一種基于液體冷凍的嬰幼兒用新型改性棉纖維及其制備工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明屬于紡織材料技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種基于液體冷凍的嬰幼兒用改性棉纖 維及其制備工藝。
【背景技術(shù)】：
[0002] 眾所周知，嬰幼兒時期是人一生中最嬌嫩脆弱的時期，雖然目前現(xiàn)代紡織技術(shù)的 革新使得服裝面料的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了很大的變化，但是嬰幼兒服裝的選擇目前還是W衛(wèi)生、舒 適的天然纖維為主，棉纖維作為四大天然纖維棉、毛、絲、麻之一，由于其柔軟、保暖、舒適等 獨特優(yōu)良的性質(zhì)，一直備受人們的親睞。
[0003] 棉纖維具有良好的柔軟性、保暖性、吸濕性和導(dǎo)電性，但是抗皺性較差、耐用性不 夠好、易發(fā)霉、功能單一，難W滿足日益增長的消費者需求，而針對嬰幼兒面料的改性，需要 保證棉纖維綠色天然的特性，因此對于棉纖維的改性技術(shù)時需要不使用或者很少使用化學(xué) 有毒試劑，杜絕有害化學(xué)物質(zhì)的殘留，優(yōu)選微波超聲福射法、氣相處理法、殼聚糖整理、液氨 整理等。
[0004] 液氨是常溫下氣體狀態(tài)的氨冷卻至-34°cW下變成液態(tài)氨，液氨的粘度和表面張 力比較低，滲透力極好，能輕易滲透到棉纖維組織的深層中，減少棉纖維的中空部分，使纖 維內(nèi)部扭曲應(yīng)力小時，縮水率減小，得到抗皺免燙處理的棉纖維。除此之外，可W靈活運用 液氨工藝對棉纖維進行多種改性。中國專利CN103437096A(公開日2013. 12. 11)公開的一 種棉纖維的晶變改性方法，將棉纖維置于密封容器中，充入液氨，先升壓至0.5-1. 2MPa，然 后在3-5S內(nèi)瞬間釋放壓力至1%及W下，然后用加熱和抽真空的方法去除改性介質(zhì)，得到 晶變改性棉纖維。晶變改性后的纖維的孔隙增大，結(jié)晶度降低。中國專利CN104250932A(公 開日2014. 12.31)公開的一種液氨制導(dǎo)微膠囊棉纖維的制造方法，先對棉纖維進行撕化開 松，將液氨與微膠囊混合后植入棉纖維的無定形區(qū)，然后蒸發(fā)使液氨蒸發(fā)得到功能性棉纖 維。
[0005] 由上述現(xiàn)有技術(shù)可知，將液氨作為制導(dǎo)介質(zhì)，是一種綠色的棉改性技術(shù)，克服了諸 多弊端，但是目前基于液氨改性的棉纖維的結(jié)晶態(tài)結(jié)構(gòu)被破壞嚴重，使棉纖維的吸濕性能 明顯降低，纖維的保水率降低至加工前的一半，機械強度、耐磨耐水洗性能也有影響，因此 目前基于液氨改性的棉纖維并不適合于制備嬰幼兒服裝，有必要研發(fā)出一種基于液體冷凍 工藝的嬰幼兒用改性棉織物。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0006] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種基于液體冷凍的嬰幼兒用改性棉纖維及其 制備工藝，采用含水的棉纖維作為原料，先經(jīng)冷凍處理，再經(jīng)液氨處理，最后浸潰殼聚糖溶 液得到產(chǎn)品。本發(fā)明制備的基于液體冷凍的嬰幼兒用改性棉纖維克服了傳統(tǒng)液氨處理吸濕 性下降的問題，制備的棉纖維抗皺、吸濕、透氣、柔軟、舒適，還具有抗菌保健功效。 陽007] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：
[0008] 一種基于液體冷凍的嬰幼兒用改性棉纖維，其特征在于，所述基于液體冷凍的嬰 幼兒用改性棉纖維的原料為經(jīng)冷凍處理的含水的棉纖維，所述基于液體冷凍的嬰幼兒用改 性棉纖維時經(jīng)液體冷凍處理的棉纖維，所述基于液體冷凍的嬰幼兒用改性棉纖維的表面含 有殼聚糖處理層。
[0009] 優(yōu)選地，所述液體冷凍處理為經(jīng)液氨間接反復(fù)處理。
[0010] 本發(fā)明還提供一種基于液體冷凍的嬰幼兒用改性棉纖維的制備工藝，其特征在 于：包括W下步驟：
[0011] (1)將棉纖維去除表面雜質(zhì)后，浸潰于去離子水中，取出驚曬得到含水的棉纖維， 將含水的棉纖維置于零下環(huán)境中冰凍，得到預(yù)處理的棉纖維；
[0012] (2)將步驟（1)制備的預(yù)處理的棉纖維放入液氨處理罐的紗籠中，抽真空，經(jīng)間歇 反復(fù)液氨處理2-3次，得到液體冷凍處理的棉纖維；
[0013] (3)將步驟（2)制備的液體冷凍處理的棉纖維，W浴比為1:30-40置于處理液中， 超聲振蕩，取出，水洗干燥，得到基于液體冷凍的嬰幼兒用改性棉纖維。
[0014] 作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟（1)中，含水的棉纖維的含水率為20-60%。
[0015] 作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟（1)中，零下環(huán)境的溫度為-10-20°C。
[0016] 作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟（2)中，間歇反復(fù)液氨處理包括浸潰液氨，排 液氨抽氨氣，微波除氨，所述浸潰液氨的時間為10-20S，所述微波除氨的功率為50-80kW， 所述微波除氨的時間為3-5min。
[0017] 作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟（2)中，所述液氨的量需浸沒棉纖維。
[0018] 作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟（3)中，處理液為殼聚糖溶液。
[0019] 作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟（3)中，所述殼聚糖處理液中的組分，按重量 份計，包括：水解殼聚糖10-20份、改性淀粉5-10份、去離子水30-40份。
[0020] 作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟（3)中，超聲振蕩的時間為20-30min。
[0021] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有W下有益效果：
[0022] (1)本發(fā)明制備的基于液體冷凍的嬰幼兒用改性棉纖維先將棉纖維浸潰水中，將 棉纖維中空氣被水替代，再經(jīng)冷凍處理，將水分固定于棉纖維的縫隙和孔桐中，再通過液氨 冷凍處理，將棉纖維的纖維素分子間的分子引力、氨鍵、化學(xué)鍵等打斷，將單分子、基原纖、 微原原纖、巨原纖和纖維多級結(jié)構(gòu)重新組合，使棉纖維的表面平整，內(nèi)部形成微孔結(jié)構(gòu)，空 穴尺寸變小，小體積微孔數(shù)量增加，但是大分子結(jié)構(gòu)基本沒有發(fā)生變化，所W制備的棉纖維 的抗皺性能提高，吸濕透氣性能保留，且更加柔軟舒適、
[0023] (2)本發(fā)明制備的基于液體冷凍的嬰幼兒用改性棉纖維還經(jīng)少量的水解殼聚糖處 理，殼聚糖小分子能均勻地分布在纖維的表面和孔隙內(nèi)，在纖維表面形成一層彈性薄膜，且 殼聚糖小分子能與纖維素分子形成化學(xué)鍵、范德華力等，保證棉纖維無毒無污染的情況下， 提高棉纖維的耐用性能，并且賦予棉纖維抗菌保健性能。
[0024] (3)本發(fā)明制備的基于液體冷凍的嬰幼兒用改性棉纖維經(jīng)間歇反復(fù)液氨處理，短 時間多次的液氨處理，可W使液氨均勻輕度的對棉纖維的表層和內(nèi)部進行物理和化學(xué)改 性，有利于棉纖維微結(jié)構(gòu)的細致化，而且為了防止有液氨殘留于棉纖維中，采用了微波處 理，并且之后也超聲振蕩，保證棉纖維中無其他物質(zhì)殘留，綠色環(huán)保。
[0025] (4)本發(fā)明制備的基于液體冷凍的嬰幼兒用改性棉纖維在原有棉纖維優(yōu)良特性的 基礎(chǔ)上，改良了棉纖維的抗皺性能和耐用性能，而且還具備抗菌保健功效，最終產(chǎn)品無有毒 物質(zhì)殘留，綠色安全，可用于嬰幼兒服裝面料。
【具體實施方式】：
[0026] 下面將結(jié)合具體實施例來詳細說明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意性實施例W及說明 用來解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。實施例1 :
[0027] (1)將棉纖維去除表面雜質(zhì)后，浸潰于去離子水中，取出驚曬得到含水率為20% 的棉纖維，將含水的棉纖維置于零下-10°c的環(huán)境中冰凍，得到預(yù)處理的棉纖維。
[00測似將步驟（1)制備的預(yù)處理的棉纖維放入液氨處理罐的紗籠中，抽真空，經(jīng)間歇 反復(fù)液氨處理2次，其中間歇反復(fù)液氨處理包括將足量的液氨浸沒棉纖維10s，排液氨抽氨 氣，在50kW功率下微波除氨3min，得到液體冷凍處理的棉纖維。
[0029] 做將步驟似制備的液體冷凍處理的棉纖維，W浴比為1:30置于殼聚糖處理液 中，其中殼聚糖處理液中的組分，按重量份計，包括：水解殼聚糖10份、改性淀粉5份、去離 子水30份，超聲振蕩20min，取出，水洗干燥，得到基于液體冷凍的嬰幼兒用改性棉纖維。實 施例2 :
[0030] (1)將棉纖維去除表面雜質(zhì)后，浸潰于去離子水中，取出驚曬得到含水率為60% 的棉纖維，將含水的棉纖維置于零下-2(TC的環(huán)境中冰凍，得到預(yù)處理的棉纖維。
[0031] (2)將步驟（1)制備的預(yù)處理的棉纖維放入液氨處理罐的紗籠中，抽真空，經(jīng)間歇 反復(fù)液氨處理3次，其中間歇反復(fù)液氨處理包括將足量的液氨浸沒棉纖維2