技术领域
[0001] 本发明属于面料技术领域,具体涉及一种生物基可降解面料及其制作方法。
相关背景技术
[0002] 生物基材料是指用可再生原料通过生物转化获得生物高分子材料或单体,然后进一步聚合形成的高分子材料。
[0003] 生物基面料的优点包括:环保可持续、具有良好的生物降解性、资源可再生、节能减排、原料可再生、促进发展、舒适性、多功能性、安全性、经济性;生物基面料的环保可持续特性是其最显著的优点之一,这些面料通常由可再生资源制成,如植物、动物副产品等,减少了对化石燃料的依赖;在生产过程中,生物基面料往往具有更低的碳足迹,因为它们所含的碳原子来源于生物质,而不是化石燃料;此外,许多生物基面料具有优异的生物降解性,这意味着它们在废弃后能够在自然环境中分解,减少垃圾填埋场的压力和对环境的长期影响;生物基面料的另一个重要优点是它们对环境的友好性,在生产过程中,这些面料通常不需要高温高压等特殊条件,从而减少了资源消耗和能源消耗;同时,它们的生产过程也不会产生大量的废气、废水和固体废物,这对于减轻工业生产对环境的负担具有重要意义。
[0004] 公开号为CN117090054A的一种生物基可降解面料及其制作方法,该专利公开了面料由生物基涤锦复合纤维构成,所述生物基涤锦复合纤维构成包括80‑88%的生物基聚酯纤维和12‑20%生物基锦纶纤维;原料还包括亲水预处理液和亲水涂层剂;所述生物基聚酯纤维原料包括生物基二元醇、生物基二元酸;所述亲水预处理液为丙烯酸酯乳液,所述亲水涂层剂为纳米Sm‑Zn0亲水剂;包括以下步骤:按重量比称取80‑88%的生物基锦纶纤维和12‑20%生物基聚酯纤维,并将各原料混合均匀;将混合后的原料熔融成混合熔体,送入纺丝机,从喷丝板中喷出,形成丝条,然后经吹风冷却、上油、拉伸卷绕,得到生物基涤锦复合纤维;
然后将生物基涤锦复合纤维进行纺纱,得到生物基涤锦复合纱线;将所述生物基涤锦复合纱线经针织工艺制得生物基涤锦混纺面料坯布;将生物基涤锦混纺面料浸渍于亲水预处理液中,二浸二轧,焙烘,得到预处理的面料坯布;采用亲水涂层剂对面料坯布进行亲水处理,焙烘得到亲水处理后的面料坯布;对亲水处理后的面料坯布进行染整处理,得到成品生物基涤锦混纺面料。
[0005] 现有技术如公开号为CN117090054A的专利,虽然提供了一种由生物基涤锦复合纤维构成的可降解面料及其制作方法,但在功能性和舒适度上仍有提升空间;特别是针对面料的保温、抗菌除臭、除湿及抗静电等性能,市场需求日益增长;公开号为CN117090054A的专利虽然能够实现面料的可降解性,但在制作流程上相对复杂,且面料的功能性拓展有限。
具体实施方式
[0018] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中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做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
[0019] 请参阅图1,为本发明的第一个实施例,该实施例提供一种生物基可降解面料,包括特种纱线:作为面料的主体结构,采用特殊工艺纺制而成,具有高强度、高耐磨性及良好的透气性;
冰藻泥纤维:均匀分布于面料中,利用其微多孔结构吸附并减少异味,同时赋予面料自然清新的感觉,有效抑制细菌繁殖;
气凝胶膜:作为功能性层压材料,嵌入面料内部或表面,显著提升面料的除湿、抗菌、抗静电及蓄热性能;
椒样薄荷精油:通过微胶囊技术均匀分布于面料中,缓慢释放精油成分,进一步增强面料的抑菌除异味效果,且不含重金属成分,安全环保;
纺织助剂:包括柔软剂和芯吸剂,改善面料的触感和吸湿性。
[0020] 本实施例中,优选的,柔软剂是一类能改变纤维的静、动摩擦系数的化学物质;当柔软剂作用于纤维或织物时,能使其表面变得平滑,手感变得柔软舒适;柔软剂不仅能改善织物的手感,往往还兼有抗静电、防再污染、提高平滑性、撕破强力和缝制性等效果;柔软剂的主要作用包括:
补充天然纤维在精练、漂白等工序中所丧失的天然油脂,使手感更为理想;
附着在天然纤维或合成纤维上,提高纤维或织物的平滑性和强度;
通过柔软剂所具有的某些特性,如吸水性、拒水性、防静电性等,提高织物的服用性能;
柔软剂的分类:
根据其化学结构,柔软剂主要分为长链脂肪族类和高分子聚合物类两大类;长链脂肪族类柔软剂又可按其离子性分为阴离子型、阳离子型、非离子型和两性型;高分子聚合物类柔软剂则主要包括聚乙烯类和有机硅类两大类;
有机硅柔软剂是近年来发展迅速的柔软剂品种,其分子结构能显著降低纤维间的静、动摩擦系数,降低纤维的表面张力,是纺织品柔软整理的理想材料;
芯吸剂是一种能显著提高纺织品芯吸效应的助剂;芯吸剂主要通过改善纤维的吸湿性和导湿性,使纺织品能够快速吸收体表排出的汗液,并将其迅速扩散到织物的其他部分,从而保持皮肤的干爽舒适。
[0021] 本实施例中,优选的,特种纱线包括功能型、环保型、时尚型;功能型包括热纱,冰爽纱;热纱保温原理:在寒冷的气候条件下,人体的热量会向自动向外流失,含有热纱的织物可以延缓热量流失;
含有特殊的咖啡炭和氧化物添加剂,热容量较大,可以在很长一段时间内吸收和保持身体热量;
最有效的保暖效果,是将热纱应用在贴身衣服的内层,以使得咖啡炭更加充分的吸收和储存身体散发的热量;
咖啡炭:从咖啡豆的壳提取,对皮肤无伤害;优质的保温功能;强大的除臭效果(可以吸附刺激性的气体和味道);有效的抗菌性;色泽天然,无染料;对环境友好,减少二氧化碳的排放。
[0022] 冰爽纱凉爽触感的原理:粒子中添加了矿物质,提高了它的热传导能力;特殊扁平的横截面,增加的表面积使得身体的热量迅速转移到面料,再散发出来;特殊的全消光聚合物包含微小的无机物颗粒,增加了纱线表面积并形成了细小的管道,增强了透风性和凉感;低蓬松性加弹工艺使得纱线具有更好的通风性和透气性。
[0023] 本实施例中,优选的,气凝胶膜制备方法如下:将气凝胶的前驱体溶于溶剂中,形成均匀溶液;前驱体为正硅酸乙酯,溶剂为四乙氧基硅烷;
前驱体发生水解和缩聚反应,形成三维网络结构的溶胶;
控温和pH值使得溶胶逐渐转化为湿凝胶;
采用超临界干燥或冷冻干燥的方法去除湿凝胶中的溶剂,得到气凝胶膜。
[0024] 自发明以来,气凝胶主要由二氧化硅制成,二氧化硅与溶剂结合以产生凝胶,然后将该凝胶进行超临界流体萃取,这种超临界流体萃取涉及将液态二氧化碳引入凝胶中;二氧化碳超过其超临界点,它可以是气体或液体然后被排出,这种交换进行多次,以确保从凝胶中除去所有液体,所得材料就是我们所说的气凝胶。
[0025] 本实施例中,优选的,椒样薄荷精油制备如下:采摘天然薄荷叶进行清洗,以去除表面的泥土和杂质;然后放入蒸馏器中,加入水;加热蒸馏器,使水蒸发产生蒸汽,蒸汽通过植物原料时携带出精油成分;携带精油的蒸汽通过冷凝器冷却,凝结成液体;通过分离装置将精油和水分离开来,得到纯净的椒样薄荷精油。
[0026] 夏天出汗是不可避免的事,人体出汗是肌体调节体温的一种本能反应,汗液本身其实是没有气味的,但当汗液以及人体排出有机物被细菌消化后,细菌大量繁殖,会产生大量排泄物,会产生难闻的异味,冰藻泥纤维或纱线所制成的面料可以抑制细菌繁殖,减少臭味的产生(氨气、醋酸);另外,冰藻泥微多孔结构,也可以吸附和减少异味,带来舒爽清新的感觉!实施例2
[0027] 请参阅图1,为本发明的第二个实施例,该实施例提供一种生物基可降解面料的制作方法,包括如下步骤:原料准备:特种纱线、冰藻泥纤维、气凝胶膜及椒样薄荷精油微胶囊;
纺纱与织造:将特种纱线与冰藻泥纤维混合后,通过纺纱工艺制成复合纱线;随后,采用针织工艺将复合纱线织造成面料坯布;
气凝胶膜处理:将气凝胶膜通过层压或涂覆的方式固定于面料坯布的一侧或两侧,以增强面料的除湿、抗菌、抗静电及蓄热性能;
椒样薄荷精油微胶囊处理:将含有椒样薄荷精油的微胶囊均匀撒布于面料表面,并通过热压或超声波方式使其牢固结合于面料中,以实现持久释放精油成分的效果;
后续处理:对面料进行整理处理,整理处理包括柔软处理、定型处理。
[0028] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例,详见上述详尽的描述,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。