专利名称：一种植物炭复合面料的生产方法
技术领域：
本发明涉及一种面料的生产方法，尤其涉及一种植物炭复合面料的生产方法。
背景技术：
植物炭纤维具有吸附消除异味功能，具有抗菌、远红外和负离子功能，但利用纯植物炭纤维制得的织物，手感不柔软，滑爽性有待改进。CN102051701B(2012-7-4)公开了一种竹炭纤维的生产工艺，包括如下步骤:将竹炭粉进行粉碎，使其粒径达到微米级以下，并分散均匀；以精制棉子绒为原料制成三醋酸纤维素脂，三醋酸纤维素脂溶解在二氯甲烷中形成10 50wt%的纺丝溶液，将竹炭微粉加入到纺丝液溶中，竹炭微粉与三醋酸纤维素脂的重量比为1:50 100，采用干法纺丝法而得竹炭醋酸纤维。而该纤维制备的织物的透气性和抑菌性有待改进。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有透气、抑菌和挺爽的植物炭复合面料的生产方法。本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:
一种植物炭复合面料的生产方法，它依次包括以下步骤:
(O植物炭纤维制备:将植物炭进行粉碎，使其粒径达到微米级以下，并分散均匀，然后加入苎麻纤维纺丝溶液中，植物炭微粉与苎麻纤维的重量比为15-20:30-45，采用湿法纺丝法制得植物炭纤维；所述的苎麻纤维纺丝溶液是将苎麻纤维溶解在壳聚糖、丁二醇和水的混合溶液中形成的纺丝溶液，所述苎麻纤维与所述混合溶液的重量比为1:40-50 ；
(2)复合加捻:将植物炭纤维与羊毛纤维、棉纤维和60D氨纶网络复合，然后进行穿综和加捻，所述加捻的加捻度为700-780T/M ;所述网络复合条件为网点控制在80-100个/米，气压控制在0.18-0.25MPa，氨纶牵引配比为2_3作为空气包覆网络标准；
(3)织造:将完成穿综和加捻后所得的经纱和纬纱在喷气织机上进行织造；织造时采用双织轴，开口时间110-120度，后梁高度85-90cm，绞经轴高度120-130cm，纱罗综高度与上梁间隔20-30cm，织机速率200-320r/min，打纬速度为1-1.5m/s ；
(4)整理:将步骤(3)所得织造物进行配缸、平整、预定型和定型，获得最终的植物炭复合面料。本发明的优点是:
1.植物炭微粉与苎麻纤维纺丝溶液通过湿法纺丝法可以获得挺爽、透气的纤维；而纺丝溶液又是苎麻纤维溶解在壳聚糖、丁二醇和水形成的混合溶液，壳聚糖对细菌、酵母、真菌等微生物都有很好的抑制作用，对一般人体表皮存在的细菌如表皮葡萄球菌，大肠杆菌和热带白色念珠菌都有显著的抑制作用，因此制得的植物炭纤维具有优良的杀菌抑菌效果;
2.采用复合加捻，可以进一步提高面料的手感和回弹性，同时还具有苎麻纤维的挺爽、吸湿性强等特性； 3.最终的植物炭复合面料充分糅合了植物炭微粉、苎麻纤维、壳聚糖等不同材料的特性，各取所长，结合创新工艺，具有透气、抑菌和挺爽性。作为优选，所述混合溶液中壳聚糖、丁二醇和水的比例为1:2-8:60-70。更优选地，所述壳聚糖的分子量为8000-50000道尔顿。作为优选，所述穿综时的整经车速为240-260r/min。作为优选，所述加捻度为730-750T/M。更优选地，所述织造时的经纱张力为2.0-5.8KN。作为优选，所述网络复合条件为网点控制在90个/米，气压控制在0.2MPa，氨纶牵引配比为2.8作为空气包覆网络标准。作为优选，所述植物炭是通过以下方法制得:
A.原料前处理:将植物原料送入微波真空罐中，抽真空至真空度为-0.02MPa -0.0OlMPa,再进行微波处理，微波频率为300MHz 950MHz，微波处理时间为I 3min ；
B.植物炭制备:将经过前处理所得的植物原料依次经历干燥、预炭化、炭化、煅烧和冷却，控制燃烧以5-15°C /min的速率升温至700_750°C或900-1000°C并保温40_80min，然后再以5-15°C /min的速率升温至1000-1500°C或1600-1800°C并保温2_8h得到植物炭。本发明的植物炭制备前处理可以控制植物原料的水分和开孔，使制备的植物炭并且具有良好的导电和去味功能，对织物的抗静电功能具有促进作用。作为优选，所述植物原料为玉米芯、竹子或松树。更优选地，对于玉米芯或竹子，控制燃烧以5_15°C /min的速率升温至700_750°C并保温40-80min，然后再以5_15°C /min的速率升温至1000-1500°C并保温2_8h，得到植物炭。更优选地，对于松树，控制燃烧以5-15°C /min的速率升温至900-1000°C并保温40-80min，然后再以5_15°C /min的速率升温至1600-1800°C并保温2_8h，得到植物炭。综上所述，本发明具有以下有益效果:最终的植物炭复合面料综合了植物炭微粉、苎麻纤维、壳聚糖等不同材料的特性，各取所长，结合创新工艺，具有透气、抑菌、挺爽性和抗静电性，特别适合用于洗手间、浴室用品。
图1是本发明植物炭炭化立式移动床的温度控制系统示意 图中，A-干燥区；B-预炭化区；C-炭化区；D-煅烧区；E-冷却区；F-带CPU的温度感应装置；dl/d2/d3-助燃物导入孔；tl/t2/t3-测温点。
具体实施例方式如图1所示，植物炭制备使用的立式移动床分为干燥区A、预炭化区B、炭化区C、煅烧区D和冷却区E。煅烧区D —侧分布有许多可以调节开启或闭合的助燃物导入孔，如dl、d2、d3等，另一侧对应有各个小孔处的测温点如tl、t2、t3等，各小孔处温度通过与该测温点连接的温度感应装置F显示。
实施例一
本实施例采用的植物原料为玉米芯。将植物原料送入微波真空罐中，抽真空至真空度为-0.02MPa，再进行微波处理，微波频率为300MHz，微波处理时间为Imin ；
将经过前处理所得的植物原料依次经历干燥、预炭化、炭化、煅烧和冷却，各测温点的温度，干燥区A为150°C，预炭化区B为275°C，炭化区C为450°C，升温时观测图1所示D区即燃烧区不同位置的温度，当燃烧区某处如d2的温度过低时，打开该处的小孔，导入空气就地就近燃烧，使该处温度升高，控制竹子下移过程中经历的燃烧区温度，控制燃烧以50C /min的速率升温至700°C并保温40min，然后再以5°C /min的速率升温至1600°C并保温2h得到植物炭；
将植物炭进行粉碎，使其粒径达到微米级以下，并分散均匀，然后加入苎麻纤维纺丝溶液中，植物炭微粉与苎麻纤维的重量比为15: 45，采用湿法纺丝法制得植物炭纤维；所述的苎麻纤维纺丝溶液是将苎麻纤维溶解在壳聚糖、丁二醇和水的混合溶液中形成的纺丝溶液，所述苎麻纤维与所述混合溶液的重量比为1:40 ;所述混合溶液中壳聚糖、丁二醇和水的比例为1:2:70 ;
复合加捻:将植物炭纤维与羊毛纤维、棉纤维和60D氨纶网络复合，然后进行穿综和加捻，所述加捻的加捻度为700-730T/M ;所述穿综时的整经车速为240-245r/min ;所述网络复合条件为网点控制在80个/米，气压控制在0.1SMPa,氨纶牵弓I配比为2作为空气包覆网络标准；
织造:将完成穿综和加捻后所得的经纱和纬纱在喷气织机上进行织造，织造时采用双织轴，开口时间120度，后梁高度90cm，绞经轴高度130cm，纱罗综高度与上梁间隔30cm，织机速率320r/min，打纬速度为1.5m/s ;织造时的经纱张力为2.0-2.8KN ；
整理:将所得织造物进行配缸、平整、预定型和定型，获得最终的植物炭复合面料。
实施例二
本实施例采用的植物原料为竹片(长约40cm)。将植物原料送入微波真空罐中，抽真空至真空度为-0.0OlMPa，再进行微波处理，微波频率为950MHz，微波处理时间为3min ；
将经过前处理所得的植物原料依次经历干燥、预炭化、炭化、煅烧和冷却，各测温点的温度，干燥区A为150°C，预炭化区B为275°C，炭化区C为450°C，升温时观测图1所示D区即燃烧区不同位置的温度，当燃烧区某处如d2的温度过低时，打开该处的小孔，导入空气就地就近燃烧，使该处温度升高，控制竹子下移过程中经历的燃烧区温度，控制燃烧以150C /min的速率升温至750°C并保温80min，然后再以15°C /min的速率升温1500°C并保温8h得到植物炭；
将植物炭进行粉碎，使其粒径达到微米级以下，并分散均匀，然后加入苎麻纤维纺丝溶液中，植物炭微粉与苎麻纤维的重量比为20:30，采用湿法纺丝法制得植物炭纤维；所述的苎麻纤维纺丝溶液是将苎麻纤维溶解在壳聚糖、丁二醇和水的混合溶液中形成的纺丝溶液，所述苎麻纤维与所述混合溶液的比例为1:40-50 ;所述混合溶液中壳聚糖、丁二醇和水的比例为1:8:60 ;
复合加捻:将植物炭纤维与羊毛纤维、棉纤维和60D氨纶网络复合，然后进行穿综和加捻，所述加捻的加捻度为750-780T/M ;所述穿综时的整经车速为260r/min ;所述网络复合条件为网点控制在100个/米，气压控制在0.25MPa，氨纶牵引配比为3作为空气包覆网络标准；
织造:将完成穿综和加捻后所得的经纱和纬纱在喷气织机上进行织造，织造时采用双织轴，开口时间110度，后梁高度85cm，绞经轴高度120cm，纱罗综高度与上梁间隔20cm，织机速率200r/min，打纬速度为lm/s ;织造时的经纱张力为4.0-5.8KN ；
整理:将所得织造物进行配缸、平整、预定型和定型，获得最终的植物炭复合面料。
实施例三
本实施例采用的植物原料为松树，将松树去除表皮杂质后进行初切，长度控制不超过15cm0将植物原料送入微波真空罐中，抽真空至真空度为-0.0lMPa，再进行微波处理，微波频率为550MHz，微波处理时间为2min ；
将经过前处理所得的植物原料依次经历干燥、预炭化、炭化、煅烧和冷却，各测温点的温度，干燥区A为180°C，预炭化区B为325°C，炭化区C为530°C，升温时观测图1所示D区即燃烧区不同位置的温度，当燃烧区某处如d2的温度过低时，打开该处的小孔，导入空气就地就近燃烧，使该处温度升高，控制竹子下移过程中经历的燃烧区温度，控制燃烧以IO0C /min的速率升温至900°C并保温50min，然后再以10°C /min的速率升温至1600°C并保温5h得到植物炭；
将植物炭进行粉碎，使其粒径达到微米级以下，并分散均匀，然后加入苎麻纤维纺丝溶液中，植物炭微粉与苎麻纤维的重量比为15-20:30-45，采用湿法纺丝法制得植物炭纤维；所述的苎麻纤维纺丝溶液是将苎麻纤维溶解在壳聚糖、丁二醇和水的混合溶液中形成的纺丝溶液，所述苎麻纤维与所述混合溶液的比例为1:40-50 ;所述混合溶液中壳聚糖、丁二醇和水的比例为1: 2-8:60-70 ；
复合加捻:将植物炭纤维与羊毛纤维、棉纤维和60D氨纶网络复合，然后进行穿综和加捻，所述加捻的加捻度为730-750T/M ;所述穿综时的整经车速为250r/min ;所述网络复合条件为网点控制在90个/米，气压控制在0.2MPa，氨纶牵引配比为2.8作为空气包覆网络标准。织造:将完成穿综和加捻后所得的经纱和纬纱在喷气织机上进行织造，织造时采用双织轴，开口时间115度，后梁高度88cm，绞经轴高度125cm，纱罗综高度与上梁间隔25cm，织机速率300r/min，打纬速度为1.2m/s ;织造时的经纱张力为3.0-4.5KN ；
整理:将所得织造物进行配缸、平整、预定型和定型，获得最终的植物炭复合面料。
实施例四
同实施例三，不同的是使用的原料为山毛榉；控制燃烧以10°c /min的速率升温至1000°C并保温50min，然后再以10°C /min的速率升温至1800°C并保温5h得到植物炭。
实施例五
同实施例一，不同的是植物原料未经过微波真空前处理，而是直接制备成植物炭后进行植物炭纤维制备。
对比实施例一
同实施例一，不同的是采用干法纺丝制得植物炭纤维；所述的苎麻纤维纺丝溶液是将苎麻纤维溶解在丁二醇和水的混合溶液中形成的纺丝溶液，其中不含有壳聚糖。
对比实施例二
同实施例二，不同的是复 合加捻是将植物炭纤维与羊毛纤维、棉纤维和40D氨纶网络复合，然后进行穿综和加捻，所述加捻的加捻度为600-650T/M ;所述网络复合条件为网点控制在60个/米，气压控制在0.15MPa，氨纶牵引配比为3.5作为空气包覆网络标准。
表1植物炭复合面料性能对比
权利要求
1.一种植物炭复合面料的生产方法，其特征在于:它依次包括以下步骤: (1)植物炭纤维制备:将植物炭进行粉碎，使其粒径达到微米级以下，并分散均匀，然后加入苎麻纤维纺丝溶液中，植物炭微粉与苎麻纤维的重量比为15-20:30-45，采用湿法纺丝法制得植物炭纤维 ；所述的苎麻纤维纺丝溶液是将苎麻纤维溶解在壳聚糖、丁二醇和水的混合溶液中形成的纺丝溶液，所述苎麻纤维与所述混合溶液的重量比为1:40-50 ； (2)复合加捻:将植物炭纤维与羊毛纤维、棉纤维和60D氨纶网络复合，然后进行穿综和加捻，所述加捻的加捻度为700-780T/M ;所述网络复合条件为网点控制在80-100个/米，气压控制在0.18-0.25MPa，氨纶牵引配比为2_3作为空气包覆网络标准； (3)织造:将完成穿综和加捻后所得的经纱和纬纱在喷气织机上进行织造；织造时采用双织轴，开口时间110-120度，后梁高度85-90cm，绞经轴高度120-130cm，纱罗综高度与上梁间隔20-30cm，织机速率200-320r/min，打纬速度为1-1.5m/s ； (4)整理:将步骤(3)所得织造物进行配缸、平整、预定型和定型，获得最终的植物炭复合面料。
2.根据权利要求1所述的一种植物炭复合面料的生产方法，其特征在于:所述混合溶液中壳聚糖、丁二醇和水的比例为1: 2-8:60-70。
3.根据权利要求2所述的一种植物炭复合面料的生产方法，其特征在于:所述壳聚糖的分子量为8000-50000道尔顿。
4.根据权利要求3所述的一种植物炭复合面料的生产方法，其特征在于:所述穿综时的整经车速为240-260r/min。
5.根据权利要求4所述的一种植物炭复合面料的生产方法，其特征在于:所述加捻度为 730-750T/M。
6.根据权利要求5所述的一种植物炭复合面料的生产方法，其特征在于:所述网络复合条件为网点控制在90个/米，气压控制在0.2MPa，氨纶牵引配比为2.8作为空气包覆网络标准。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种植物炭复合面料的生产方法，其特征在于:所述植物炭是通过以下方法制得: A.原料前处理:将植物原料送入微波真空罐中，抽真空至真空度为-0.02MPa -0.0OlMPa,再进行微波处理，微波频率为300MHz 950MHz，微波处理时间为I 3min ； B.植物炭制备:将经过前处理所得的植物原料依次经历干燥、预炭化、炭化、煅烧和冷却，控制燃烧以5-15°C /min的速率升温至700_750°C或900-1000°C并保温40_80min，然后再以5-15°C /min的速率升温至1000-1500°C或1600-1800°C并保温2_8h得到植物炭。
8.根据权利要求7所述的一种植物炭复合面料的生产方法，其特征在于:所述植物原料为玉米芯、竹子或松树。
9.根据权利要求8所述的一种植物炭复合面料的生产方法，其特征在于:对于玉米芯或竹子，控制燃烧以5-15°C /min的速率升温至700-750°C并保温40_80min，然后再以5-15°C /min的速率升温至1000-1500°C并保温2_8h，得到植物炭。
10.根据权利要求9所述的一种植物炭复合面料的生产方法，其特征在于:对于松树，控制燃烧以5-15°C /min的速率升温至900-1000°C并保温40_80min，然后再以5_15°C /min的速率升温至1600-1800°C并保温2-8h， 得到植物炭。
全文摘要
本发明涉及一种面料的生产方法，尤其涉及一种植物炭复合面料的生产方法。它依次包括步骤植物炭纤维制备将植物炭进行粉碎，然后加入苎麻纤维纺丝溶液中，植物炭微粉与苎麻纤维的重量比为15-20:30-45，采用湿法纺丝法制得植物炭纤维；苎麻纤维纺丝溶液是将苎麻纤维溶解在壳聚糖、丁二醇和水的混合溶液中形成的纺丝溶液，苎麻纤维与混合溶液的重量比为1:40-50；复合加捻将植物炭纤维与羊毛纤维、棉纤维和60D氨纶网络复合，然后进行穿综和加捻，加捻的加捻度为700-780T/M；网络复合条件为网点控制在80-100个/米，气压控制在0.18-0.25MPa，氨纶牵引配比为2-3作为空气包覆网络标准；织造和整理，获得最终的植物炭复合面料。本发明制得的植物炭复合面料具有透气、抑菌和挺爽。
文档编号D03D15/00GK103088521SQ201310026778
公开日2013年5月8日 申请日期2013年1月24日 优先权日2013年1月24日
发明者丁建中 申请人:浙江建中竹业科技有限公司