一種具有穩定變形記憶的生物質纖維及其製造方法

2023-07-28 03:36:16

專利名稱：一種具有穩定變形記憶的生物質纖維及其製造方法
技術領域：
本發明涉及的是一種具有穩定變形記憶的生物質纖維，及將原來沒有 變形記憶能力或雖有這一能力但變形記憶不穩定的生物質纖維製造成為具有穩定變形記 憶生物質纖維的方法。
背景技術：
本發明涉及的生物質纖維，有天然生物質纖維和再生生物質纖維兩種 類型。前者指的是以自然生長形成的生物質構成的天然生物質纖維；後者指的是將天然生 物質再生製成的再生生物質纖維，但再生前後，纖維的生物質構成不應改變。不管是自然生長形成的天然生物質纖維還是再生製成的再生生物質纖維，它們在 形成以後都會有一個穩定的纖維形態，如果改變這一形態並讓改變後的形態成為纖維的新 穩定形態，這就叫變形記憶。這時的纖維當然也會因外界因素作用發生偏離新穩定形態的 變形，但只要導致偏離的外界因素釋去，纖維即會回復到它的新穩定形態。本發明涉及的變形記憶生物質纖維，就是指這種已經取得了新穩定形態的生物質 纖維，它們都以變形後的形態作為新穩定形態。生物質纖維通過自然生長或再生製造形成的穩定形態有兩種類型一種是近似於 直線的線狀形態，一種是近似於連續彎曲的捲曲形態。大部分生物質纖維都以近似於直線 的線狀形態為穩定形態；一部分生物質纖維，如毛絨纖維和蠶絲纖維，就是以近似於連續彎 曲的捲曲形態為穩定形態的。如果捲曲形態能成為纖維的穩定形態，那對於纖維進一步集合成為各類紡織品的 加工十分有利，同時也能進一步提升各類纖維集合體的利用水平。這也正是毛絨纖維和蠶 絲纖維在生物質纖維中具有很高利用價值的原因之一。發明內容本發明的目的，就是要提供一種可以把變形後的纖維形態作為穩定形 態的、天然的或是再生的變形記憶生物質纖維，以及製造這種變形記憶穩定的生物質纖維 的技術方法。本發明提供的方法，可以把以近似於直線的線狀形態為穩定形態的生物質纖維， 轉變為以近似於連續彎曲的捲曲形態為新穩定形態，其中，也包括把那些雖然已有近似於 連續彎曲的捲曲形態為穩定形態，但彎曲能量與形態穩定性均不夠的生物質纖維，在這兩 方面的缺陷給以補足。同理，本發明提供的技術方法，也可以把有近似於連續彎曲的捲曲形態的生物質 纖維改造成為以近似於直線的線狀形態為新穩定形態的生物質纖維，其中，也包括可以把 原來就是近似於直線的線狀形態的生物質纖維繼續拉伸細化為更細的線狀形態，並把拉伸 細化後的線狀形態作為纖維的新穩定形態。例如，毛絨纖維，這是一種天然生物質纖維，由於在它的皮質層中，有兩個最主要 的正、偏兩種皮質層細胞被分列在纖維的兩側並沿纖維的縱軸略有旋轉，所以毛絨纖維成 形後，獲得的是近似於連續彎曲的捲曲形態，而且形態大多比較穩定，但也有不足的，需要 補足。另外，蠶絲纖維，因為它是在蠶兒吐絲結繭的同時脫水固化成為纖維的，由於固化時 的蠶絲是平面堆積在蠶繭上的，因此當再次將蠶絲從蠶繭上抽取出來集合利用時，蠶絲就 必然會按⑴字形堆積的軌跡扭轉變形成近似於連續彎曲的捲曲形態，但是形態穩定性很差，如果能通過變形記憶的方法對它的變形能量和形態的穩定性給以補充，纖維的利用價 值就可以得到提升。天然生物質纖維中的棉纖維，雖然也有因纖維成熟而形成的微細轉曲，但因為轉 曲過於細密，對改變纖維近似於直線的線狀形態影響不大。對於這一類纖維，也可以通過變 形記憶的方法，去獲得穩定的近似於連續彎曲的捲曲形態或其它的變形形態。其它，眾多經 再生製成的再生纖維素纖維，也大多可以通過變形記憶的方法，去獲得穩定的近似於連續 彎曲的捲曲形態或其它的變形形態。實現本發明第一個目的的技術方案是這樣的一種具有穩定變形記憶的生物質纖維，其特徵在於(一 )對於取近似於連續彎曲的捲曲形態為新穩定形態的變形記憶生物質纖維， 它的拉伸彈性應滿足(1)纖維單位長度中的捲曲數彡5個/釐米；(2)纖維捲曲率彡10% ；(3)纖維捲曲彈性恢復率> 70%。這種變形記憶生物質纖維集合體的壓縮彈性應滿足(1)纖維絮狀集合體的壓縮率彡50% ；(2)纖維絮狀集合體的壓縮回彈率彡90%。( 二)對於經拉伸細化後取近似於直線的線狀形態為新穩定形態的變形記憶生物 質纖維，它的形態特徵應滿足(1)纖維捲曲率彡1.0% ；(2)細化後纖維平均線密度的減少應大於10%。實現本發明第二個目的的技術方案是這樣的一種具有穩定變形記憶生物質纖維的製造方法，其特徵在於所述方法包括下述 諸纖維處理步驟(一 )鬆弛前處理；( 二)機械變形處理；(三)記憶處理。上述步驟(一)中所述的鬆弛前處理是指將生物質纖維在30 80°C溫度環境 中進行乾燥處理，時間為0. 5 3. 0個小時。常用的範圍是在30 40°C溫度環境中處理 0. 5 1. 0個小時。上述步驟(一)中接受鬆弛前處理的生物質纖維應是分散或松結構的條狀纖維束 或片狀纖維絮，並且接受鬆弛前處理的生物質纖維應該是已去除了物理性雜質的生物質纖 維。上述步驟(一)中將生物質纖維進行乾燥處理的較好方法是採用在滾筒式乾燥機 中低速滾動進行。上述步驟(一)中所述的鬆弛前處理的目的是消除生物質纖維形成以後存留在纖 維中的各種意外應變。如果該纖維在生長形成中本具有近似於連續彎曲的捲曲形態，但卻 未能得到充分表現的，經過鬆弛前處理後，由於阻礙它穩定形態表現的因素和意外應變的 消除，原有的近似於連續彎曲的捲曲形態即應可得到表現。
鬆弛前處理消除阻礙它穩定形態表現的因素和意外應變的方法是將纖維置於滾 筒式乾燥機中，在常溫30 80°C的溫度環境中低速滾動0. 5 3. 0個小時，每次處理的溫 度、時間視處理的纖維數量以及裝備的條件確定。上述步驟(二)中所述的機械變形處理，是指用機械力強迫生物質纖維發生機械 變形，其包括有兩種變形形式一種是使生物質纖維產生近似於連續彎曲的捲曲變形，一種 是使生物質纖維發生拉伸細化變形。上述步驟(二)中所述的使生物質纖維產生近似於連續彎曲的捲曲變形，其機械 變形的方法是對生物質纖維束進行連續的擠壓捲曲處理。所述的對生物質纖維束進行連續的擠壓捲曲處理是在由一對捲曲輪和一對捲曲 刀構成的擠壓捲曲設施上進行的，該一對捲曲輪與一對捲曲刀中分別有一個捲曲輪和一個 捲曲刀是固定的，另有一個捲曲輪和一個捲曲刀是活動的。如以下捲曲輪與上捲曲刀是活 動的為例，它們依託空氣壓力和固定的捲曲輪和固定的捲曲刀間保持距離。捲曲輪的迴轉 可以將纖維束引入捲曲輪和捲曲刀構成的捲曲空間進行捲曲擠壓，捲曲後的纖維則被從近 似於封閉的捲曲刀口間擠出，由於上捲曲刀是活動的，空氣壓力會使它與下捲曲刀之間形 成一個幾乎是封閉的出口，這時的兩把刀就會像鉗子一樣對纖維束進行夾持，形成阻擋纖 維前行的阻力，以迫使纖維在捲曲輪與捲曲刀形成的捲曲空間中接受擠壓。上述步驟(二)中所述的使生物質纖維發生拉伸細化變形，其機械變形的方法是 對生物質纖維束進行連續的拉伸細化處理，這個過程是使生物質纖維從多對可連續拉伸的 細化牽伸輥之間通過。當纖維從第一對細化牽伸輥間進入拉伸細化區時，該對細化牽伸輥 的表面線速度為V1 ；進入第二對細化牽伸輥後，由於它的表面線速度V2大於V1，因此纖維經 第一、第二兩對細化牽紳輥的拉伸後就會形成與V2ZiV1相對應的拉伸率和線密度變化率；進 入第三對細化牽伸輥後，由於它的表面線速度V3大於V2,因此，經第二、第三這兩對細化牽 伸輥拉伸後，同樣會形成與V3/V2對應的拉伸率和線密度變化率。如線密度變化率尚未達 到要求，可繼續加設細化牽伸輥，進行拉伸細化，但每兩對細化牽伸輥之間的速度差，需在 1 5%的增加率範圍內設置，拉伸細化一次不能達到細化要求的，可分數次進行，每次伸 長率累積不宜超過15%，而相鄰各對細化輥間的距離不能超過纖維的主體長度。上述步驟(三)中所述的記憶處理的目的是要使發生變形後的纖維形態被處理成 纖維的新穩定形態，所述的記憶處理包括記憶劑浸漬處理和記憶接枝處理，而這樣一個記 憶處理過程，則是通過機械變形後的生物質纖維和記憶劑的化學反應來實現的。上述步驟(三)中所述的記憶劑浸漬處理在上述步驟(二 )所述的機械變形處理 前進行，方法是將生物質纖維浸泡在記憶劑中，並在浸透後脫水。上述步驟(三)中所述的記憶接枝處理在上述步驟(二 )所述的機械變形處理後 進行，方法是將生物質纖維在150 180°C的高溫環境中接受1 5分鐘的熱處理。上述步驟(三)中所述的記憶劑是一種化學藥劑，適用於生物質纖維的記憶劑必 須具備以下諸條件(1)該記憶劑應是可與生物質纖維發生化學反應，並能在生物質纖維的大分子內 或大分子間形成網狀交聯的化合物。(2)該記憶劑應具有可與生物質纖維大分子上含有的極性基團發生化學反應的官 能團，且該官能團的官能度要大於二。
(3)該記憶劑應易溶於水且相對分子量小(分子長度不宜> 5nm)，易於滲入纖維 內部。符合以上條件的記憶劑，可以有多種選擇，例如(I)N-羥甲基類樹脂(如醚化的二羥甲基二羥基環亞乙基脲)；(2)乙二醛複合化合物(如乙二醛與膠原蛋白液的複合化合物)；(3)多元羧酸(如檸檬酸、馬來酸)。其中，以選擇多元羧酸最為理想。這種記憶劑的工作原理，就是可以發生記憶劑和 生物質纖維大分子上官能團(例如羥基)的結合，並在變形後纖維的大分子上或大分子間 形成雙酯交聯，從而使變形後的纖維形態能成為穩定的纖維形態。但用做記劑劑的多元羧 酸，必須擁有三個以上的羧基，在作記憶劑處理時，三個羧基中的兩個會脫水形成環狀分子 內酸酐，然後，所形成的這個環狀分子內酸酐，就會和纖維分子上的羥基發生酯化反應形成 酯交聯。由於在形成酯交聯時，還會釋出一個羧基去和多羧酸上剩下的那個羧基再次脫水 形成另一個環狀分子內酸酐，並再次與纖維分子上的羥基形成另一個脂交聯。因此，用多元 羧酸作記憶處理的結果，就是可以在變形後纖維的大分子上或大分子之間形成雙酯交聯。 為了保證環狀分子內酸酐的形成，上述多元羧酸的記憶處理必須在150 180°C的熱環境 中進行。用於變形記憶處理的記憶劑應無毒、無臭，對人體無害、無刺激作用，對纖維後續 加工的染色和白度沒有影響或影響極微，對環境無不良影響。同時，所述接受上述變形記憶加工的生物質纖維應該是已去除了物理性雜質的散 纖維或松結構的條狀纖維束或片狀纖維絮。所述的經過上述步驟(一)至步驟(三)處理後的具有穩定變形記憶的生物質纖 維，可以和普通纖維一樣，接受進一步的加工利用。這時，纖維無定性區中的一部分大分子，已在變形後獲得的新位置上，通過記憶劑 的接枝，在纖維的大分子內和大分子間的相關基團間形成了許多可以使變形後大分子的位 置成新穩定位置的交聯，這些形成在新位置上的交聯可以使變形後的纖維形態成為它的新 穩定形態。結構特徵上有了這樣變化的變形記憶生物質纖維，在應用功能技術上的特徵可以 被具體的表現為(一)對於取近似於連續彎曲的捲曲形態為新穩定形態的變形記憶生物質纖 維，其纖維單位長度中的捲曲數> 5個/釐米，纖維捲曲率> 10%，纖維捲曲彈性恢復率 彡 70%。這種變形記憶生物質纖維集合體的纖維絮狀集合體的壓縮率>50%，纖維絮狀集 合體的壓縮回彈率彡90%。( 二)對於經拉伸細化後取近似於直線的線狀形態為新穩定形態的變形記憶生物 質纖維，其纖維捲曲率< 1.0%，細化後纖維平均線密度的減少應大於10%。本發明所述的具有穩定變形記憶的生物質纖維，因為是從更適合於生產和利用的 角度對傳統生物質纖維的性能進行改造，因此本發明不僅可以進一步擴大生物質纖維資源 的應用範圍，同時，更可以大幅度提升生物質纖維的利用價值和消費價值。例如，原來並無 捲曲的生物質纖維因為可以通過本發明獲得穩定的捲曲形態而得到類似於毛絨纖維的松
7軟手感，並被製成風格優良的高級紡織品；又如原來比較粗的生物質纖維，因可以通過本 發明細化成為更精細的生物質纖維，不僅可以製成線密度更低的低特紗，更可用來製造輕 薄細軟的高級紡織品。


圖1是實施例一中纖維束接受機械擠壓捲曲變形處理的過程示意圖；圖2是實施例一中纖維束接受連續擠壓捲曲變形的形成示意圖；圖3是實施例二中接受機械拉伸細化變形處理的纖維束從拉伸細化輥間通過示 意圖。附圖標記說明1、2_捲曲輪3、4_捲曲刀5、6_纖維束7_第一對細化牽伸輥8_第二對細化牽伸 輥9-第三細化對牽伸輥10-捲曲空間具體實施方式
為使貴審查員及公眾能進一步了解本發明的特徵及其有益效果， 特以實施例對本發明的具體實施方式
詳細描述如下本發明只在成紗之前的生物質纖維上實施，例舉接受處理的纖維可以是在自然生 長過程中雖已形成有近似於連續彎曲的捲曲形態，但纖維的捲曲形態不顯著，形態穩定性 也差，現需要在這兩方面給以補充的，例如蠶絲纖維(實施例一)；例舉接受處理的纖維也 可以是在生長過程中形成的就是一個近似於直線的線狀形態，現需要將纖維拉伸細化後再 去紡紗利用的，如棉纖維(實施例二)。現即以這兩種纖維的變形記憶需要為例，說明本發明的實施應用方法。[實施例一]——連續彎曲的蠶絲纖維的變形記憶處理以及經過該處理後得到的 具有穩定變形記憶的蠶絲纖維(1)工藝流程蠶絲纖維一鬆弛前處理一記憶劑浸漬處理一脫水一機械變形處理一記憶接枝處 理一水洗一乾燥(2)工藝說明①接受處理的蠶絲纖維是已去除了物理性雜質的散纖維或松結構的條狀纖維束 或片狀纖維絮。本實施例中接受變形記憶處理的蠶絲纖維是已除去物理性雜質的蠶絲短纖 維，這樣的原料可直接進入前鬆弛處理。②鬆弛前處理將經過上述步驟①處理過的蠶絲纖維置於滾筒式乾燥機中，在60°C以下的溫度環 境中低速滾動30分鐘，進行乾燥處理。③記憶處理——記憶劑浸漬完成上述②中鬆弛前處理的蠶絲纖維還需接受記憶處理，記憶處理分成兩步進 行一步是記憶劑浸漬處理，在機械變形處理前進行；另一步是記憶接枝處理，在機械變形 處理後進行。現實施的是第一步——記憶劑浸漬，就是將蠶絲纖維浸泡在記憶劑中，並在浸 透後脫水。本實施例使用多元羧酸為記憶劑，以次亞磷酸納和三乙醇胺為催化劑和添加劑， 它們與水混合配置成記憶劑浸漬液，用來浸泡待處理纖維，其配方的重量組分如下多元羧酸 6 8%次亞磷酸納 3 5%
三乙醇胺 2 3%/K84 89%④機械變形處理完成上述③中記憶劑浸漬處理的蠶絲纖維接著要進行機械變形處理，這個過程是 在一個主要由一對捲曲輪和一對捲曲刀構成的擠壓捲曲設施上進行的，如圖1所示，捲曲 輪2與捲曲刀3都是活動的，它們依託空氣壓力分別和固定的捲曲輪1和固定的捲曲刀4 之間保持一定間隙，捲曲輪1、2間的間隙應保證捲曲輪1、2的迴轉可以將纖維束5引入由 捲曲輪1、2和捲曲刀3、4構成的捲曲空間10。由於捲曲刀3是活動的，空氣壓力就會在它 與捲曲刀4之間形成一個幾乎是封閉的間隙出口，使兩把捲曲刀3、4就能像鉗子一樣，形成 阻擋纖維前行的阻力，以迫使纖維束5在捲曲輪1、2和捲曲刀3、4所構成的捲曲空間中接 受擠壓，產生捲曲，並在最後將已捲曲的纖維束5從近於封閉的捲曲刀口間擠出。纖維束完 成機械變形處理的速度不宜超過30米/分鐘。在捲曲輪1、2將纖維束5引入捲曲空間10的最初一段距離內，纖維束5首先是沿 捲曲輪1、2表面向捲曲刀3、4與捲曲輪表面間形成的上隙縫點P1方向上彎折，但在接近隙
縫點P1後，纖維卻又因被阻而彎折向下隙縫點己的方向，.......如此不斷的反覆，最後隨
著纖維的不斷輸入，堵在捲曲空間10中的纖維就會被擠壓成連續的捲曲變形，這也說明 在通過捲曲輪1、2後最初這段距離內，發生的是纖維的彎曲變形；接著，彎曲的纖維繼續前 行進入更大一點的捲曲空間，這時發生的則是整個纖維束5的折曲變形和對摺曲變形纖維 束5的再擠壓與再捲曲，如圖2。⑤記憶處理——記憶接枝處理完成上述步驟④中機械變形處理的蠶絲纖維還要繼續接受第二步記憶處理，即記 憶接枝處理，方法是在150 180°C的高溫環境中接受1 3分鐘的熱處理，可選擇烘箱進 行熱處理。⑥水洗水洗處理的目的在於除去沾附在纖維上的汙物，並可同時接受可通過水洗獲得的 功能處理。⑦乾燥經過水洗處理的蠶絲纖維在30 90°C的熱環境中進行乾燥處理。經過上述擠壓捲曲變形記憶處理過程後得到的是已具有穩定變形記憶的蠶絲纖 維，每公分該纖維長度上可以形成5 8個捲曲，纖維捲曲率> 10%，纖維捲曲彈性恢復率 ^ 70% ；其絮狀集合體的壓縮率和壓縮回彈率可以分別達到超過50%和90%的水平，而 且，經過水洗，上述諸技術特性仍可被保持。[實施例二]——近似於直線形態的棉纖維的拉伸細化變形記憶處理以及經過該 處理後得到的具有穩定變形記憶的棉纖維(1)工藝流程棉纖維一開松除雜一形成條絮(纖維束)一前鬆弛處理一記憶劑浸漬處理一脫水 —拉伸細化變形處理一記憶接枝處理一水洗一乾燥(2)工藝說明①本實施例中接受變形記憶處理的棉纖維，應是已除淨物理性雜質並取松結構的
9條形棉纖維束。②鬆弛前處理將經過上述步驟①前處理的棉纖維置於滾筒式乾燥機中，在30 80°C的溫度環 境中低速滾動30分鐘，進行乾燥鬆弛處理。③記憶處理——記憶劑浸漬處理完成上述步驟②中鬆弛前處理的棉纖維還需接受記憶處理，記憶處理環節分成兩 步進行一步是記憶劑浸漬處理，在機械變形拉伸細化處理前進行；另一步是記憶接枝處 理，在機械變形處理後進行。現實施的是記憶劑浸漬處理，即將棉纖維浸泡到記憶劑中，並 在浸透後脫水。記憶劑處理是將棉纖維浸泡在記憶劑中，並在浸透後脫水。本實施例使用與實施例一相同的記憶劑浸漬液配方。④機械變形處理完成上述③中記憶處理的棉纖維接著要進行機械變形處理，即讓條形棉纖維束接 受連續的拉伸細化變形，要求每次拉伸細化變形實現不超過15 %的累積伸長率，拉伸細化 速度1 20米/分鐘。連續拉伸細化的機械變形方法是使纖維從多對可連續拉伸的細化牽伸輥之間通 過，如圖3所示，當纖維束6從第一對細化牽伸輥7間進入拉伸細化區時，輸入速度即為第 一對細化牽伸輥7的表面線速度V1 ；纖維束6進入第二對細化牽伸輥8後，由於設定它的 輸入表面線速度V2大於V1,因此纖維束6經過這兩對細化牽伸輥7、8的拉伸後就會形成與 V2ZV1相對應的纖維伸長率和纖維線密度變化率；棉纖維束6進入第三對細化牽伸輥9後， 由於已設定它的輸入表面線速度V3大於V2,因此，經這7、8兩對細化牽伸輥拉伸後，同樣會 形成與V3/V2對應的纖維伸長率和纖維線密度變化率。如纖維線密度變化率尚未達到預設 的細化要求，可繼續加設細化牽伸輥進行拉伸細化，但每兩對細化牽伸輥之間的速度差，需 在1 5%的增加率範圍內設置，拉伸細化一次不能達到細化要求的，可分數次進行，每次 細化產生的伸長率累積不宜超過15%，而相鄰各對細化輥間的距離不能超過被處理的棉纖 維的主體長度。⑤記憶處理——記憶接枝處理完成上述步驟④中機械變形處理的棉纖維還要接受第二步記憶處理——記憶接 枝處理，即讓棉纖維在160 180°C的高溫環境中接受3 5分鐘的熱處理。⑥水洗處理的目的在於除去沾附在纖維上的汙物，並同時接受可通過水洗獲得的 功能處理。⑦經過水洗處理的棉纖維在30 90°C的熱環境中進行乾燥處理。經過上述拉伸細化變形記憶處理後得到的具有穩定變形記憶的棉纖維，其纖維平 均線密度的減少應大於10% (即細化前後纖維平均線密度差異與細化前纖維平均線密度 相比後的百分率)，纖維捲曲率< 1.0%，如達不到細化要求，可鬆弛後，再次進行細化，松 弛時間不低於24小時。
10
權利要求
1.一種具有穩定變形記憶的生物質纖維，其特徵在於(一)對於取近似於連續彎曲的捲曲形態為新穩定形態的變形記憶生物質纖維，它的 拉伸彈性應滿足(1)纖維單位長度中的捲曲數>5個/釐米；(2)纖維捲曲率彡10%；(3)纖維捲曲彈性恢復率>70% ；這種變形記憶生物質纖維集合體的壓縮彈性應滿足(1)纖維絮狀集合體的壓縮率>50% ；(2)纖維絮狀集合體的壓縮回彈率>90% ；(二)對於經拉伸細化後取近似於直線的線狀形態為新穩定形態的變形記憶生物質纖 維，它的形態特徵應滿足(1)纖維捲曲率<1.0% ；(2)細化後纖維平均線密度的減少應大於10%。
2.根據權利要求1所述的具有穩定變形記憶生物質纖維的製造方法，其特徵在於所 述方法包括下述諸纖維處理步驟(一)鬆弛前處理；(二)機械變形處理；(三)記憶處理。
3.根據權利要求2所述的具有穩定變形記憶生物質纖維的製造方法，其特徵在於所 述的步驟(一)中所述的鬆弛前處理是指將生物質纖維在30 80°C溫度環境中進行乾燥 處理，時間為0. 5 3. 0個小時。
4.根據權利要求2所述的具有穩定變形記憶生物質纖維的製造方法，其特徵在於所 述的步驟(一)中所述的鬆弛前處理是指將生物質纖維在30 40°C溫度環境中進行乾燥 處理，時間為0. 5 1. 0個小時。
5.根據權利要求2所述的具有穩定變形記憶生物質纖維的製造方法，其特徵在於所 述的步驟(一)中接受鬆弛前處理的生物質纖維應是分散或松結構的條狀纖維束或片狀纖 維絮，並且接受鬆弛前處理的生物質纖維應該是已去除了物理性雜質的生物質纖維。
6.根據權利要求2所述的具有穩定變形記憶生物質纖維的製造方法，其特徵在於所 述的步驟(一)中將生物質纖維進行乾燥處理的較好方法是採用在滾筒式乾燥機中低速滾 動進行。
7.根據權利要求2所述的具有穩定變形記憶生物質纖維的製造方法，其特徵在於所 述的步驟(二)中所述的機械變形處理，是指用機械力強迫生物質纖維發生機械變形，其包 括有兩種變形形式一種是使生物質纖維產生近似於連續彎曲的捲曲變形，一種是使生物 質纖維發生拉伸細化變形，其中所述的使生物質纖維產生近似於連續彎曲的捲曲變形，其機械變形的方法是對生物質 纖維束進行連續的擠壓捲曲處理；所述的使生物質纖維發生拉伸細化變形，其機械變形的方法是對生物質纖維束進行連 續的拉伸細化處理，這個過程是使生物質纖維從多對可連續拉伸的細化牽伸輥之間通過。
8.根據權利要求2所述的具有穩定變形記憶生物質纖維的製造方法，其特徵在於所述的步驟(三)中所述的記憶處理包括記憶劑浸漬處理和記憶接枝處理，其中所述的記憶劑浸漬處理在上述步驟(二)所述的機械變形處理前進行，方法是將生物 質纖維浸泡在記憶劑中，並在浸透後脫水；所述的記憶接枝處理在上述步驟(二)所述的機械變形處理後進行，方法是將生物質 纖維在150 180°C的高溫環境中接受1 5分鐘的熱處理。
9.根據權利要求8所述的具有穩定變形記憶生物質纖維的製造方法，其特徵在於所 述的記憶劑是一種化學藥劑，適用於生物質纖維的記憶劑必須具備以下諸條件(1)該記憶劑應是可與生物質纖維發生化學反應，並能在生物質纖維的大分子內或大 分子間形成網狀交聯的化合物；(2)該記憶劑應具有可與生物質纖維大分子上含有的極性基團發生化學反應的官能 團，且該官能團的官能度要大於二 ；(3)該記憶劑應易溶於水且相對分子量小，分子長度不宜>5nm，易於滲入纖維內部。
10.根據權利要求9所述的具有穩定變形記憶生物質纖維的製造方法，其特徵在於所 述的符合以上條件的記憶劑包括⑴N-羥甲基類樹脂；(2)乙二醛複合化合物；(3)擁有三個以上羧基的多元羧酸。
全文摘要
本發明公開了一種具有穩定變形記憶的生物質纖維及其製造方法，其特徵在於對於新穩定形態為捲曲形態的變形記憶生物質纖維，其纖維單位長度中的捲曲數≥5個/釐米，纖維捲曲率≥10％，纖維捲曲彈性恢復率≥70％，其纖維集合體的纖維絮狀集合體的壓縮率≥50％，纖維絮狀集合體的壓縮回彈率≥90％；對於新穩定形態為線狀形態的變形記憶生物質纖維，其纖維捲曲率≤1.0％，細化後纖維平均線密度的減少應大於10％。方法包括(一)鬆弛前處理；(二)機械變形處理；(三)記憶處理。本發明的生物質纖維，可以接受進一步的加工利用，其從更適合於生產和利用的角度對傳統生物質纖維的性能進行改造，進一步擴大了生物質纖維的應用範圍，大幅提升了生物質纖維的利用和消費價值。
文檔編號D06M13/192GK102002785SQ201010290080
公開日2011年4月6日 申請日期2010年9月21日 優先權日2010年9月21日
發明者李棟高 申請人:蘇州東高纖維系統技術有限公司