專利名稱：含有咖啡渣的紗線及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種含有咖啡渣的紗線的制備方法，以及一種含有咖啡渣的新 紗線。
背景技術：
近年來一種能夠隨著皮膚溫度變化進行熱量調(diào)節(jié)的功能性紡織品的設計和 研制吸引了人們越來越多的注意。在此領域進行的大量嘗試不亞于在電子、太 陽能裝置以及建筑等方面所做的研究。然而，成功應用的很少且這些應用仍在 研究中。
眾所周知，各種材料例如織物、服裝和其它服飾可以通過處理來增強與所 述材料有關的性能特性。這些性能特性包括，例如，除臭、濕度控制、防紫外 線，和/或防止外界因素的影響。
某些原材料在沒有經(jīng)過化學制劑或添加劑處理就具有其原來的的某種性能 特性。例如，用未經(jīng)處理的材料例如萊卡制成的衣服具有彈性特性。然而，例 如萊卡這樣的材料，其可能不具有其它例如除臭或防紫外線的特性。此外，用 未經(jīng)處理的材料制成的服裝受限于與該未處理材料有關的物理性質(zhì)(例如織紋、 觸感、耐用性等)。而且，這些材料的性能特性通常是有限的，且不能充分地增 強所述材料的性能。
然而，應用化學試劑后，化學試劑常常揮發(fā)，且必須在整個織物的制造過 程中連續(xù)不斷地重新施加化學試劑，來賦予所需的特性。例如，當處理過的織 物被洗滌或暴露在外界自然環(huán)境時，化學試劑可能會揮發(fā)。
因此，人們想要制造一種高性能織物，其具有期望的例如織紋和耐用性的 物理性質(zhì)、提供更好的性能特性，且在重復使用后仍能保持這些性能特性。這 樣的高性能織物可以通過在使用紗線或纖維之前處理所述紗線或纖維以產(chǎn)生所 需材料而制得。
已經(jīng)嘗試過在生產(chǎn)織物前，將固體顆粒(例如活性炭)附著在紗在線。活性炭是一種具有不同形狀和大小的顆粒狀物質(zhì)，其形狀和大小取決于用于制造 活性炭的方法。在活性炭表面也覆蓋有形狀、大小各異的孔洞，其大小和形狀 取決于它如何被制成。這些孔洞使活性炭具有例如除臭的特性。
一種方法是將活性炭層夾在兩層織物中間。然而應用這種技術得到的具有 除臭功能的織物很重，穿起來比較麻煩。另一種已經(jīng)嘗試的方法是將活性炭摻 進包覆所述紗線的覆蓋層。然而這種方法改變了紗線的物理性質(zhì)。
人類活動給環(huán)境產(chǎn)生了許多令人不愉快的氣味。這些氣體的性質(zhì)由于氣體 顆粒的物理狀態(tài)和化學性質(zhì)或形成原因(生物分解作用、化學制劑、吸煙等) 不同而有很大區(qū)別。此外，這些令人不愉快的氣味也產(chǎn)生于我們每天生活的空 間和環(huán)境，例如浴室、廚房、垃圾、充滿煙霧的封閉環(huán)境(酒吧)等等。因此， 人們開發(fā)出許多方法來阻止這種令人不愉快的氣味。

發(fā)明內(nèi)容
長久以來咖啡渣被看作咖啡飲品制成之后的垃圾，然而本發(fā)明通過將咖啡 渣用于制備紗線中而提供一種再循環(huán)利用咖啡渣的環(huán)保方法。
本發(fā)明涉及一種含有咖啡渣的紗線的制備方法，包括(a)提供一種含有咖啡 渣的原材料；(b)將此原材料和高分子聚合物顆?；旌弦灾苽淠噶?；(c)從所述母 粒中制備紗線。本發(fā)明所用材料可以是焙燒過的咖啡渣、微膠囊化的焙燒過的 咖啡渣、微膠嚢化的咖啡精油或微膠嚢化的從咖啡渣中提取的具有香味的有機 化合物。在優(yōu)選實施方式中，咖啡渣是磨碎的咖啡豆或咖啡渣滓。上述提到的 材料中還包含有碳化顆粒，這種顆粒由碳化的咖啡渣顆粒、碳化的椰子顆粒或 碳化的竹子顆粒制得。此外，碳化的咖啡顆粒的制備過程需要經(jīng)過篩渣，從篩 選的混合物中除去有機成分，之后從不含有機成分的混合物中得到碳化的顆粒。 本發(fā)明所用的高分子聚合物顆粒選自聚丙烯、尼龍和聚酯。
本發(fā)明還提供紗線，其包括紗線和含有咖啡渣的材料。在優(yōu)選的實施方式 中，所述咖啡渣具有咖啡香氣。所述材料中還含有碳化顆粒。此外，這種紗線 可用來制作衣服。
本發(fā)明還公開了一種具有咖啡香氣的紗線，其包括由上述方法制成的紗線 和具有咖啡香氣的咖啡渣材料。該材料中還含有碳化顆粒。此外，該種紗線可 用來制作衣服。本發(fā)明進一步提供包含一種上述紗線的織物。該織物是非織造織物、機織 織物或4十織物。


圖1是^L大1000倍的含有咖啡渣的紗線的掃描電子顯微圖片 示含有咖啡渣的紗線，20表示一條紗線，30表示咖啡渣。
圖2是放大2500倍的含有咖啡渣的紗線的掃描電子顯微圖片 示含有咖啡渣的紗線，20表示一條紗線，30表示咖啡渣。
圖3是;^丈大5000倍的含有咖啡渣的紗線的掃描電子顯微圖片
具體實施例方式
實施例1:制備含有咖啡渣和碳化咖啡顆粒的材料
1、 制備含有咖啡渣的材料 術語"含有咖啡渣的材料"包括但不限于焙燒過的咖啡渣、微膠嚢化的咖
啡渣、微膠嚢化的咖啡精油或微膠囊化的從咖啡渣中提取的具有香氣的有機化 合物。咖啡渣可以是咖啡店里磨碎的咖啡豆或咖啡渣滓。隨后，咖啡渣4皮焙燒。 咖啡精油可以從咖啡豆中提取。將焙燒過的咖啡渣或咖啡精油裝入微膠囊。
2、 篩選咖啡渣或原料
咖啡豆廢料經(jīng)干凈的自來水漂洗之后干燥磨碎成尺寸在20 - 100 ju m之間 的顆粒，將磨碎的咖啡豆直接過篩。作為選擇，也可以將咖啡渣滓干燥并磨碎。 隨后，篩選磨碎的混合物。所產(chǎn)生的混合物可被篩選成在80 - 100 p m之間的不 同大小的精細顆粒。
3、 除去過篩后混合物中的有機成分
過篩后的混合物經(jīng)有機溶劑提取除去其中的有機成分。脂肪類成分在索氏 提取器中用乙醚提取除去，提取溫度控制在60。C以下。在之后所有操作中通過 通入惰性氣體來盡可能避免與空氣接觸，并且所有溶劑在使用前需要蒸餾。脂 質(zhì)類成分用丙酮進行處理，溶解在丙酮中的脂溶性成分在過量的含有5%乙醇的 氬氧化鉀溶液中回流發(fā)生皂化反應，從而除去磷脂。皂化反應后的溶液用0.1N 鹽酸酸化后用醚類提取脂肪酸。除去脂肪酸后，含有水溶性成分的水溶液在減 壓條件下濃縮干燥后用無水乙醇提耳又除去甘油。
,其中IO表 ，其中IO表4、 制備-灰化顆招
從第二步得到的混合物經(jīng)現(xiàn)有碳化方法進行碳化。例如，咖啡混合物在固 定床反應器中缺氧條件下加熱發(fā)生熱解反應，并最終轉(zhuǎn)化成我們希望的產(chǎn)物。 熱解反應包括石灰化作用、氣化作用和活性炭加工過程，熱解產(chǎn)物是活性炭?？?啡原料的i灰化作用通常在氯化鋅、氯化鎂、氯化《丐或磷酸等化學試劑的參與下
完成。碳化材料在800- 100(TC的熔爐中通入惰性氣體的條件下進行處理，在此 條件下可除去幾乎所有吸附的烴類化合物，從而可以增加表面積。
在將碳化材料活化之前，先用酸洗或堿洗使其帶有電荷，酸堿的選用取決 于,友化反應中除去其它成分時所選用的化學試劑?；罨^程可以采用許多方法， 但最常用的方法是通入氧化性氣體，如空氣、蒸汽或二氧化碳氣體處理碳化材 料。這種技術被普遍用在咖啡混合物的活化以及之后的碳化過程。炭材在800 -1100。C的蒸汽中進行反應被活化，同時控制流化床反應器中的大氣壓使熱量 分配均勻，從而增加氣固兩相的接觸面。蒸汽和炭材之間的反應發(fā)生在內(nèi)表面， 從而可以為釋放的H2、 C02、 CO氣體提供更多的吸收位點。
最初，碳化材料與蒸汽發(fā)生如下氣化反應，該反應又被稱為水煤氣反應
C + H20 — CO + H2 75,柳腳/」
以上反應是一個吸熱反應，反應產(chǎn)物CO和H2可以進行二次燃燒，反應放 出的熱量用來維持整個反應的溫度，反應如下
2CO + 02 — 2C02+393， 7卯/U/侮w。/」 2H2 + 02 — 2H20+3彩5附/侮wo/,.
5、 制備母粒
75%的碳化顆粒和25%的具有咖啡香氣的材料混合磨碎成小于1 ja m的細顆 粒，磨碎后的顆粒和高分子聚合物顆粒(聚丙烯、尼龍或聚酯)以重量比為1: 60的比例混合制備母粒。也可以用75%的碳化顆粒和25%的具有咖啡香氣的材 料直接與高分子聚合物顆粒(聚丙烯、尼龍或聚酯)混合制備母粒。
6、 抽紗母粒制成工業(yè)上可接受的濃度，并且以同樣的方式在每批母粒中加入聚合
漿料，包括染色母粒等，以使纖維著色。在《理解紡織品》(第六版，BillieJ. Collier等著，Prentice Hall印刷)中所提到的，母粒之所以如此設計是為了使纖 維可以在正常的生產(chǎn)過程中進行擠壓。如果需要，纖維可以切成短纖或制成長 纖進一步進行巻曲工藝加工或按巻曲工藝制成細絲。這樣得到的纖維可以用于 紡紗工藝的混紡階段，也可直接做成機織織物和針織織物，而無需改變?nèi)魏紊?產(chǎn)方法。
權(quán)利要求
1、一種含有咖啡渣的紗線的制備方法，包括(a)提供一種含有咖啡渣的原材料；(b)將此原材料和高分子聚合物顆?；旌弦灾苽淠噶＃缓?c)從所述母粒中抽紗。
2、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述材料可以是焙燒過的咖啡 渣，或微膠嚢化的咖啡渣，或微膠嚢化的咖啡精油，或微膠嚢化的從咖啡渣中 提取的具有香味的有機化合物。
3、 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述咖啡渣可以是磨碎的咖啡 豆或咖啡渣滓。
4、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述材料中還含有碳化顆粒。
5、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于所述顆粒可以由碳化的咖啡渣 顆粒，或碳化的椰子顆粒，或碳化的竹子顆粒制得。
6、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述聚合物顆粒可以是聚丙烯， 或尼龍，或聚酯。
7、 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述碳化的咖啡渣顆粒的制備 過程包括將咖啡渣過篩；從篩選的混合物中除去有機成分；和從不含有機成分 的混合物中制得碳化顆粒。
8、 一種紗線，包括紗線和含有咖啡渣的材料。
9、 如權(quán)利要求8所述的紗線，其特征在于所述咖啡渣具有咖啡香氣。
10、 如權(quán)利要求8所述的紗線，其特征在于所述材料中還含有碳化顆粒。
11、 如權(quán)利要求8所述的紗線，其特征在于所述紗線由權(quán)利要求1所述 的方法制成。
12、 一種織物，包含權(quán)利要求8中所述的一種紗線。
13、 如權(quán)利要求12所述的織物，其特征在于所述咖啡渣具有咖啡香氣。
14、 如權(quán)利要求12所述的織物，其特征在于所述材料中還含有碳化顆粒。
15、 如權(quán)利要求12所述的織物，其特征在于所述織物可以是非織造織物， 或沖幾織織物，或4f織物。
16、 一種衣服，包含權(quán)利要求8中所述的一種紗線。
17、 如權(quán)利要求16所述的衣服，其特征在于所述咖啡渣具有咖啡香氣。
18、 如權(quán)利要求16所述的衣服，其特征在于所述材料中還含有碳化顆粒。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種含有咖啡渣的紗線的制備方法，包括(a)提供一種含有咖啡渣的原材料；(b)將此原材料和高分子聚合物顆粒混合以制備母粒；和(c)從所述母粒中制備紗線。本發(fā)明還提供含有咖啡渣的紗線，包括紗線和含有咖啡渣的材料。本發(fā)明進一步提供含有本發(fā)明的紗線的織物。
文檔編號D01F6/46GK101418477SQ20081000842
公開日2009年4月29日 申請日期2008年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月22日
發(fā)明者嚴建國, 葉逸彥, 洪碩廷, 陳國欽 申請人:神采時尚事業(yè)股份有限公司