本發(fā)明屬于紡織纖維技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種三角黃草纖維的環(huán)保型制備方法。
背景技術(shù)：
三角黃草，又名短葉茳芏，毛軸莎草中的一個(gè)變種，多年生草本，作編織用的纖維作物。須根系，具有地上莖和地下莖。地下莖匍匐橫生表土層，有假節(jié)，節(jié)為鱗片包裹；地上莖直立，莖的中上部形成三棱形。葉著生于地上莖基部，葉鞘較長(zhǎng)，包裹地上莖的基部，棕色?；ㄎ挥谏锨o頂部，復(fù)出聚傘花序和小穗狀花序，松散，自花授粉。果實(shí)為小堅(jiān)果，成熟時(shí)黑褐色。
匍匐根狀莖長(zhǎng)，木質(zhì)。稈高80~100厘米，銳三稜形，平滑，基部具1~2片葉。葉片短或有時(shí)極短，寬3~8毫米，平張；葉鞘很長(zhǎng)，包裹著稈的下部，棕色。苞片3枚，葉狀，短于花序；長(zhǎng)側(cè)枝聚繖花序復(fù)出或多次復(fù)出，具6~10第一次輻射枝，輻射枝最長(zhǎng)達(dá)9厘米；穗狀花序松散，具5~10個(gè)小穗；穗狀花序軸上無(wú)毛；小穗極展開，線形，長(zhǎng)5~25（~50）毫米，寬約1.5毫米，具10~42朵花；小穗軸具狹的透明的邊；鱗片排列疏松，厚紙質(zhì)，橢圓形或長(zhǎng)圓形，頂端鈍或圓，不具短尖，長(zhǎng)約2~2.5毫米，背面無(wú)龍骨狀突起，紅棕色，稍帶蒼白色，邊緣黃色或麥稈黃色，脈不明顯；雄蕊3，花藥線形，紅色藥隔突出于花藥頂端；花柱短，柱頭3，細(xì)長(zhǎng)。小堅(jiān)果狹長(zhǎng)圓形，三稜形，幾與鱗片等長(zhǎng)，成熟時(shí)黑褐色。花果期6~11月。
喜溫好濕，耐堿性較強(qiáng)，對(duì)土壤選擇不嚴(yán)，不僅淡水田可種植，沿海咸水田也可種植，一般在pH4~5仍可正常生長(zhǎng)，當(dāng)土壤耕層氯含量達(dá)0.5%、并灌入氯含量0.08~0.25%咸水時(shí)，還有利草質(zhì)的提高，生育過(guò)程可分為草芽萌發(fā)、草莖伸長(zhǎng)、現(xiàn)蕾開花和種子成熟4個(gè)時(shí)期?；ㄆ跒?~8月，以8月為最盛，9月則種子成熟。
此草在我國(guó)南部福建、浙江、廣東、廣西、四川等省區(qū)均有大量種植，此草一生抗病蟲能力強(qiáng)，無(wú)需農(nóng)藥防治，為綠色無(wú)污染環(huán)保型產(chǎn)品，長(zhǎng)期以來(lái)使用這種草編織的工藝品光滑柔軟，質(zhì)地堅(jiān)韌，受到廣大消費(fèi)者的青睞。2007年浙江大學(xué)與企業(yè)合作，為了提高三角黃草的附加值，研究了一種紡織用棉化三角黃草纖維的環(huán)保型制備方法，并申報(bào)了發(fā)明專利，公開號(hào)為CN101165230A，該方法將原料預(yù)處理后經(jīng)過(guò)脫膠、化學(xué)汽化松解和改性，得到可以紡織用的三角黃草纖維，為三角黃草纖維的綜合利用拓展了新的領(lǐng)域。
但隨著我國(guó)紡織工業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)天然纖維的需求量不斷增大，同時(shí)對(duì)天然纖維的性能以及纖維生產(chǎn)過(guò)程中的化學(xué)藥品和污水的使用量均提出了新的要求，故10年前的方法已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)在的需要，急需研究一種三角黃草紡織纖維的新的制備方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了解決背景技術(shù)的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是要提供一種三角黃草纖維的環(huán)保型制備方法。
解決其問(wèn)題的技術(shù)方案是：
一種三角黃草纖維的環(huán)保型制備方法，包括以下步驟：
A、將黃草纖維晾干、切斷、去雜質(zhì)后進(jìn)行碾壓，使三角黃草的莖桿呈縱向開裂；
B、將黃草纖維加入氯化鈉水溶液中進(jìn)行浸泡2~3h，取出后加入甘油和碳酸氫鈉混合水溶液，浸泡1~2h，放入-15~-25℃的冷庫(kù)中速凍；
C、將黃草纖維轉(zhuǎn)移到0~4℃的真空箱中，抽真空至-0.5~-0.8MPa，保持15~20min后取出；
D、將黃草纖維加入沸騰的pH為4~5的酸液中，保持3~5min后，降溫至40~50℃，加入漆酶，繼續(xù)處理60~80min后，煮沸5~10min使酶失活；
E、將黃草纖維放入清水中，加入火山石，在頻率為8~15kHz，功率為20~30kW的條件下，進(jìn)行超聲波處理15~25min，取出干燥即可。
優(yōu)選的，所述的氯化鈉水溶液的濃度為1~5%。
優(yōu)選的，所述的甘油和碳酸氫鈉混合水溶液中，甘油的含量為0.2~0.5%，碳酸氫鈉的含量為0.5~2%。
優(yōu)選的，所述的步驟D中的酸液的酸度由草酸調(diào)節(jié)。
優(yōu)選的，所述的氯化鈉水溶液可以重復(fù)利用。
優(yōu)選的，本發(fā)明的纖維的制備方法，對(duì)麻類產(chǎn)品也可以使用，只需要調(diào)節(jié)各原料的濃度和處理的強(qiáng)度即可。
本發(fā)明的有益效果：
本發(fā)明的三角黃草纖維的環(huán)保型制備方法，首先將纖維進(jìn)行預(yù)處理后，加入氯化鈉溶液中，讓氯化鈉進(jìn)入纖維內(nèi)部，然后加入甘油和碳酸氫鈉混合水溶液，此時(shí)氯化鈉會(huì)從纖維中析出，騰出空間讓甘油和碳酸氫鈉可以進(jìn)入細(xì)胞中；放入冷庫(kù)中速凍后，纖維內(nèi)的水分子形成微冰晶，在低溫條件下抽真空，纖維內(nèi)部的微冰晶在真空干燥的條件下直接生化，從而在纖維內(nèi)部形成許多微孔；在沸騰的酸液中處理后，碳酸氫鈉與氫離子反應(yīng)生成碳酸并在高溫下迅速釋放二氧化碳，進(jìn)一步擴(kuò)大微孔的體積并在纖維內(nèi)部為后續(xù)的酶處理提供了足夠的場(chǎng)所；酶處理后，加入火山石并用超聲處理，一方面可以繼續(xù)脫膠，另一方面可以對(duì)纖維表面進(jìn)行研磨，降低纖維表面的硬度，使纖維柔化。
本發(fā)明的黃草纖維的制備方法，采用物理處理、生物處理和化學(xué)處理相結(jié)合的方式，在整個(gè)處理過(guò)程中，只需要加入少量甘油、草酸和碳酸氫鈉，不再加入對(duì)環(huán)境影響大的強(qiáng)堿和軟化劑，對(duì)環(huán)境的影響小；符合我國(guó)對(duì)紡織工業(yè)低污染、低排放的要求。
本發(fā)明的制備方法，在黃草纖維的處理階段即加入甘油，目的是對(duì)纖維內(nèi)部的醇類、酸類、酯類進(jìn)行一定的保護(hù)，降低后續(xù)冷凍、酸處理、高溫處理對(duì)其的影響，從而使最終制備的纖維具備一定的抑菌效果。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
一種三角黃草纖維的環(huán)保型制備方法，包括以下步驟：
A、將黃草纖維晾干、切斷、去雜質(zhì)后進(jìn)行碾壓，使三角黃草的莖桿呈縱向開裂；
B、將黃草纖維加入3%的氯化鈉水溶液中進(jìn)行浸泡2.5h，取出后加入0.3%的甘油和0.8%的碳酸氫鈉混合水溶液中，浸泡1.5h，放入-18℃的冷庫(kù)中速凍；
C、將黃草纖維轉(zhuǎn)移到2℃的真空箱中，抽真空至-0.7MPa，保持17min后取出；
D、將黃草纖維加入沸騰的pH為4.5的酸液中，保持3.5min后，降溫至45℃，加入漆酶，繼續(xù)處理65min后，煮沸8min使酶失活；
E、將黃草纖維放入清水中，加入火山石，在頻率為12kHz，功率為25kW的條件下，進(jìn)行超聲波處理22min，取出干燥即可。
所述的步驟D中的酸液的酸度由草酸調(diào)節(jié)。
實(shí)施例2
一種三角黃草纖維的環(huán)保型制備方法，包括以下步驟：
A、將黃草纖維晾干、切斷、去雜質(zhì)后進(jìn)行碾壓，使三角黃草的莖桿呈縱向開裂；
B、將黃草纖維加入1%的氯化鈉水溶液中進(jìn)行浸泡3h，取出后加入0.2%的甘油和2%的碳酸氫鈉混合水溶液中，浸泡1h，放入-25℃的冷庫(kù)中速凍；
C、將黃草纖維轉(zhuǎn)移到0℃的真空箱中，抽真空至-0.8MPa，保持15min后取出；
D、將黃草纖維加入沸騰的pH為5.0的酸液中，保持3min后，降溫至50℃，加入漆酶，繼續(xù)處理60min后，煮沸10min使酶失活；
E、將黃草纖維放入清水中，加入火山石，在頻率為8kHz，功率為30kW的條件下，進(jìn)行超聲波處理15min，取出干燥即可。
所述的步驟D中的酸液的酸度由草酸調(diào)節(jié)。
實(shí)施例3
一種三角黃草纖維的環(huán)保型制備方法，包括以下步驟：
A、將黃草纖維晾干、切斷、去雜質(zhì)后進(jìn)行碾壓，使三角黃草的莖桿呈縱向開裂；
B、將黃草纖維加入5%的氯化鈉水溶液中進(jìn)行浸泡2h，取出后加入0.5%的甘油和0.5%的碳酸氫鈉混合水溶液中，浸泡2h，放入-15℃的冷庫(kù)中速凍；
C、將黃草纖維轉(zhuǎn)移到4℃的真空箱中，抽真空至-0.5MPa，保持20min后取出；
D、將黃草纖維加入沸騰的pH為4.0的酸液中，保持5min后，降溫至40℃，加入漆酶，繼續(xù)處理80min后，煮沸5min使酶失活；
E、將黃草纖維放入清水中，加入火山石，在頻率為15kHz，功率為20kW的條件下，進(jìn)行超聲波處理25min，取出干燥即可。
所述的步驟D中的酸液的酸度由草酸調(diào)節(jié)。
實(shí)施例4
一種三角黃草纖維的環(huán)保型制備方法，包括以下步驟：
A、將黃草纖維晾干、切斷、去雜質(zhì)后進(jìn)行碾壓，使三角黃草的莖桿呈縱向開裂；
B、將黃草纖維加入1%的氯化鈉水溶液中進(jìn)行浸泡2.5h，取出后加入0.5%的甘油和0.5%的碳酸氫鈉混合水溶液中，浸泡1.5h，放入-25℃的冷庫(kù)中速凍；
C、將黃草纖維轉(zhuǎn)移到0℃的真空箱中，抽真空至-0.65MPa，保持20min后取出；
D、將黃草纖維加入沸騰的pH為4.2的酸液中，保持3.5min后，降溫至50℃，加入漆酶，繼續(xù)處理70min后，煮沸7min使酶失活；
E、將黃草纖維放入清水中，加入火山石，在頻率為15kHz，功率為20kW的條件下，進(jìn)行超聲波處理20min，取出干燥即可。
所述的步驟D中的酸液的酸度由草酸調(diào)節(jié)。
實(shí)施例5
一種三角黃草纖維的環(huán)保型制備方法，包括以下步驟：
A、將黃草纖維晾干、切斷、去雜質(zhì)后進(jìn)行碾壓，使三角黃草的莖桿呈縱向開裂；
B、將黃草纖維加入5%的氯化鈉水溶液中進(jìn)行浸泡2.2h，取出后加入0.4%的甘油和2%的碳酸氫鈉混合水溶液中，浸泡1.2h，放入-15℃的冷庫(kù)中速凍；
C、將黃草纖維轉(zhuǎn)移到4℃的真空箱中，抽真空至-0.6MPa，保持15min后取出；
D、將黃草纖維加入沸騰的pH為4.7的酸液中，保持5min后，降溫至42℃，加入漆酶，繼續(xù)處理60min后，煮沸10min使酶失活；
E、將黃草纖維放入清水中，加入火山石，在頻率為12kHz，功率為20kW的條件下，進(jìn)行超聲波處理25min，取出干燥即可。
所述的步驟D中的酸液的酸度由草酸調(diào)節(jié)。
對(duì)實(shí)施例1-5制備的三角黃草纖維與棉纖維進(jìn)行1:1混紡，得到混紡面料，測(cè)試混紡面料的抑菌性能，并與采用相同紡織方法得到的棉面料進(jìn)行對(duì)比，得到表1。
表1：
由以上測(cè)試數(shù)據(jù)可以知道，本發(fā)明制備的三角黃草纖維具備非常好的抑菌性能。
對(duì)比實(shí)施例1
將實(shí)施例1中的氯化鈉浸泡步驟去除，其余制備過(guò)程不變。
對(duì)比實(shí)施例2
將實(shí)施例1中的甘油去除，其余制備過(guò)程不變。
將對(duì)比實(shí)施例1和2制備的三角黃草纖維與棉纖維進(jìn)行1:1混紡，得到混紡面料。
將以上混紡面料進(jìn)行抑菌測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如表2所示：
表2：
由以上測(cè)試數(shù)據(jù)可以知道，將本發(fā)明中的氯化鈉浸泡步驟去除，會(huì)對(duì)纖維的抑菌性能造成顯著的影響，而不加入甘油對(duì)纖維的抑菌性能的影響非常大，會(huì)導(dǎo)致纖維基本失去抑菌性能。
對(duì)比實(shí)施例3
將實(shí)施例1中的超聲波處理步驟去除，其余制備過(guò)程不變。
將對(duì)比實(shí)施例3制備的三角黃草纖維與棉纖維進(jìn)行1:1混紡，得到混紡面料。
采用標(biāo)準(zhǔn)集團(tuán)（香港）有限公司的紡織品柔軟度測(cè)定儀對(duì)實(shí)施例1和對(duì)比實(shí)施例3的混紡面料柔軟度進(jìn)行測(cè)定，發(fā)現(xiàn)對(duì)比實(shí)施例3的混紡面料比實(shí)施例1的混紡面料手感柔軟度差30%以上，表明實(shí)施例1的混紡面料的柔軟度顯著好于對(duì)比實(shí)施例3的混紡面料。
上述雖然對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。