，一种生物基纤维面料制备装置，包括浸染缸1、载具2和喷洒组件3；浸染缸1内设有同浸染缸1相配合的载具2，载具2于浸染缸1内插拔，用于搅拌香樟精油；浸染缸1外围以环形布置设有多个喷洒组件3，喷洒组件3一端贯穿浸染缸1侧壁同喷洒组件3内腔体相贯通，喷洒组件3另一端置于浸染缸1顶沿，其倾斜向下端口面朝浸染缸1内腔体，用于香樟精油的导出。

其中，浸染缸1包括缸体12，缸体12内设有同缸体12下底相复合的环形座11，环形座11中部设有冲压槽，冲压槽内以环形布置设有同喷洒组件3数量相一致的通道，通道一端同喷洒组件3相接；

其中，载具2包括提拉杆21，提拉杆21置于缸体12内，其上方垂向连接有纤维载盘22，用于提拉提拉杆21至缸体12内活动，纤维载盘22底部设有同冲压槽相配合的冲压件23；冲压件23的高度小于环形座11内冲压槽的厚度，且冲压件23置于冲压槽最深位置时通道另一端至冲压件23底端呈间隙状。

其中，喷洒组件3包括安装架33，安装架33侧壁设有喷洒头35，安装架33与喷洒头35形成T字结构，用于固定至浸染缸1侧壁处，安装架33内设有液管34，液管34一端同通道端口相接，另一端朝上至安装架33顶壁固定，液管34内插接有过滤头36，过滤头36旁侧于安装架33顶壁设有螺纹管32，螺纹管32通过连接管31与过滤头36相管道连接；液管34侧向位置于安装架33内设有内螺纹通道，内螺纹通道同喷洒头35相接，螺纹管32螺纹连接至内螺纹通道中。

本实施例中，纤维置于香樟精油内，若不加以干涉，浸染效率势必大打折扣，并且长时间的浸泡，对于纤维的生化稳定性具有一定的威胁，遂，通过载具2相对于浸染缸1进行活动，使得处于载具2上方的限位，可在液体的流动中，实现更为快速的浸染，同时，在载具2相对于浸染缸1进行活动中，通过将香樟精油压入喷洒组件3内，使得香樟精油自上而下倾泻，保持缸体12内液体的不间断流动。

本实施例中，冲压件23于冲压槽内动作期间，香精精油自通道导入精油至液管34内，以在持续不间断的压力作用下，于喷洒头35处喷出，进而在重力作用下落入缸体12内。

本实施例中，螺纹管32于内螺纹通道内的螺纹连接，其一，可对螺纹管32进行固定，其二，可通过调节螺纹管32至内螺纹通道底部的间距，调节排出水压。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。