[发明专利]一种空心凤梨麻复合纤维及其制备工艺

说明书

本发明涉及纺织纤维领域，尤其涉及一种具备质轻高强性能的同时具备优秀的弹性和抗氧化性的空心凤梨麻复合纤维及其制备工艺，通过对凤梨麻纤维粉的粉碎得到极细态的超微粉，并利用酪蛋白溶液对其进行高度分散和稳定，与氧化石墨、细铝粉混合恒温，酪蛋白又起到粘结剂的作用，使之形成良好的纤维结构，再在真空或惰性气体保护气氛中进行高温反应，形成断续的凤梨麻纤维，细铝粉将氧化石墨逐步还原成膨胀石墨，断部的凤梨麻纤维由膨胀石墨进行连接，并再凤梨麻纤维纵向裂纹和裂孔内掺杂膨胀石墨，在凤梨麻纤维外表面覆盖由膨胀石墨和断续氧化铝薄膜交杂的抗氧化膜层，大大提高了凤梨麻纤维的弹性和抗氧化性能。

技术领域

本发明涉及纺织纤维领域，尤其涉及一种具备质轻高强性能的同时具备优秀的弹性和抗氧化性的空心凤梨麻复合纤维及其制备工艺。

背景技术

凤梨麻纤维即凤梨麻叶纤维，是从凤梨麻叶片中提取的纤维，属于叶片麻类纤维。凤梨麻纤维由许多纤维束紧密结合而成，每个纤维束又由10～20根单纤维细胞集合组成。纤维表面粗糙，有纵向缝隙和裂孔，横向有枝节，无天然扭曲。单纤维细胞呈圆筒形，两端尖，表面光滑，有线状中腔。凤梨麻纤维外观洁白，柔软爽滑，手感如蚕丝，故又有凤梨麻丝的称谓。凤梨麻纤维经深加工处理后，外观洁白，柔软爽滑，可与天然纤维或合成纤维混纺，所织制的织物容易印染，吸汗透气，挺括不起皱，穿着舒适。

但凤梨麻纤维存在着明显的缺陷，即其随具备较高的强度，但其由于半纤维素和木质素含量偏高，其较粗较硬，伸长小且弹性极差，在作为纺织纤维使用时必须通过与大量天然纤维或合成纤维混纺形成断续的混纺才能保证其质地较软，并增强一定的拉伸性能和弹性。

如中国专利局于2014年4月30日公开的一种混纺麻纤维复合面料的发明专利申请，申请公布号为CN103753878A，其作为一种纺织面料，需要由凤梨麻纤维和剑麻纤维大量混纺才能保证其表层吸湿透气层的使用性能，并且其由于混纺时仍保持较高的凤梨麻纤维的重量比，其表层质地仍较硬，使用性能仍十分有限。

又如中国专利局于2014年3月26日公开的一种双层复合隔音面料的发明专利申请，申请公布号为CN103660417A，其使用凤梨麻纤维时将凤梨麻纤维与椰子丝纤维以重量比(49～56)：(44～51)的比例混合使用，以保证其产生的柔软度及弹性。

发明内容

为解决现有技术中对凤梨麻纤维的使用受到局限，而凤梨麻作为一种天然材料具备高强高韧的性能特点无法得到良好发挥的问题，本发明的第一个目的是通过加工改性提高凤梨麻纤维的柔性和弹性，使其具备质轻高强性能的同时具备优秀的柔性和弹性的空心凤梨麻复合纤维。

为解决凤梨麻纤维再高温环境中易发黄、氧化老化的问题，本发明的第二个目的是提高空心凤梨麻复合纤维的抗氧化性能。

本发明的第三个目的是提供一种绿色环保的空心凤梨麻复合纤维制备工艺。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种空心凤梨麻复合纤维的制备工艺，所述制备工艺包括以下制备步骤：

1)配制凤梨麻超微粉悬液：将凤梨麻纤维粉置于超微粉碎机中粉碎，粉碎得到凤梨麻纤维超微粉，将凤梨麻纤维超微粉与酪蛋白溶液混合，超声震荡至形成分散均匀的凤梨麻超微粉悬液；

2)碳基悬浊液的制备：对石墨废料进行分拣去除杂质，再对其进行粉碎至细粉状，利用氧化剂将其氧化成膨胀的氧化石墨，将氧化石墨与水混合，形成混合液，向混合液中加入细铝粉并进行超声震荡，待超声震荡至氧化石墨和细铝粉分散均匀后得到碳基悬浊液；

3)前驱体纤维的制备：将步骤1)所得的凤梨麻超微粉悬液和步骤2)所得的碳基悬浊液混合为混合悬浊液，将混合悬浊液置于100～130℃条件下恒温反应5～8h后喷丝得到前驱体纤维；