CN107201650A - 一种棉纱线低碳环保的上浆方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种棉纱线低碳环保的上浆方法，步骤如下：（1）利用离子液体对织物进行退浆使浆料被除去，退浆后得到含有浆料与离子液体的混合液；（2）将纱线与混合液充分接触反应；（3）将充分反应后的纱线放入凝固浴中成膜；（4）回收离子液体，留作循环再利用。本发明的上浆方法及处方简单，操作方便，浆液组成为棉型织物退浆混合液，无需添加任何化学试剂，不存在废水排放的问题，避免了因上浆后水洗造成的废水对环境污染的问题，退浆后浆液中的离子液体可以实现循环再利用。

Description

一种棉纱线低碳环保的上浆方法
技术领域
本发明属于低碳的上浆方法技术领域，特别涉及一种棉纱线低碳环保的上浆方法。
背景技术
纱线上浆旨在防止或减少纱线在织造时产生断头，提高工作效率，将纱、线用浆料进行处理以增加其强度。上浆方式与上浆工艺的研究己有较长的历史，除了传统的轴对轴的水液上浆外，过去还有过对溶剂上浆、泡沫上浆、高压上浆等的研究。高压上浆的浆纱截面积小，纤维抱合紧密，浆纱增强高、减伸小，耐磨强度大大提高。不但可以节约能源，还可增加浆液的浸透性，减少毛羽，提高浆纱质量、降低织机断头。但高压上浆时对总压浆力的使用范围大都在以内20KN，也有用25KN左右的，并且为了保证浆纱质量，其浆液必须要满足高浓度、低粘度的要求，对浆液要求高。溶剂上浆，是一种利用溶剂来溶解浆料来进行上浆的方法。它实现了上浆退浆不用水的目的，从而避免了日益严重的废水产生和处理以及环境污染的问题。所采用的溶剂沸点低、比热小、蒸发快，对纱线的浸润性能好，所以浆纱能耗大大降低，浆纱质量有所提高。因溶剂和浆料能循环使用，故不需进行上浆和退浆的污水处理，但是有机溶剂易挥发，有毒，对操作人员有一定的危害，故其上浆装置和烘房都要紧闭，另外还要有溶剂回收装置。另外，热熔上浆工艺简单，上浆快，落浆少，但能耗大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种棉纱线低碳环保的上浆方法，旨在克服现有技术的缺点，具体的说，本发明涉及一种棉纱线低碳环保的上浆方法，即应用离子液体为溶剂，对棉型织物进行退浆后得到的离子液体浆料（部分溶解纤维素）混合体系对纱线再次上浆。本发明提供的上浆方法可以有效增加纱线的硬度和包合力，牢固度高，不易脱浆，吸湿再粘现象得到改善，尤其适合天然纤维素纤维的上浆处理。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种棉纱线低碳环保的上浆方法，步骤如下：
（1）利用离子液体对棉型织物进行退浆使浆料被除去，退浆后得到含有浆料与离子液体的混合液；
（2）将纱线与混合液充分接触反应；
（3）将充分反应后的纱线放入凝固浴中成膜；
（4）回收离子液体，留作循环再利用。
所述步骤（1）中浆料为淀粉、改性淀粉、海藻胶、羧甲基纤维素(CMC)、聚丙烯酸酯其中的一种或几种的组合。
所述步骤（1）中混合液成分中还包括部分溶解的纤维素。
所述步骤（2）中混合液含固率为10%-30%。
所述步骤（2）中在上浆前先采用离子液体对纱线在25℃-40℃的条件下浸泡1-5min。
所述步骤（2）中的纱线为纯棉纱线或涤棉混纺纱线。
所述步骤（2）中接触反应温度为25℃-60℃，接触反应时间为30min-5h。
所述步骤（3）中采用双扩散成膜，凝固时间为10-30min。
所述步骤（3）中若纱线上浆率较低时，可将成膜后的纱线再次浸渍在混合液中，再次利用双扩散成膜，凝固时间为10-30min。
所述步骤（4）中回收离子液体所用试剂为乙醇、异丙醇、去离子水或自来水中的至少一种。
本发明基于离子液体溶解体系，建立了无需另外使用浆料的纤维素基纱线的浆纱方法，利用离子液体溶剂来溶解或部分溶解棉型织物上浆料，以及对纤维素纤维表层成分作用后，利用溶解掉的浆料与离子液体形成的混合溶液后，将纱线浸渍于该混合体系，使得混合溶液体系里溶解的浆料或者部分纤维素在纤维表面固化形成不连续的薄层浆膜，由此来实现纱线的增强与毛羽的贴附。该上浆浴中只有离子液体和棉型织物，不加入其他任何化学试剂，使棉型织物上退掉的浆料再次利用，该体系中无水，无毒，清洁，低碳，无污染、无废水排放。
本发明的有益效果：（1）离子液体为溶剂，对棉型织物进行退浆后得到的离子液体浆料（部分溶解纤维素）混合体系，其中退浆后的浆料或者部分溶解的纤维素，对天纤维素纤维有很好的结合力，利用废弃物对纱线再次上浆，低碳环保。（2）上浆时溶液中无需添加像传统上浆方法那样加入其他化学试剂，因此避免由于原料本身造成的污染。（3）由于溶剂仅为离子液体，所以分离方便、简单。（5）该方法方便，配方简单，节约成本。 （6）离子液体对织物进行上浆无毒无害，避免对操作工人的危害，不产生废水排放，不会带来更严重的水污染。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明做进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限制本发明的范围，该领域的技术熟练人员可以根据上述发明的内容作出一些非本质的改进和调整。
实施例1
本实施例的棉纱线低碳环保的上浆方法，步骤如下：
（1）利用1-丁基-3-甲基咪唑溴盐（[Bmim]Br）对棉型织物退浆使棉型织物淀粉浆料被除去，取部分混合液，测定其中含固率为8%，利用该混合溶液对棉纱上浆处理；利用1-丁基-3-甲基咪唑溴盐（[Bmim]Br）对棉型织物淀粉浆料退浆的方法如下：将2g棉织物于80℃浸渍于50g 1-丁基-3-甲基咪唑溴盐（[Bmim]Br）中10min，具体操作为先以3℃/min的升温速率升温至60℃，再以1℃/min升温至80℃，保温10min，降温至室温，出布后得混合液；
（2）上浆前先用纯[Bmim]Br离子液体在25℃条件下对纱线预浸3min后，在室温下将预浸后的纱线放入40℃混合液中进行上浆，充分与纱线接触反应30min；
（3）将纱线取出，放入装有100mL无水乙醇或去离子水的烧杯中进行双扩散成膜，取出晾干，毛羽降低率80-90%，断裂强力增加了40-50%。
（4）上浆后的混合液中含有剩余浆料和离子液体，加入无水乙醇或水将剩余浆料成膜后去除，然后减压蒸馏蒸出无水乙醇或水，剩余为离子液体，回收再利用。
本实施例在有效地提高了纱线的强力，减少了纱线毛羽，同时保持了纱线原有性能，这是因为离子液体能和浆料或者纤维素之间有一定的作用力存在，使得退掉的浆料或部分溶解的纤维素与天然纤维素有很好的结合力（如氢键、范德华力等），在纱线表面形成一层光滑的浆膜，从而有效提高纱线强力，减少纱线毛羽，提高纱线的耐磨性等。
实施例2
本实施例的棉纱线低碳环保的上浆方法，步骤如下：
（1）利用1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐（[Amim]Cl）对棉型织物退浆使棉型织物改性淀粉浆料被除去，取部分混合液，测定其中含固率为13%，利用该混合溶液对棉纱上浆处理；
（2）上浆前先用纯离子液体对纱线在40℃条件下预浸3min后，在室温下将预浸后的纱线放入40℃混合液中进行上浆，充分与纱线接触反应20min；
（3）将纱线取出，放入装有100mL无水乙醇或去离子水的烧杯中进行双扩散成膜，取出晾干，毛羽降低率85-95%，断裂强力增加了30-45%。
（4）上浆后的混合液中含有剩余浆料和离子液体，加入无水乙醇或水将剩余浆料成膜后去除，然后减压蒸馏蒸出无水乙醇或水，剩余为离子液体，回收再利用。
实施例3
本实施例的棉纱线低碳环保的上浆方法，步骤如下：
（1）利用1-丁基-3-甲基咪唑氯盐（[Bmim]Cl）对棉型织物退浆，使棉型织物羧甲基纤维素浆料被除去，取部分混合液，测定其中含固率为10%，利用该混合溶液对棉纱上浆处理；
（2）上浆前先用纯离子液体对纱线在30℃条件下预浸3min后，在室温下将预浸后的纱线放入45℃混合液中进行上浆，充分与纱线接触反应30min；
（3）将纱线取出，放入装有100mL无水乙醇或去离子水的烧杯中进行双扩散成膜，取出晾干，毛羽降低率85-90%，断裂强力增加了45-60%。
（4）上浆后的混合液中含有剩余浆料和离子液体，加入无水乙醇或水将剩余浆料成膜后去除，然后减压蒸馏蒸出无水乙醇或水，剩余为离子液体，回收再利用。
本发明所列举的各原料都能实现本发明，以及各原料的上下限取值、区间值都能实现本发明，本发明的工艺参数(如温度、时间等)的上下限取值以及区间值都能实现本发明，在此不一一列举实施例。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种棉纱线低碳环保的上浆方法，其特征在于步骤如下：
（1）利用离子液体对棉型织物进行退浆使浆料被除去，退浆后得到含有浆料与离子液体的混合液；
（2）将纱线与混合液充分接触反应；
（3）将充分反应后的纱线放入凝固浴中成膜；
（4）回收离子液体，留作循环再利用。
2.根据权利要求1所述的棉纱线低碳环保的上浆方法，其特征在于：所述步骤（1）中浆料为淀粉、改性淀粉、海藻胶、羧甲基纤维素、聚丙烯酸酯其中的一种或几种的组合。
3.根据权利要求1所述的棉纱线低碳环保的上浆方法，其特征在于：所述步骤（1）中混合液成分中还包括部分溶解的纤维素。
4.根据权利要求1所述的棉纱线低碳环保的上浆方法，其特征在于：所述步骤（2）中混合液含固率为10%-30%。
5.根据权利要求1所述的棉纱线低碳环保的上浆方法，其特征在于：所述步骤（2）中在上浆前先采用离子液体对纱线在25℃-40℃的条件下浸泡1-5min。
6.根据权利要求1所述的棉纱线低碳环保的上浆方法，其特征在于：所述步骤（2）中的纱线为纯棉纱线或涤棉混纺纱线。
7.根据权利要求1所述的棉纱线低碳环保的上浆方法，其特征在于：所述步骤（2）中接触反应温度为25℃-60℃，接触反应时间为30min-5h。
8.根据权利要求1所述的棉纱线低碳环保的上浆方法，其特征在于：所述步骤（3）中采用双扩散成膜，凝固时间为10-30min。
9.根据权利要求1所述的棉纱线低碳环保的上浆方法，其特征在于：所述步骤（3）中若纱线上浆率较低时，可将成膜后的纱线再次浸渍在混合液中，再次利用双扩散成膜，凝固时间为10-30min。
10.根据权利要求1所述的棉纱线低碳环保的上浆方法，其特征在于：所述步骤（4）中回收离子液体所用试剂为乙醇、异丙醇、去离子水或自来水中的至少一种。
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