本发明属于纺织工程领域，尤其涉及一种用于绣花时的衬料的热分解织物及其制备、使用方法。
背景技术：
水溶布，是一种可溶解于温水的非织造衬布，以未经缩醛化的聚乙烯醇纤维(pva)为原料，采用干法成网，化学粘合法固网，形成非织造布，主要用作绣花时的衬料。水溶布在绣品完成后，浸泡在水中5分钟内即可溶解，溶解后产生含有pva的废水，如不对该废水进行处理，则对水体环境的危害较大，目前水溶布溶解废水的处理及回用通常采用一定的物理、化学或生物方法去除废水中的废弃物。一般的物理方法有吸附、混凝、絮凝等技术；化学方法有催化氧化、铁碳等技术，生物法有厌氧、好氧等技术。但是水溶布溶解得到的废水中含有大量的pva，使得废水cod可达到15000～20000mg/l。使用现有技术处理水溶布废水，存在投入处理设备数量大，处理成本高，二次污染大等问题。
因此，针对上述水溶布溶解后产生的废水问题，制备一种对环境污染小、废弃物处理成本低、不易造成二次污染又可用于绣花时的衬料的织物，已成为本领域技术人员需要解决的问题之一。
技术实现要素：
鉴于现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种热分解织物及其制备、使用方法，热分解织物，制备方法简单，在其分解后废物环境污染小、处理成本低，不易造成二次污染。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种热分解织物，包括纤维素纤维织物和释酸剂。
进一步的，所述释酸剂与纤维素纤维织物的质量比为(1-80)：100。
进一步的，所述纤维素纤维织物为纤维素纤维的非织造布、机织布和针织布中任意一种；所述纤维素纤维织物使用的纤维素纤维为天然纤维素纤维和再生纤维素纤维中任意一种。
进一步的，所述热分解织物的面密度为10-150g/m2，优选的所述热分解织物的面密度为30-140g/m2。
进一步的，所述释酸剂为无机酸、有机酸、酸式盐、酸式盐水合物中的一种或多种，释酸剂是一种可释放酸性物质的化合物。
一种制备上述热分解织物的方法，其特点是按照如下步骤进行：将纤维素纤维织物采用包含释酸剂的溶液进行上料，然后进行烘干处理；所述烘干温度为60-120℃，优选为70-110℃，更优选为75-100℃。
一种使用上述热分解织物的方法，其特点是包括在热分解织物上绣花、绣花完成后进行热分解。
进一步的，所述热分解步骤为焙烘和汽蒸中的一种或两种组合。
更进一步的，所述焙烘的温度与热分解织物制备时的烘干温度差值≥20℃，优选的所述焙烘的温度与热分解织物制备时的烘干温度差值≥40℃。
更进一步的，所述焙烘的时间为0.5-5分钟；所述汽蒸的时间为0.5-5分钟。
进一步的，所述热分解织物的使用方法还包括在织物热分解完成后进行后处理的步骤。
更进一步的，所述后处理包括水洗和烘干。
更进一步的，所述后处理包括去碳化物、水洗和烘干。
本发明的热分解织物的制备方法和使用方法，操作简便，可在常规纺织生产设备上进行生产，降低成本；制备的热分解织物，结构简单，原料易得，可用做绣花时的衬料，绣花完成后进行热处理，该织物在受热后分解碳化，分解碳化产物可经刷毛、水洗等工序去除干净，废物主要为碳化纤维素，处理费用低、环境污染小、不易引起二次污染，废水的cod值在60mg/l以内，不高于《gb4287-2012纺织染整工业水污染物排放标准》中的直接排放限值(60mg/l)，不需增加环保设备。
具体实施方式
本发明提供的热分解织物包括纤维素纤维织物和释酸剂；通过在纤维素纤维织物上施加释酸剂，在低温条件下烘干，可使纤维素纤维织物不被碳化，并保持一定强力；绣花后，在高温焙烘或汽蒸过程中，含释酸剂的纤维素纤维织物迅速分解碳化，经去碳化物、水洗和烘干工序，留下绣花布。
由于目前采用水溶布做基布，水溶布溶解后产生大量pva，致使废水cod值达到15000～20000mg/l，处理废水设备投入大，成本高，二次污染大。本发明采用热分解织物做基布，废水cod值很小，不需增加环保设备，且处理成本低，不易造成二次污染。
构成本发明热分解织物的基布为纤维素纤维织物。纤维素纤维织物为纤维素纤维的非织造物、机织物和针织物任意一种。
本发明热分解织物的面密度为10-150g/m2。因面密度过低，织物强力低，不利于后道加工，面密度过高，织物成本高，不利于实际应用。因此，热分解织物面密度优选为30-140g/m2。
本发明中，纤维素纤维织物的纤维素纤维可以是天然纤维素纤维，如棉纤维、麻纤维、木棉纤维等，也可以是再生纤维素纤维，如粘胶纤维、天丝纤维、莫代尔纤维、竹纤维等。其中，粘胶纤维和棉纤维均为常规纺织原料，原料易得，性价比高，所以，粘胶纤维和棉纤维是优选的原料。
本发明的释酸剂是一类可释放酸性物质的化合物，因在酸和热的条件下，纤维素纤维分解碳化，因此可采用该方法去除纤维素纤维织物。释酸剂为无机酸、有机酸、酸式盐和酸式盐水合物中的一种或多种。其中，硫酸为常用的纺织助剂，也是常用的分解纤维素纤维的物质，故而是优选的。硫酸铝、硫酸氢钠、硫酸铁等经过加热后会产生硫酸，故而是优选的。同时，由于硫酸操作较为危险，硫酸氢钠和硫酸铁对聚酯纤维的泛黄程度较硫酸铝大，故而硫酸铝是更优选的。
本发明中，释酸剂与纤维素纤维织物的质量比为(1-80)：100。因采用不同释酸剂，释酸剂释放酸性物质的强弱不同，将导致释酸剂与纤维素纤维织物的质量比不同；同时，不同纤维素纤维耐酸性强弱也有差异，也会导致释酸剂与纤维素纤维织物的质量比不同，所以，释酸剂与纤维素纤维织物的质量比差异较大。比如，当释酸剂为98％硫酸时，释酸剂与纤维素纤维织物的质量比为(3.0-5.0)：100；当释酸剂为十八水合硫酸铝时，释酸剂与纤维素纤维织物的质量比为(10-80):100。
因在酸的作用下，温度对纤维素纤维分解碳化的速率影响较大。温度差值小，在焙烘温度和烘干温度条件下，纤维素分解碳化的速率差值小，较难实现烘干后经绣花工序再焙烘使纤维素纤维分解碳化的目的。本申请发明人经过大量实验和分析研究，得到焙烘温度与烘干温度的差值在20℃以上，其中，焙烘温度与烘干温度差值在40℃以上时，焙烘和烘干时的分解碳化速率差异更大，更利于操作，故而是优选的。
本发明在烘干时纤维的分解碳化应尽可能小，所以烘干温度应尽可能低，但温度过低烘干时间过长，降低了生产效率。同时，在织物烘干后要及时离开烘筒，不再受热。本申请发明人针对该技术问题，经过大量实验对比和分析研究，得到烘干温度为60-120℃，优选为70-110℃，更优选为75-100℃。
本发明的热分解织物的加工设备没有特别限制，可采用已知的设备，优选采用浸轧机、溢流染色机、气流染色机、卷染机、定型机、拉幅机、烘筒、汽蒸机等。
本发明中的cod值的测试方法采用《hj828-2017水质化学需氧量的测定重铬酸钾法》。
本发明中废水排放标准采用《gb4287-2012纺织染整工业水污染物排放标准》
下面将通过具体实施方式对本发明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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提供了一种热分解织物，由粘胶水刺非织造布和十八水合硫酸铝组成。热分解织物的面密度为62g/m2。
本实施例还提供一种制备该热分解织物的方法，其包括以下步骤：采用十八水合硫酸铝对粘胶水刺无纺布进行上料，十八水合硫酸铝的用量为每公斤粘胶水刺无纺布310g，然后在95℃下烘干90秒，得到热分解粘胶水刺非织造布。
本实施例还提供一种使用该热分解织物的方法，其包括以下步骤：
1.对上述热分解水刺非织造布进行绣花加工；
2.对上述已绣花粘胶水刺非织造布进行焙烘，焙烘温度170℃，焙烘时间50秒，粘胶水刺非织造布分解碳化；
3.焙烘后织物经去碳化物、水洗、烘干，粘胶水刺非织造布去除干净，留下绣花布。
对上述步骤产生的废水采用重铬酸钾滴定法测得cod值为51mg/l，达到国标直接排放标准。
实施例2
本实施例提供了一种热分解织物，由粘胶水刺非织造布和十八水合硫酸铝组成。热分解织物的面密度为57g/m2。
本实施例还提供一种制备该热分解织物的方法，其包括以下步骤：采用十八水合硫酸铝对粘胶水刺无纺布进行上料，所述十八水合硫酸铝的用量为每公斤粘胶水刺无纺布240g，然后在90℃下烘干120秒，得到热分解粘胶水刺非织造布。
本实施例还提供一种使用该热分解织物的方法，其包括以下步骤：
1.对上述热分解水刺非织造布进行绣花加工；
2.对上述已绣花粘胶水刺非织造布进行焙烘，焙烘温度160℃，焙烘时间90秒，粘胶水刺非织造布分解碳化；
3.焙烘后织物经去碳化物、水洗、烘干，粘胶水刺非织造布去除干净，留下绣花布。
对上述步骤产生的废水采用重铬酸钾滴定法测得cod值为45mg/l，达到国标直接排放标准。
实施例3
本实施例提供一种热分解织物，由纯棉水刺非织造布和十八水合硫酸铝组成。热分解织物的面密度为78g/m2。
本实施例还提供了一种制备该热分解织物的方法，其包括以下步骤：采用十八水合硫酸铝对纯棉水刺无纺布进行上料，所述十八水合硫酸铝的用量为每公斤纯棉水刺无纺布530g，然后在100℃下烘干90秒，得到热分解纯棉水刺非织造布。
本实施例还提供一种使用该热分解织物的方法，其包括以下步骤：
1.对上述热分解水刺非织造布进行绣花加工；
2.对上述已绣花纯棉水刺非织造布进行焙烘，焙烘温度150℃，焙烘时间150秒，纯棉水刺非织造布分解碳化；
3.焙烘后织物经水洗、烘干，纯棉水刺非织造布去除干净，留下绣花布。
对上述步骤产生的废水采用重铬酸钾滴定法测得cod值为48mg/l，达到国标直接排放标准。
实施例4
本实施例提供了一种热分解织物，由粘胶上浆水刺非织造布和十八水合硫酸铝组成。热分解织物的面密度为64g/m2。
本实施例还提供一种制备该热分解织物的方法，其包括以下步骤：采用十八水合硫酸铝和浆料对粘胶水刺无纺布进行上料，所述十八水合硫酸铝的用量为每公斤粘胶水刺无纺布350g，然后在85℃下烘干150秒，得到热分解粘胶上浆水刺非织造布。
本实施例还提供一种使用该热分解织物的方法，其包括以下步骤：
1.对上述热分解水刺非织造布进行绣花加工；
2.对上述已绣花粘胶上浆水刺非织造布进行焙烘，焙烘温度140℃，焙烘时间3分钟，粘胶上浆水刺非织造布分解碳化；
3.焙烘后织物经去碳化物、水洗、烘干，粘胶水刺非织造布去除干净，留下绣花布。
对上述步骤产生的废水采用重铬酸钾滴定法测得cod值为57mg/l，达到国标直接排放标准。
实施例5
本实施例提供了一种热分解织物，由粘胶机织布和十八水合硫酸铝组成。热分解织物的面密度为86g/m2。
本实施例还提供一种制备该热分解织物的方法，其包括以下步骤：采用十八水合硫酸铝对粘胶机织布进行上料，所述十八水合硫酸铝的用量为每公斤粘胶机织布380g，然后在100℃下烘干100秒，得到热分解粘胶机织布。
本实施例还提供一种使用该热分解织物的方法，其包括以下步骤：
1.对上述热分解粘胶机织布进行绣花加工；
2.对上述已绣花粘胶机织布进行汽蒸，汽蒸温度102℃，汽蒸时间1分钟，粘胶机织布分解碳化；
3.汽蒸后织物经去碳化物、水洗、烘干，粘胶机织布去除干净，留下绣花布。
对上述步骤产生的废水采用重铬酸钾滴定法测得cod值为48mg/l，达到国标直接排放标准。
实施例6
本实施例提供了一种热分解织物，由粘胶水刺非织造布和质量分数为98％的硫酸组成。热分解织物的面密度为47g/m2。
本实施例还提供一种制备该热分解织物的方法，其包括以下步骤：采用98％硫酸对粘胶水刺无纺布进行上料，所述十八水合硫酸铝的用量为每公斤粘胶水刺无纺布32g，然后在80℃下烘干150秒，得到热分解粘胶水刺非织造布。
本实施例还提供一种使用该热分解织物的方法，其包括以下步骤：
1.对上述热分解水刺非织造布进行绣花加工；
2.对上述已绣花粘胶水刺非织造布进行汽蒸，汽蒸温度96℃，汽蒸时间4分钟，粘胶水刺非织造布分解碳化；
3.汽蒸后织物经水洗、烘干，粘胶水刺非织造布去除干净，留下绣花布。
对上述步骤产生的废水采用重铬酸钾滴定法测得cod值为41mg/l，达到国标直接排放标准。
实施例7
本实施例提供了一种热分解织物，由纯棉水刺非织造布和质量分数为98％的硫酸组成。热分解织物的面密度为53g/m2。
本实施例还提供一种制备该热分解织物的方法，其包括以下步骤：采用98％硫酸对纯棉水刺无纺布进行上料，所述的98％硫酸用量为每公斤纯棉水刺无纺布40g，然后在90℃下烘干90秒，得到热分解纯棉水刺非织造布。
本实施例还提供一种使用该热分解织物的方法，其包括以下步骤：
1.对上述热分解水刺非织造布进行绣花加工；
2.对上述已绣花纯棉水刺非织造布进行焙烘，焙烘温度160℃，焙烘时间90秒，纯棉水刺非织造布分解碳化；
3.焙烘后织物经水洗、烘干，纯棉水刺非织造布去除干净，留下绣花布。
对上述步骤产生的废水采用重铬酸钾滴定法测得cod值为45mg/l，达到国标直接排放标准。
实施例8
本实施例提供了一种热分解织物，由粘胶机织布和质量分数为98％的硫酸组成。热分解织物的面密度为68g/m2。
本实施例还提供一种制备该热分解织物的方法，其包括以下步骤：采用98％硫酸对粘胶机织布进行上料，所述的98％硫酸用量为每公斤粘胶机织布37g，然后在80℃下烘干3分钟，得到热分解粘胶机织布。
本实施例还提供一种使用该热分解织物的方法，其包括以下步骤：
1.对上述热分解粘胶机织布进行绣花加工；
2.对上述已绣花粘胶机织布进行焙烘，焙烘温度160℃，焙烘时间110秒，粘胶机织布分解碳化；
3.焙烘后织物经去碳化物、水洗、烘干，粘胶机织布去除干净，留下绣花布。
对上述步骤产生的废水采用重铬酸钾滴定法测得cod值为43mg/l，达到国标直接排放标准。
实施例9
本实施例提供了一种热分解织物，由纯棉机织布和质量分数为98％的硫酸组成。热分解织物的面密度为84g/m2。
本实施例还提供一种制备该热分解织物的方法，其包括以下步骤：采用98％硫酸对纯棉机织布进行上料，所述的98％硫酸用量为每公斤粘胶机织布45g，然后在90℃下烘干4分钟，得到热分解纯棉机织布。
本实施例还提供一种使用该热分解织物的方法，其包括以下步骤：
1.对上述热分解纯棉机织布进行绣花加工；
2.对上述已绣花纯棉机织布进行焙烘，焙烘温度160℃，焙烘时间130秒，纯棉机织布分解碳化；
3.焙烘后织物经水洗、烘干，纯棉机织布去除干净，留下绣花布。
对上述步骤产生的废水采用重铬酸钾滴定法测得cod值为46mg/l，达到国标直接排放标准。
实施例10
本实施例提供了一种热分解织物，由纯棉针织布和十八水合硫酸铝组成。热分解织物的面密度为130g/m2。
本实施例还提供一种制备该热分解织物的方法，其包括以下步骤：采用十八水合硫酸铝对纯棉针织布进行上料，所述十八水合硫酸铝的用量为每公斤纯棉针织布710g，然后在100℃下烘干4分钟，得到热分解纯棉针织布。
本实施例还提供一种使用该热分解织物的方法，其包括以下步骤：
1.对上述热分解纯棉针织进行绣花加工；
2.对上述已绣花纯棉针织布进行焙烘，焙烘温度170℃，焙烘时间120秒，纯棉针织布分解碳化；
3.焙烘后织物经水洗、烘干，纯棉针织布去除干净，留下绣花布。
对上述步骤产生的废水采用重铬酸钾滴定法测得cod值为49mg/l，达到国标直接排放标准。
实施例11
本实施例提供了一种热分解织物，由纯棉针织布和质量分数为98％的硫酸组成。热分解织物的面密度为130g/m2。
本实施例还提供一种制备该热分解织物的方法，其包括以下步骤：采用98％硫酸对纯棉针织布进行上料，所述98％硫酸的用量为每公斤纯棉针织布48g，然后在100℃下烘干3.5分钟，得到热分解纯棉针织布。
本实施例还提供一种使用该热分解织物的方法，其包括以下步骤：
1.对上述热分解纯棉针织进行绣花加工；
2.对上述已绣花纯棉针织布进行焙烘，焙烘温度170℃，焙烘时间120秒，纯棉针织布分解碳化；
3.焙烘后织物经水洗、烘干，纯棉针织布去除干净，留下绣花布。
对上述步骤产生的废水采用重铬酸钾滴定法测得cod值为51mg/l，达到国标直接排放标准。
此外，采用粘胶机织布和十八水合硫酸铝的组合、棉机织布和十八水合硫酸铝的组合、粘胶针织布和十八水合硫酸铝的组合、粘胶针织布和98％硫酸的组合也可制备本发明的热分解织物。
对比例1
本对比例采用常规方法通过开松、梳理、成网、浸胶、干燥等工序制备面密度为50g/m2水溶布，并对废水采用重铬酸钾滴定法测得cod值为16900mg/l。
结合上述实施例1-11和对比例1的对比，说明本发明的热分解织物用作绣花基布，彻底改变了水溶布作为绣花基布时产生的严重的污染问题。同时，废弃物主要为碳化纤维素，处理费用低、环境污染小、不易引起二次污染。