[发明专利]一种棉纤维预处理剂及其棉纤维生产工艺及产品

说明书

技术领域

本发明涉及纺织领域，特别涉及一种棉纤维预处理剂及其棉纤维生产工艺及产品。

背景技术

棉纤维是生产生活中常用的纺织织布的主要原料，生活中很多的衣物都含有棉纤维；在显微镜下观察可发现，棉纤维的横截面形成大多为腰圆形部分中空，为纵向扁平的转曲带状。由于棉纤维的主要组成物质是纤维素，约占整体含量的94%；纤维素是一种天然高分子化合物，是一种多糖物质，每一条纤维素大分子链均包括多个葡萄糖剩基链，通常纤维素大分子的排列呈现出两种状态：

1.结晶区：此处的纤维大分子有规律的整齐排列，缝隙空洞较少，分子之间互相接近，各个基团的结合力互相饱和；

2.非晶态的结晶区：此处的纤维大分子排列较为紊乱，堆砌比较疏松，其中有较多的缝隙和空洞，密度较低，联系力量小。

结晶区和非晶态的结晶区共同存在，结晶部分占整根纤维的百分比称为结晶度，棉纤维的结晶度约为70%，非晶态的结晶区中含有较多的羟基，由于羟基是一种亲水基团，易于吸湿，但是当纤维大分子在结晶区堆叠时，大量的羟基无法暴露在外，致使棉纤维的吸湿性能较差。

所以导致棉纤维吸湿性能不均匀；在棉纤维的后加工过程中，如后期染色等会因自身吸湿性能不均匀而导致上色时间长且上色不均匀。

公布号为“CN103757880A”的中国专利所公开的一种改善棕棉纤维吸湿性能的方法；上述专利中，主要包括三个步骤：

S1：将精炼剂、萃取剂和渗透剂放入容器中；

S2：将棕棉纤维放入上述容器中进行处理；

S3：将S2中处理过后的棕棉纤维进行清洗、烘干。

最终得到的棕棉纤维的吸湿性能到改变，将其中0.2g经过上述处理的棕棉纤维进行吸湿性测试，从接触水面到完成浸湿并开始下沉供需要约53秒时间；棕棉纤维与棉纤维结构、性质基本相同，但是现有技术中的浸湿时间仍然不能满足工业快速生产的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种棉纤维处理剂，利用这种处理剂对棉纤维进行处理，提高棉纤维的吸湿性能。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种棉纤维处理剂，包括碱性果胶裂解酶、稀释剂、氢氧化钾、表面活性剂、碳酸钾和抗静电剂。

通过采用上述技术方案，棉纤维的微观结构中，由内至外顺次包括腔管、次生胞壁、初生胞壁和表皮；表皮的组成成分主要是蜡质、果胶和蛋白质，次生胞壁主要由纤维素组成，纤维素表面有多个羟基和羧基等亲水基团；而棉纤维中的果胶大多是以钙盐、镁盐和甲酯的形式存在，这三种物质表面亲水基团相对较少，当其包裹在次生胞壁之外，会影响棉纤维的吸湿性；同时，棉纤维中结晶度过高时会在更大程度上影响棉纤维的吸湿性。将碱性果胶裂解酶、硅酸钠、氢氧化钾、表面活性剂、碳酸钾和抗静电剂用稀释剂进行稀释，再将棉纤维浸泡在溶液中，从而使碱性果胶裂解酶等在溶液中与棉纤维充分作用，表面活性剂能降低纤维分子表面的张紧力，避免棉纤维因张紧力不同而导致纤维分子分散度不同而导致亲水基团分布不均匀而导致吸湿性能不同，其次棉纤维在表面活性剂的作用下充分舒展，能在一定程度上降低结晶度；氢氧化钾是工业上常见的三大强碱之一，表皮中的蛋白质会在氢氧化钾的作用下提高其溶解度，进而将其去除；避免棉纤维在后期处理中因蛋白质存在而导致制成的织物变黄；且棉花在采摘过程中，不可避免的会由少量棉籽壳粘黏在棉纤维上，棉籽壳在碱性溶液中浸泡后会发生溶胀，之后在轻微揉搓下即可脱离，碳酸钾作为一种较好的漂洗剂能对棉纤维进行漂洗，去除棉纤维中的杂质时也可将棉籽壳中遗留的油脂洗去，避免油脂粘黏在棉纤维表面，碱性果胶裂解酶将果胶裂解后去除；纤维素在碱性条件下会受到侵蚀后降解，从而降低棉纤维的聚合度和结晶度；这种碱性果胶裂解酶链上连有多个酸性、碱性氨基酸的侧基，这些基团在碱性条件下处在离解状态下，减小了酶的空心结构，使酶具有更高的生物活性。加入在其中的抗静电剂可减小棉纤维中相互之间的静电力，避免在处理过程中，纤维分子在静电力的作用下黏连影响处理效果。

作为优选，由下列组分按重量份组成：

碱性果胶裂解酶 10-15份

稀释剂 50-80份

氢氧化钾 5-10份

表面活性剂 3-8份

碳酸钾 8-12份

抗静电剂 10-15份

表面活性剂采用脂肪酸聚氧乙烷缩合物和十八烷基磺酸钠；

稀释剂采用四氯化碳或N，N-二甲基乙酰胺或丙酮；

抗静电剂采用十八烷基二甲基羟乙基季胺硝酸盐。