[發明專利]一種晶變改性方法

有效

• 申請號: 201310318104.2
• 申請日: 2013-07-26
• 公開（公告）號: CN103437149A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 孫以澤;孟婥;黃雙;孫志軍
• 申請（專利權）人: 東華大學;上海盟津光電科技有限公司
• 主分類號: D06M11/61
• 分類號: D06M11/61;D06B5/14;D06B5/16;D06B5/22;D06B15/00;D06M101/06
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 呂伴

技術領域

本發明涉及一種晶變改性方法，特別是涉及一種紡織材料的晶變改性方法，具體地說是一種通過將改性介質增壓到改性壓力并保壓一段時間后瞬間釋放壓力的紡織材料晶變改性方法。

背景技術

棉纖維細長柔軟，吸濕性好，耐強堿，耐有機溶劑，耐漂白劑以及隔熱耐熱，是最大宗的天然纖維。但其彈性和彈性恢復性較差，易發霉、易然。麻類纖維是天然纖維中重要的紡織原料，是天然纖維中楊氏模量較大的高剛性纖維，尤其以苧麻、黃麻、漢麻、劍麻、菠蘿麻等最具代表性。其具有吸濕、透氣、散熱、抗菌、防霉、防輻射、強度高等優越特性，但也存在堅硬、發皺、縮水、難紡、難織、難染等缺陷，導致高硬麻類纖維絕大多數只能做低附加值的低級產品。

粘膠纖維手感柔軟光澤好，吸濕性、透氣性和染色性能良好，但由于彈性較差、織物易褶皺且不易恢復等弱點制約了它的發展。

為了改變上述現狀，已有很多種改性方法，如物理改性方法、化學改性方法和生物改性方法。物理改性方法主要包括放電技術改性、高壓蒸汽閃爆改性、超聲空化及微波輻照改性、液氨加工改性等。化學改性方法主要包括纖維素酯類改性、纖維素醚類改性、纖維素接枝改性和纖維素交聯改性等。生物改性方法主要利用生物酶對纖維進行脫膠、拋光等處理。

現在國內外已經形成產業化生產的改性方法主要有液氨加工改性和堿絲光改性。液氨改性與堿絲光處理有著相似的效果，如天然卷曲消失、截面變圓、內腔變小等特點，但堿絲光改性的殘留堿液不易去除且還會導致纖維融蝕和不均勻性，最主要的差別是液氨改性效果優于堿絲光改性。國內利用液氨作為改性介質，在密閉容器中常規升壓—保壓—再回收纖維中改性介質的方法僅對棉和麻類纖維中楊氏模量小、硬度低的纖維有一定效果，但該方法只有一次改性，溶脹不徹底、結晶度降低不明顯、柔軟性能沒有得到明顯改善。并且，現有技術對苧麻、黃麻、漢麻、劍麻等高硬纖維效果甚微。

發明內容

本發明的目的是提供一種晶變改性方法，特別是提供一種紡織材料的晶變改性方法，具體地說是一種通過將改性介質增壓到改性壓力并保壓一段時間后瞬間釋放壓力的紡織材料晶變改性方法。

本發明的一種晶變改性方法，是將被改性材料置于密閉容器中，充入改性介質，升壓至改性壓力，然后瞬間釋放壓力，去除改性介質，即獲得晶變改性材料。其原理是：將被改性材料置于密閉容器中，該密閉容器可以在高壓下動密封和負壓下動密封，并且零泄漏。通過壓力平衡充液和非平衡調速充液，可調節充入密閉容器中改性介質的流量、時間和溫度，從而調控改性的壓力、兩相界面及上述參數的變化速率，進而調控液態介質的滲透率、滲透速率及蒸發速率等工作參數；同時調節充液的間歇時間和改性壓力的保壓時間；上述工藝可使改性介質的擴散系數提高，改性介質較好的滲透到纖維組織中，重構纖維素分子間的氫鍵網絡，改變了纖維的微觀結構，加劇纖維素大分子鏈段運動，使纖維素分子間發生溶脹作用，孔隙增大，結晶度減小，實現了纖維晶格結構的一次調控。再通過高速溢流，瞬間釋放密閉容器中大量液態改性介質，在纖維組織內部與外部瞬間產生巨大壓差，形成高速爆膨，使改性介質的擴散系數大幅提高，完全重構了纖維素分子間的氫鍵網絡，纖維素分子間溶脹作用更徹底，孔隙增大明顯，結晶度顯著降低，實現了纖維晶格結構的二次調控。最后采用加熱和抽真空并行的蒸發方法去除材料中的改性介質即完成了所述的晶變改性方法。針對不同剛度、不同組成成分的纖維，調節纖維晶格結構一次調控和二次調控的相關參數，即可實現所述的晶變改性。晶變改性后材料具有柔軟性能優良、防皺抗縮、耐久蓬松，大幅提高了纖維的紡、織、染性能，成為卓越的新紡材。

作為優選的技術方案：

如上所述的一種晶變改性方法，所述被改性材料為纖維、紗線或織物；

所述纖維為天然纖維或粘膠纖維；所述天然纖維為棉纖維、亞麻纖維、苧麻纖維、黃麻纖維、洋麻纖維、菠蘿麻纖維、劍麻纖維、漢麻纖維、青麻纖維、槿麻纖維、蕉麻纖維或椰麻纖維；所述粘膠纖維主要為普通粘膠纖維、高濕模量粘膠纖維或高強力粘膠纖維；

所述紗線為天然纖維和/或粘膠纖維紡成的紗線；為天然纖維純紡紗線、天然纖維混紡紗線、粘膠纖維純紡紗線、粘膠纖維混紡紗線或天然纖維與粘膠纖維的混紡紗線；

所述織物為所述紗線和/或所述粘膠纖維織成的織物。