本發(fā)明涉及紡織技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種天然蛋白質(zhì)纖維熱處理生色的方法。

背景技術(shù)：

天然蛋白纖維主要包括羊毛、羊絨和蠶絲等。羊毛制品具有手感豐滿、保暖性好、穿著舒適等特點(diǎn)。蠶絲織物具有良好的吸濕、手感柔軟、穿著舒適等性能，常作為服用紡織材料。人類對這些蛋白質(zhì)纖維的使用已有相當(dāng)久遠(yuǎn)的歷史。

如今人們對織物美觀性有了更高的要求。為了滿足人們對美的追求天然蛋白質(zhì)纖維織物往往會采用染色的方式來改變其織物風(fēng)格。然而在染色過程中一般都會采用合成染料染色，研究發(fā)現(xiàn)合成染料會對人體皮膚有刺激性,甚至含有少數(shù)有毒物質(zhì)。同時(shí)合成染料在生產(chǎn)過程中會排放大量污水而引起環(huán)境危害,生產(chǎn)者除需要控制排放物中酸、堿和染料含量外，還必須對不斷增強(qiáng)的重金屬（如汞、鎘、銅、鎳、鉛、鋅和鉻）含量加以控制，這些都將增加染料的成本。為了解決天然蛋白質(zhì)纖維在染整過程中對環(huán)境和人體健康的危害，必須提出一種更加綠色環(huán)保的染整方法。

如今也有許多對天然蛋白質(zhì)纖維染整技術(shù)改進(jìn)的方法，如超臨界CO2染色、微膠囊染色、鹽/無鹽染色技術(shù)、低溫氧漂技術(shù)、仿生發(fā)色技術(shù)、電化學(xué)染色技術(shù)、超聲波及等離子體技術(shù)等等。但這些方法中有些仍會對水體造成污染，而且對染色條件要求苛刻，對織物適應(yīng)性差，設(shè)備要求較高，不易于實(shí)現(xiàn)。

現(xiàn)有技術(shù)中，也有研究熱處理對羊毛纖維結(jié)構(gòu)和性能的影響，大多是在空氣氣氛下討論纖維的結(jié)構(gòu)和力學(xué)行為。因此，本發(fā)明通過一種惰性氣氛下使蛋白質(zhì)纖維生色方法，以彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)中的空白與不足。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決以上技術(shù)問題，提供一種天然蛋白質(zhì)纖維熱處理生色的方法，在管式加熱爐中，通入一定壓強(qiáng)的惰性氣體，通過控制加熱溫度和加熱時(shí)間，使天然蛋白質(zhì)纖維生成不同的顏色。

為解決上述問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種天然蛋白質(zhì)纖維熱處理生色的方法，包括以下步驟：

S1.清洗天然蛋白質(zhì)纖維，然后放置在熱處理裝置；

S2.密封熱處理裝置，然后抽真空至5-100Pa；

S3.向熱處理裝置中通入惰性氣體，排去熱處理裝置中的空氣；

S4.在160-230℃下熱處理天然蛋白質(zhì)纖維，熱處理時(shí)間為1-8h；

S5.冷卻，得到已生色的天然蛋白質(zhì)纖維。

進(jìn)一步地，所述步驟S1中，用乙醇清洗天然蛋白質(zhì)纖維。

進(jìn)一步地，所述步驟S3中，具體操作為：依次循環(huán)進(jìn)行a、b操作3-10次，所述a操作為向熱處理裝置中通入惰性氣體，所述b操作為對熱處理裝置進(jìn)行抽真空處理。

進(jìn)一步地，所述步驟S4中，具體操作為：以8-12℃/min的升溫速度將熱處理裝置升溫至160-230℃，然后穩(wěn)溫?zé)崽幚?-4h。

更進(jìn)一步地，所述步驟S4熱處理過程中，控制惰性氣體的氣壓為0.02-0.1MPa。

進(jìn)一步地，所述熱處理裝置為管式加熱爐。

進(jìn)一步地，所述天然蛋白質(zhì)纖維為羊毛、羊絨、蠶絲、兔毛中至少一種。

進(jìn)一步地，所述惰性氣體為氬氣、氮?dú)?、氦氣中的任一種。

一種天然蛋白質(zhì)纖維，由上述方法制備而成。

本發(fā)明一種天然蛋白質(zhì)纖維熱處理生色的方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其突出的特點(diǎn)和優(yōu)異的效果在于：本發(fā)明的方法在惰性氣體條件下經(jīng)過不同時(shí)間和溫度熱處理的天然蛋白質(zhì)纖維，使天然蛋白質(zhì)纖維具有不同的顏色，同時(shí)，本發(fā)明的方法工藝簡單，相比于傳統(tǒng)天然蛋白質(zhì)生色技術(shù)，在加工過程中無污染、能耗小，對環(huán)境和人體健康的危害小，同時(shí)天然纖維染色效率高，對促進(jìn)天然蛋白質(zhì)纖維的應(yīng)用發(fā)展具有重要意義。

附圖說明

圖1為實(shí)驗(yàn)例1處理后羊毛纖維形態(tài)圖；

圖2為實(shí)驗(yàn)例1處理后羊毛纖維的電鏡掃描圖；

圖3為實(shí)驗(yàn)例2處理后羊毛纖維形態(tài)圖；

圖4為實(shí)驗(yàn)例3熱處理溫度180℃下的K/S曲線圖；

圖5為實(shí)驗(yàn)例3熱處理溫度190℃下的K/S曲線圖；

圖6為實(shí)驗(yàn)例4制得羊毛纖維織物圖。

具體實(shí)施方式

以下通過具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明的范圍僅限于以下的實(shí)例。在不脫離本發(fā)明上述方法思想的情況下，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識和慣用手段做出的各種替換或變更，均應(yīng)包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。

實(shí)施例1

一種天然蛋白質(zhì)纖維熱處理生色的方法：

S1.用乙醇清洗天然蛋白質(zhì)纖維表面的油脂和雜質(zhì)，然后放置在熱處理裝置，同時(shí)控制天然蛋白質(zhì)纖維的堆積高度小于5cm；

S2.密封熱處理裝置，然后抽真空至5Pa；

S3.向熱處理裝置中通入惰性氣體，排去熱處理裝置中的空氣；

S4.在160-230℃下熱處理天然蛋白質(zhì)纖維，熱處理時(shí)間為8h；

S5.冷卻，得到已生色的天然蛋白質(zhì)纖維。

實(shí)施例2

一種天然蛋白質(zhì)纖維熱處理生色的方法：

S1.用乙醇清洗天然蛋白質(zhì)纖維表面的油脂和雜質(zhì)，然后放置在熱處理裝置，同時(shí)控制天然蛋白質(zhì)纖維的堆積高度小于5cm；

S2.密封熱處理裝置，然后抽真空至100Pa；

S3.依次循環(huán)進(jìn)行a、b操作3次，所述a操作為向熱處理裝置中通入99.99%的氮?dú)?，所述b操作為對熱處理裝置進(jìn)行抽真空處理；

S4.在160-230℃下熱處理天然蛋白質(zhì)纖維，熱處理時(shí)間為4h；

S5.冷卻，得到已生色的天然蛋白質(zhì)纖維。

實(shí)施例3

一種天然蛋白質(zhì)纖維熱處理生色的方法：

S1.用乙醇清洗天然蛋白質(zhì)纖維表面的油脂和雜質(zhì)，然后放置在熱處理裝置，同時(shí)控制天然蛋白質(zhì)纖維的堆積高度小于5cm；

S2.密封熱處理裝置，然后抽真空至30Pa；

S3.依次循環(huán)進(jìn)行a、b操作10次，所述a操作為向熱處理裝置中通入99.99%的氬氣，所述b操作為對熱處理裝置進(jìn)行抽真空處理；

S4.以8℃/min的升溫速度將熱處理裝置升溫至160℃，然后穩(wěn)溫?zé)崽幚?h，熱處理過程中，控制惰性氣體的氣壓為0.02MPa；

S5.冷卻，得到已生色的天然蛋白質(zhì)纖維。

實(shí)施例4

一種天然蛋白質(zhì)纖維熱處理生色的方法：

S1.用乙醇清洗天然蛋白質(zhì)纖維表面的油脂和雜質(zhì)，然后放置在熱處理裝置，同時(shí)控制天然蛋白質(zhì)纖維的堆積高度小于5cm；

S2.密封熱處理裝置，然后抽真空至15Pa；

S3.依次循環(huán)進(jìn)行a、b操作10次，所述a操作為向熱處理裝置中通入99.99%的氬氣，所述b操作為對熱處理裝置進(jìn)行抽真空處理；

S4.以12℃/min的升溫速度將熱處理裝置升溫至230℃，然后穩(wěn)溫?zé)崽幚?h，熱處理過程中，控制惰性氣體的氣壓為0.1MPa；

S5.冷卻，得到已生色的天然蛋白質(zhì)纖維。

實(shí)施例5

一種天然蛋白質(zhì)纖維熱處理生色的方法：

S1.用乙醇清洗天然蛋白質(zhì)纖維表面的油脂和雜質(zhì)，然后放置在熱處理裝置，同時(shí)控制天然蛋白質(zhì)纖維的堆積高度小于5cm；

S2.密封熱處理裝置，然后抽真空至20Pa；

S3.依次循環(huán)進(jìn)行a、b操作10次，所述a操作為向熱處理裝置中通入99.99%的氦氣，所述b操作為對熱處理裝置進(jìn)行抽真空處理；

S4.以10℃/min的升溫速度將熱處理裝置升溫至220℃，然后穩(wěn)溫?zé)崽幚?h，熱處理過程中，控制惰性氣體的氣壓為0.05MPa；

S5.冷卻，得到已生色的天然蛋白質(zhì)纖維。

實(shí)施例6

一種天然蛋白質(zhì)纖維熱處理生色的方法：

S1.用乙醇清洗天然蛋白質(zhì)纖維表面的油脂和雜質(zhì)，然后放置在熱處理裝置，同時(shí)控制天然蛋白質(zhì)纖維的堆積高度小于5cm；

S2.密封熱處理裝置，然后抽真空至15Pa；

S3.依次循環(huán)進(jìn)行a、b操作10次，所述a操作為向熱處理裝置中通入99.99%的氮?dú)?，所述b操作為對熱處理裝置進(jìn)行抽真空處理；

S4.以11℃/min的升溫速度將熱處理裝置升溫至220℃，然后穩(wěn)溫?zé)崽幚?.5h，熱處理過程中，控制惰性氣體的氣壓為0.06MPa；

S5.冷卻，得到已生色的天然蛋白質(zhì)纖維。

實(shí)施例7

一種天然蛋白質(zhì)纖維熱處理生色的方法：

S1.用乙醇清洗天然蛋白質(zhì)纖維表面的油脂和雜質(zhì)，然后放置在熱處理裝置，同時(shí)控制天然蛋白質(zhì)纖維的堆積高度小于5cm；

S2.密封熱處理裝置，然后抽真空至30Pa；

S3.依次循環(huán)進(jìn)行a、b操作10次，所述a操作為向熱處理裝置中通入99.99%的氬氣，所述b操作為對熱處理裝置進(jìn)行抽真空處理；

S4.以10℃/min的升溫速度將熱處理裝置升溫至180℃，然后穩(wěn)溫?zé)崽幚?.5h，熱處理過程中，控制惰性氣體的氣壓為0.03MPa；

S5.冷卻，得到已生色的天然蛋白質(zhì)纖維。

實(shí)驗(yàn)例1

以實(shí)施例7的方法，控制熱處理溫度為180℃下處理羊毛纖維，處理后羊毛纖維如圖1、圖2所示，圖2為電鏡掃描圖。

實(shí)驗(yàn)例2

以實(shí)施例7的方法，控制熱處理溫度為220℃下處理羊毛纖維，處理后羊毛纖維如圖2所示。

實(shí)驗(yàn)例3

以實(shí)施例7的方法，分別控制熱處理溫度為180℃、190℃下處理羊毛纖維，并作出相應(yīng)的K/S曲線圖（如圖4、圖5所示）。

實(shí)驗(yàn)例4

以實(shí)施例7的方法，控制熱處理溫度為220℃下處理羊毛纖維5h，并將羊毛纖維做成織物，如圖6所示。