一种环保再生纤维面料制备工艺

技术领域

本发明涉及纺织技术领域，具体为一种环保再生纤维面料制备工艺。

背景技术

随着人们对穿着舒适性要求提高，具有特有个性、柔软、舒适、贴体又富有弹性的优良性能的面料在服用领域所占比例逐渐提高。特别是进入新世纪，针织面料的休闲化、时装化顺应了人们生活方式的变化，原料向天然和环保发展、面料向功能化发展，已在现代服装行业中占据越来越重要的地位，成为现代人着装方式中不可缺少的一部分。蚕丝纤维具有优良的理化性质，生物相容性好，可生物降解。现有技术中制造家纺产品的工艺过程包括：将原蚕丝通过常规工序开清蚕丝、梳蚕丝、并条、粗纱、细纱、络筒、染纱、翻筒、分条整经、浆纱、织造半坯、烧毛、退煮漂、丝光、染色、皂洗、柔软、烘干和缝纫以制成纯蚕丝家纺产品。上述工艺技术对采用普通纱线织造的家纺产品非常适用，但如果用来生产和处理含有再生蚕丝纤维的家纺产品，则制得的产品会出现手感差、产品的使用寿命不长等缺点。

现有技术中除了直接对蚕丝纤维进行回收、纺织的技术外，还存在对蚕丝纤维回收、溶解，并再生蚕丝纤维的方法。如CaCl2/乙醇/水(摩尔比1∶2∶8)溶剂体系和9.3mol/LLiBr水溶液体系，其中无机盐的用量分别高达344g/L和809g/L，丝素溶解后需要经过长时间的去离子水透析，才能得到稀的丝素蛋白溶液，再经过反透析法浓缩或者干燥后溶于有机溶剂六氟异丙醇(HFIP)中得到高浓度丝素蛋白溶液。此类回收蚕丝纤维的方法制备周期长，资源消耗量大，丝素蛋白溶液不稳定。另外还存在用含无机盐的甲酸、磷酸及其混合酸来溶解丝素，得到纳米丝素原纤。然而，这些酸具有强腐蚀性，也限制了该技术推广应用，为此我们提出一种环保再生纤维面料制备工艺以解决上述问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种环保再生纤维面料制备工艺，解决了上述背景技术中提出的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种环保再生纤维面料制备工艺，包括以下操作步骤：

蚕丝纤维初步处理：对回收的蚕丝纤维开棉，然后进行开松、除杂；

蚕丝纤维清理：通过高温碱水对回收蚕丝纤维进行多次清洗，去除回收蚕丝纤维表面杂质以及丝胶层；

蚕丝纤维粉碎：通过纤维粉碎机对所述蚕丝纤维进行多次粉碎处理；

蚕丝纤维溶解：将无水中性盐溶解到有机溶剂中得到质量浓度为40g/L的混合液，将粉碎后的所述蚕丝纤维投入混合液中进行溶解，而后在室温下真空脱泡；

溶剂回收：将脱泡后所述蚕丝纤维溶液冷凝回收有机溶剂，再将溶解产物过滤，得到丝素蛋白溶胶；

高温喷丝：将所述丝素蛋白溶胶移入纺丝机，在高温下，经喷丝孔喷出，冷却成型后，经水洗卷绕成筒、干燥后制成再生蚕丝纤维；

面料纺织：按照工艺要求，对经线与纬线进行穿设，将再生蚕丝纤维梭织呈坯布，并卷绕呈布卷。

优选的，所述蚕丝纤维清理具体为：将回收的蚕丝纤维以及0.4％(重量百分比)碳酸钠溶液投入带有加热功能的洗涤机，搅拌，煮沸50分钟，取出，挤干，反复清洗3次，最后取出，用水洗涤，室温下干燥，去除回收蚕丝纤维表面杂质以及丝胶层。

优选的，所述蚕丝纤维粉碎具体为：将清理后的蚕丝纤维投入到纤维专用的粉碎机中，进行反复粉碎3次。

优选的，所述蚕丝纤维溶解具体为：将无水中性盐溶解与有机溶剂配置的混合液以及粉碎后的蚕丝纤维投入到带有加热搅拌功能的溶解釜中，在110℃下，经100r/min转速搅拌物料3.5小时，待蚕丝纤维溶解后，对溶解釜进行抽真空，使溶解液真空脱泡。

优选的，所述无水中性盐为无水氯化钙、无水硫氰酸钙、无水硝酸钙、无水氯化锌、无水硫氰酸锂、无水氯化锂、无水溴化锂中的一种或任意几种的混合；所述有机溶剂为甲醇、乙醇、丙酮、四氢呋喃、二氯甲烷中的一种或任意几种的混合。

优选的，所述高温喷丝具体为：将所述丝素蛋白溶胶移入纺丝机，在100℃下，经N2压入Φ0.15mm喷丝孔喷出，经冷却成型后，经水洗卷绕成筒、干燥后制成再生蚕丝纤维。

优选的，所述冷却成型首先通过空气冷却后，进入90％的甲醇水溶液水浴凝固成型。

优选的，所述面料纺织具体为：按工艺设计要求，把一定根数的经纱，按规定的长度、幅宽，在一定张力的作用下平行卷绕在经轴上；

将经轴上的每一根经纱根据工艺设计要求，按照一定的次序穿入综丝和钢筘，并在经纱上插放停经片，已确定织造环节一切顺利；

将经轴在梭织机上通过梭子导纬纱，按工艺要求交织成坯布，并卷绕成布卷。

本发明提供了一种环保再生纤维面料制备工艺，具备以下有益效果：

1、该环保再生纤维面料制备工艺，通过用普通桑蚕茧丝或其废弃物经脱胶后得到的丝素均可作为制造再生蚕丝纤维的原料，通过无水中性盐结合有机溶剂对回收蚕丝纤维进行溶解，并对溶解液进行喷丝再造，制得的再生纤维光泽好，其纤维产品的规格可以根据用途需要任意调节，工艺简单，回收再造成本低。

2、该环保再生纤维面料制备工艺，通过将无水中性盐溶解到有机溶剂中得到盐浓度为25-60g/L的混合溶液，远低于现有CaCl2/乙醇/水体系的用盐浓度和9.3mol/LLiBr水溶液体系的用盐浓度，用盐量低降低原料成本，同时由于混合液由无水中性盐溶解到有机溶剂中构成，不含水，所有所述有机溶剂均可经加热回流后冷凝回收，再循环使用，相比现有体系而言，大大减少了水的消耗，且有机溶剂易回收，进一步降低成本。

附图说明

图1为本发明工艺流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种环保再生纤维面料制备工艺，包括以下操作步骤：

蚕丝纤维初步处理：对回收的蚕丝纤维开棉，然后进行开松、除杂；

蚕丝纤维清理：通过高温碱水对回收蚕丝纤维进行多次清洗，去除回收蚕丝纤维表面杂质以及丝胶层；

蚕丝纤维粉碎：通过纤维粉碎机对蚕丝纤维进行多次粉碎处理；

蚕丝纤维溶解：将无水中性盐溶解到有机溶剂中得到质量浓度为40g/L的混合液，将粉碎后的蚕丝纤维投入混合液中进行溶解，而后在室温下真空脱泡；

溶剂回收：将脱泡后蚕丝纤维溶液冷凝回收有机溶剂，再将溶解产物过滤，得到丝素蛋白溶胶；

高温喷丝：将丝素蛋白溶胶移入纺丝机，在高温下，经喷丝孔喷出，冷却成型后，经水洗卷绕成筒、干燥后制成再生蚕丝纤维；

面料纺织：按照工艺要求，对经线与纬线进行穿设，将再生蚕丝纤维梭织呈坯布，并卷绕呈布卷。

蚕丝纤维清理具体为：将回收的蚕丝纤维以及0.4％(重量百分比)碳酸钠溶液投入带有加热功能的洗涤机，搅拌，煮沸50分钟，取出，挤干，反复清洗3次，最后取出，用水洗涤，室温下干燥，去除回收蚕丝纤维表面杂质以及丝胶层。

蚕丝纤维粉碎具体为：将清理后的蚕丝纤维投入到纤维专用的粉碎机中，进行反复粉碎3次。

通过用普通桑蚕茧丝或其废弃物经脱胶后得到的丝素均可作为制造再生蚕丝纤维的原料，通过无水中性盐结合有机溶剂对回收蚕丝纤维进行溶解，并对溶解液进行喷丝再造，制得的再生纤维光泽好，其纤维产品的规格可以根据用途需要任意调节，工艺简单，回收再造成本低。

蚕丝纤维溶解具体为：将无水中性盐溶解与有机溶剂配置的混合液以及粉碎后的蚕丝纤维投入到带有加热搅拌功能的溶解釜中，在110℃下，经100r/min转速搅拌物料3.5小时，待蚕丝纤维溶解后，对溶解釜进行抽真空，使溶解液真空脱泡。

无水中性盐为无水氯化钙、无水硫氰酸钙、无水硝酸钙、无水氯化锌、无水硫氰酸锂、无水氯化锂、无水溴化锂中的一种或任意几种的混合；有机溶剂为甲醇、乙醇、丙酮、四氢呋喃、二氯甲烷中的一种或任意几种的混合。

通过将无水中性盐溶解到有机溶剂中得到盐浓度为25-60g/L的混合溶液，远低于现有CaCl2/乙醇/水体系的用盐浓度和9.3mol/LLiBr水溶液体系的用盐浓度，用盐量低降低原料成本，同时由于混合液由无水中性盐溶解到有机溶剂中构成，不含水，所有有机溶剂均可经加热回流后冷凝回收，再循环使用，相比现有体系而言，大大减少了水的消耗，且有机溶剂易回收，进一步降低成本。

高温喷丝具体为：将丝素蛋白溶胶移入纺丝机，在100℃下，经N2压入Φ0.15mm喷丝孔喷出，经冷却成型后，经水洗卷绕成筒、干燥后制成再生蚕丝纤维。

冷却成型首先通过空气冷却后，进入90％的甲醇水溶液水浴凝固成型。

面料纺织具体为：按工艺设计要求，把一定根数的经纱，按规定的长度、幅宽，在一定张力的作用下平行卷绕在经轴上；

将经轴上的每一根经纱根据工艺设计要求，按照一定的次序穿入综丝和钢筘，并在经纱上插放停经片，已确定织造环节一切顺利；

将经轴在梭织机上通过梭子导纬纱，按工艺要求交织成坯布，并卷绕成布卷。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。