專利名稱：一種纖維素溶液凝固成形方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種纖維素溶液凝固成形的方法，特別涉及尿素溶劑法纖維素溶液的成形方法。
背景技術(shù)：
纖維素是自然界存在的最豐富的可再生聚合物，具有很好的生物相容性，生物降解性等許多優(yōu)良的性能，可以用來制備多種功能纖維素產(chǎn)品，其中，堿溶液是當(dāng)前極有發(fā)展前景的纖維素溶劑體系，例如氫氧化鈉/尿素等，之后纖維素溶液在酸性凝固浴中成型。例如中國專利申請?zhí)?00710021068. 8公開了制備再生纖維素絲的工業(yè)方法，將纖維素溶解在溶劑中，充分?jǐn)嚢琛⒅频美w維素溶液，將纖維素溶液經(jīng)過過濾、脫泡、噴絲、凝固浴凝固、水洗、牽伸、烘干制得再生纖維素絲，其中凝固浴是有硫酸和硫酸鈉水溶液。中國專利申請?zhí)?200410013389. X公開了一種再生纖維素纖維的制備方法，將纖維素溶解在5_12wt%氫氧化鈉和8-20wt%尿素混合水溶液中，充分?jǐn)嚢?，制得纖維素濃溶液，采用濕法紡絲方法在紡絲機(jī)上進(jìn)行噴絲并在凝固浴中再生凝固，所述凝固浴為3-25wt %硫酸水溶液、3-25wt %硫酸/5-30襯％硫酸鈉水溶液、3-25wt%硫酸/5-30wt%硫酸銨水溶液等。以及中國專利申請?zhí)?00510018799. 8公開的二步凝固浴法制備再生纖維素纖維的方法中，凝固浴的組成為 5-20wt %硫酸/10_25wt %硫酸鈉混合水溶液。上述的纖維素溶液均采用化學(xué)反應(yīng)成型，其成形速度快，但消耗了原材料硫酸和氫氧化鈉，而且產(chǎn)生了廉價的不易處理的副產(chǎn)物硫酸鈉。尿素溶劑法纖維素溶液含氫氧化鈉量較大，如果不采用物理成形的方法，用上述方法就必然造成尿素、氫氧化鈉、硫酸等原材料大量的消耗，產(chǎn)生了大量的硫酸鈉副產(chǎn)物，也使得尿素的回收非常困難，造成了此生產(chǎn)工藝的產(chǎn)品成本很高，另外對環(huán)境造成一定的影響。在質(zhì)量方面，曾經(jīng)試驗(yàn)使用硫酸反應(yīng)使纖維成形的纖維有一定的脆性而且強(qiáng)度很低，可能是由于大量的酸與纖維素溶液的堿起劇烈的放熱反應(yīng)引起纖維內(nèi)部和外表的結(jié)構(gòu)不均勻，使得聚合度很高(DP = 500 600)的纖維素溶液得到的卻是強(qiáng)度很低的纖維。鑒于此，特提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種纖維素纖維溶液凝固成形的方法，該方法的第一凝固浴為非酸性凝固浴，第一凝固浴的溶劑可以回收循環(huán)利用，節(jié)約了酸和堿的消耗，同時也減少了對硫酸鹽的回收；且得到的纖維更具有柔韌性。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的發(fā)明目的，一種纖維素溶液凝固成形的方法，包括如下步驟(1)將纖維素漿粕溶解于尿素或硫脲、堿金屬氫氧化物以及水組成的混合水溶液中，得到纖維素溶液；(2)步驟(1)得到的纖維素溶液在第一凝固浴中固化，所述的第一凝固浴的組成包括尿素/硫脲、堿金屬氫氧化物以及水組成的混合水溶液，溫度為50 100°C，其中，尿素/硫脲和堿金屬氫氧化物的濃度均低于步驟(1)相應(yīng)的組分所用的濃度，第一凝固浴中沒有酸性物質(zhì)的加入；

(3)最終固化后的固態(tài)纖維進(jìn)行牽伸、切斷、精煉、烘干、打包過程得到纖維素纖維。在步驟(2)中凝固浴采用的組分為純水、或者氫氧化鈉以及硫脲/尿素，但是其濃度要低于步驟(1)相應(yīng)組分的濃度，由于高濃度物質(zhì)可以自由向低濃度方擴(kuò)散的原理，通過調(diào)節(jié)凝固水溫、凝固浴量、凝固浴組成，可以控制纖維素溶液中堿和尿素向水中(不含堿和尿素)或低濃度水溶液中(此處的低濃度水溶液是相對于纖維素溶液中的堿和尿素濃度)自由擴(kuò)散出來的速度，而尿素法纖維素溶液的穩(wěn)定體系由于堿和尿素的擴(kuò)散分離而變得不穩(wěn)定，以達(dá)到凝固成形目的；且凝固浴溫度控制在50 100°C的范圍內(nèi)，在此溫度既能提高纖維素溶液中溶質(zhì)分子(所述的溶質(zhì)分子不含纖維素高分子，主要是小分子擴(kuò)散，因?yàn)樾》肿訑U(kuò)散運(yùn)動速度快)往凝固浴中擴(kuò)散的速度(導(dǎo)致纖維素溶液成形的速度)，又能不至于使尿素快速分解。在第一凝固浴中，沒有酸參與進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，不會產(chǎn)生回收復(fù)雜而市場廉價的副產(chǎn)物硫酸鈉。步驟(2)中凝固浴中尿素/硫脲的質(zhì)量百分比濃度為0 1%，優(yōu)選0.4%。步驟(2)中凝固浴中堿金屬氫氧化物的質(zhì)量百分比濃度為0 1%，優(yōu)選0. 3%。優(yōu)選地，步驟(1)中，堿金屬氫氧化物的質(zhì)量百分比濃度為5 10%，尿素/硫脲的質(zhì)量百分比濃度為6 13%。優(yōu)選地，步驟(2)中，堿金屬氫氧化物的濃度0 1%，尿素或硫脲的質(zhì)量百分比濃度為0 1%。本發(fā)明的方法中，第一凝固浴的組分與現(xiàn)有技術(shù)所公開的凝固浴是不同的，本發(fā)明的第一凝固浴的組分不含酸。在纖維成形過程中，根據(jù)實(shí)際需要，可以僅僅使用本發(fā)明第一凝固浴，也可以將本發(fā)明第一凝固浴與現(xiàn)有技術(shù)的凝固浴結(jié)合使用制備出所需的纖維。纖維素溶液的成形相對于紡絲速度來說是很慢的，于是就須增加凝固浴管的長度，凝固浴管長度越長，絲束在凝固浴停留時間越長，擴(kuò)散出來的尿素和堿越多，纖維成形更致密，纖維強(qiáng)度越大，成形效果越好。本發(fā)明第一凝固浴的凝固浴槽可以是槽式或筒管式，凝固浴槽深或凝固浴筒管長為 600 1500mm，優(yōu)選 1000 1200mm。本發(fā)明中的第一凝固浴中，凝固浴流量為大于纖維素溶液體積流量的20倍；優(yōu)選 30-40 倍。優(yōu)選的，所述的方法中，在步驟(2)、(3)之間還進(jìn)一步包括如下步驟(a)經(jīng)步驟(2)固化后的固態(tài)纖維經(jīng)牽伸后在第二凝固浴中固化其中，所述的第二凝固浴的組成為1 10襯％濃度的無機(jī)酸，凝固浴溫度為60 100°C，優(yōu)選，所述的無機(jī)酸為硫酸。即所述方法為(1)將纖維素漿粕溶解于尿素或硫脲、堿金屬氫氧化物以及水組成的混合水溶液中，得到纖維素溶液；(2)步驟(1)得到的纖維素溶液在第一凝固浴中固化，所述的第一凝固浴的組成包括尿素/硫脲、堿金屬氫氧化物以及水組成的混合水溶液，溫度為50 100°C，其中，尿素/硫脲和堿金屬氫氧化物的濃度均低于步驟(1)相應(yīng)的組分所用的濃度；(3)經(jīng)步驟(2)固化后的固態(tài)纖維經(jīng)牽伸后在第二凝固浴中固化其中，所述的第二凝固浴的組成為1 10襯％濃度的無機(jī)酸，凝固浴溫度為60 100°C，優(yōu)選，所述的無機(jī)酸為硫酸，經(jīng)第二凝固浴固化后的固態(tài)纖維再進(jìn)行牽伸、切斷、精煉、烘干、打包過程得到纖維素纖維。優(yōu)選的，所述 的方法中，在步驟(2)、(3)之間還進(jìn)一步包括如下步驟(a)經(jīng)步驟⑵固化后的固態(tài)纖維經(jīng)牽伸后在第二凝固浴中固化，其中，所述的第二凝固浴的組成為1 10襯％濃度的無機(jī)酸，凝固浴溫度為60 100°C，優(yōu)選，所述的無機(jī)酸為硫酸；(b)經(jīng)步驟(a)固化后的固態(tài)纖維至少需一次牽伸，固態(tài)纖維在第三凝固浴中進(jìn)行牽伸，其中，所述的第三凝固浴為溫度為60 100°C的水或水蒸汽，其優(yōu)選，溫度為95°C 的水。即所述方法為(1)將纖維素漿粕溶解于尿素或硫脲、堿金屬氫氧化物以及水組成的混合水溶液中，得到纖維素溶液；(2)步驟(1)得到的纖維素溶液在第一凝固浴中固化，所述的第一凝固浴的組成包括尿素/硫脲、堿金屬氫氧化物以及水組成的混合水溶液，溫度為50 100°C，其中，尿素 /硫脲和堿金屬氫氧化物的濃度均低于步驟(1)相應(yīng)的組分所用的濃度；(3)經(jīng)步驟⑵固化后的固態(tài)纖維經(jīng)牽伸后在第二凝固浴中固化，其中，所述的第二凝固浴的組成為1 10襯％濃度的無機(jī)酸，凝固浴溫度為60 100°C，優(yōu)選，所述的無機(jī)酸為硫酸；(4)經(jīng)步驟(3)固化后的固態(tài)纖維至少需一次牽伸，固態(tài)纖維在第三凝固浴中進(jìn)行牽伸，其中，所述的第三凝固浴為溫度為60 100°C的水或水蒸汽，其優(yōu)選，溫度為95°C 的水；經(jīng)第三凝固浴固化后的纖維再進(jìn)行牽伸、切斷、精煉、烘干、打包過程得到纖維素纖維。第一凝固浴中還進(jìn)一步的包括微量凝固助劑，例如AC1815等。在第一凝固浴中，絲束運(yùn)行方向與浴液流動方向一致。在第二、三凝固浴中，絲束運(yùn)行方向與浴液流動方向一致。上述的運(yùn)行方式可以降低纖維與凝固浴的摩擦力，改善纖維成形效果。筒管內(nèi)水的流動，既可以使纖維成形完全，又可以將纖維絲束帶出筒管，使操作簡單。紡絲浴成形時間(第一凝固浴停留時間)為0 10s。運(yùn)用第三凝固浴使用溫度為60-100°C的水(也可添加少量各種改善功能用的助劑)做為凝固劑，簡單順利的使質(zhì)量指標(biāo)特定的尿素溶劑法纖維素溶液凝固成各種形式的
女口
廣 PFt ο本發(fā)明所述的纖維溶液凝固成形的方法中，凝固浴對噴絲頭及其它組件無腐蝕作用，這樣對紡絲組件材質(zhì)要求可以降低，因而可以降低造價，延長噴絲頭使用壽命。為使纖維成形后不斷裂，從噴絲頭出來的絲束，進(jìn)行-15 0%的負(fù)牽伸；第二凝固浴牽伸采用5% 30%的正牽伸；第三凝 固浴牽伸采用5% 30%的正牽伸。第二凝固浴中使用酸性溶液將纖維內(nèi)部堿徹底被中和以及尿素被全部分解或洗出，從而達(dá)到完全凝固成形目的。經(jīng)過第三凝固浴槽的塑化牽伸，所得纖維的塑性提高，可以提高牽伸倍數(shù)，降低纖維脆性，纖維產(chǎn)品干強(qiáng)和濕強(qiáng)有明顯提高。本發(fā)明突出的有益效果如下本發(fā)明的纖維素溶液凝固成形的方法，通過物理的雙擴(kuò)散原理，尋找最佳成形溫度，使纖維素溶液成形迅速、均勻、穩(wěn)定。而傳統(tǒng)粘膠纖維生產(chǎn)技術(shù)和以前的尿素法纖維素溶液成形是使用硫酸等化學(xué)物質(zhì)作為凝固浴，通過化學(xué)反應(yīng)使纖維素溶液生成纖維素纖維，化學(xué)反應(yīng)過程消耗了氫氧化鈉和硫酸，產(chǎn)生了大量硫酸鈉等廉價副產(chǎn)物，使溶劑難以回收，大大增加了凝固浴回收處理的成本和生產(chǎn)工藝的復(fù)雜性。傳統(tǒng)的粘膠纖維生產(chǎn)中氫氧化鈉的消耗是520Kg/噸纖維，硫酸是720Kg/噸纖維。尤其是以尿素溶劑法纖維素溶液的相關(guān)產(chǎn)品項(xiàng)目，按有硫酸中和反應(yīng)凝固成形的生產(chǎn)方法計(jì)算(有硫酸的凝固浴方法)，每噸產(chǎn)品纖維耗硫酸1. 7噸，耗氫氧化鈉1. 4噸，在尿素溶劑回收方面也有非常大的難度。本發(fā)明的方法凝固成形后的凝固浴可以通過簡單的反滲透、鈉濾等膜分離的方法進(jìn)行純化、增濃、 循環(huán)使用，其過程中溶劑幾乎沒有損失，符合清潔生產(chǎn)和環(huán)保保護(hù)的要求，且所得纖維的塑性提高，可以提高牽伸倍數(shù)，纖維產(chǎn)品干強(qiáng)和濕強(qiáng)有明顯提高。
具體實(shí)施例方式以下對結(jié)合具體實(shí)施方式
對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)一步詳細(xì)的介紹。實(shí)施例1將纖維素漿粕溶解于尿素、氫氧化鈉以及水組成的混合水溶液中，得到纖維素溶液，漿粕的質(zhì)量百分比濃度為4. 96%，尿素的質(zhì)量百分比濃度為11. 45%，氫氧化鈉的質(zhì)量百分比濃度為6. 61% ；得到的纖維素溶液在第一凝固浴中固化，第一凝固浴為溫度為95°C 的純熱水，其它組成為零。第一凝固浴對纖維素溶液進(jìn)行凝固使用后直接排放，不循環(huán)使用；在紡絲機(jī)噴絲頭處凝固浴槽第一次固化后的固態(tài)纖維進(jìn)入導(dǎo)絲輥牽伸后再在第二凝固浴中固化，再經(jīng)后續(xù)的處理得到纖維素纖維，其中，第二凝固浴的組成為5wt%濃度的硫酸， 凝固浴溫度為90°C，纖維然后進(jìn)入第三凝固浴，第三凝固浴為浴溫為62°C的高溫?zé)崴?。得到的纖維素纖維的絕干強(qiáng)度1. 62cN/dteX。實(shí)施例2將纖維素漿粕溶解于尿素、氫氧化鈉以及水組成的混合水溶液中，得到纖維素溶液，漿粕的質(zhì)量百分比濃度為4. 87%，尿素的質(zhì)量百分比濃度為11. 69%，氫氧化鈉的質(zhì)量百分比濃度為6. 90%;得到的纖維素溶液在第一凝固浴中固化，第一凝固浴的溫度為90°C， 第一凝固浴浴筒長度(浸浴深度)為900mm，凝固浴流量為纖維素溶液體積流量的35倍， 其中的尿素的質(zhì)量百分比濃度為0. 3%，氫氧化鈉的質(zhì)量百分比濃度為0. 1% ；在紡絲機(jī)噴絲頭處凝固浴槽第一次固化后的固態(tài)纖維進(jìn)入導(dǎo)絲輥牽伸后再在第二凝固浴中固化，再經(jīng)后續(xù)的處理得到纖維素纖維，其中，第二凝固浴的組成為濃度的硫酸，凝固浴溫度為 980C，纖維然后進(jìn)入第三凝固浴，第三凝固浴為浴溫為80°C的熱水。得到的纖維素纖維的絕干強(qiáng)度1. 65cN/dtex。實(shí)施例3
將纖維素漿粕溶解于尿素、氫氧化鈉以及水組成的混合水溶液中，得到纖維素溶液，漿粕的質(zhì)量百分比濃度為5. 03%，尿素的質(zhì)量百分比濃度為11. 90%，氫氧化鈉的質(zhì)量百分比濃度為7. 10%;得到的纖維素溶液在第一凝固浴中固化，第一凝固浴的溫度為65°C， 第一凝固浴浴筒長度(浸浴深度)為700mm，凝固浴流量為纖維素溶液體積流量的40倍，凝固浴組成中尿素的質(zhì)量百分比濃度為0. 2%，氫氧化鈉的質(zhì)量百分比濃度為0. 1% ；在紡絲機(jī)噴絲頭處凝固浴槽第一次固化后的固態(tài)纖維進(jìn)入導(dǎo)絲輥牽伸后再在第二凝固浴中固化， 再經(jīng)后續(xù)的處理得到纖維素纖維，其中，第二凝固浴的組成為10襯％濃度的硫酸，凝固浴溫度為63°C，纖維然后進(jìn)入第三凝固浴，第三凝固浴為浴溫為61°C的熱水。得到的纖維素纖維的絕干強(qiáng)度1. 65cN/dtex。實(shí)施例4
將纖維素漿粕溶解于尿素、氫氧化鈉以及水組成的混合水溶液中，得到纖維素溶液，漿粕的質(zhì)量百分比濃度為4. 86%，尿素的質(zhì)量百分比濃度為11. 93%，氫氧化鈉的質(zhì)量百分比濃度為7. 23%;得到的纖維素溶液在第一凝固浴中固化。第一凝固浴的溫度為95°C， 凝固浴中尿素的質(zhì)量百分比濃度為0. 9%，氫氧化鈉的質(zhì)量百分比濃度為0. 4% ；在紡絲機(jī)噴絲頭處凝固浴槽第一次固化后的固態(tài)纖維進(jìn)入導(dǎo)絲輥牽伸后再在第二凝固浴中固化，再經(jīng)后續(xù)的處理得到纖維素纖維，其中，第二凝固浴的組成為3wt%濃度的硫酸，凝固浴溫度為90°C。纖維然后進(jìn)入第三凝固浴，第三凝固浴為浴溫為90°C的熱水，得到的纖維素纖維的絕干強(qiáng)度1.61cN/dtex。實(shí)施例5將纖維素漿粕溶解于尿素、氫氧化鈉以及水組成的混合水溶液中，得到纖維素溶液，漿粕的質(zhì)量百分比濃度為4. 92%，尿素的質(zhì)量百分比濃度為11. 65%，氫氧化鈉的質(zhì)量百分比濃度為7. 20%;得到的纖維素溶液在第一凝固浴中固化，第一凝固浴的溫度為97°C， 第一凝固浴浴筒長度(浸浴深度)為900mm，凝固浴流量為纖維素溶液體積流量的30倍， 其中，尿素的質(zhì)量百分比濃度為0.4%，氫氧化鈉的質(zhì)量百分比濃度為0.2% ；在紡絲機(jī)噴絲頭處凝固浴槽第一次固化后的固態(tài)纖維進(jìn)入導(dǎo)絲輥牽伸后再在第二凝固浴中固化，再經(jīng)后續(xù)的處理得到纖維素纖維，其中，第二凝固浴的組成為6wt%濃度的硫酸，凝固浴溫度為 96°C。纖維然后進(jìn)入第三凝固浴，第三凝固浴為浴溫為65°C的熱水，得到的纖維素纖維的絕干強(qiáng)度1. 69cN/dtex。實(shí)施例6將纖維素漿粕溶解于尿素、氫氧化鈉以及水組成的混合水溶液中，得到纖維素溶液，漿粕的質(zhì)量百分比濃度為4. 72%，尿素的質(zhì)量百分比濃度為6. 22%，氫氧化鈉的質(zhì)量百分比濃度為10. 00% ；得到的纖維素溶液在第一凝固浴中固化，第一凝固浴的凝固浴溫度為50°C，其中，尿素的質(zhì)量百分比濃度為0.3%，氫氧化鈉的質(zhì)量百分比濃度為1.0%;在紡絲機(jī)噴絲頭處凝固浴槽第一次固化后的固態(tài)纖維進(jìn)入導(dǎo)絲輥牽伸后再在第二凝固浴中固化，再經(jīng)后續(xù)的處理得到纖維素纖維，其中，第二凝固浴的組成為6wt%濃度的硫酸，凝固浴溫度為96°C。得到的纖維素纖維的絕干強(qiáng)度1. 57cN/dtex.實(shí)施例7將纖維素漿粕溶解于尿素、氫氧化鈉以及水組成的混合水溶液中，得到纖維素溶液，漿粕的質(zhì)量百分比濃度為5. 22%，尿素的質(zhì)量百分比濃度為13.0%，氫氧化鈉的質(zhì)量百分比濃度為6.0% ；得到的纖維素溶液在第一凝固浴中固化，第一凝固浴的凝固浴溫度為80°C，其中，尿素的質(zhì)量百分比濃度為0. 3%，氫氧化鈉的質(zhì)量百分比濃度為1. 0%，再進(jìn)過牽伸、切斷、精煉、烘干、打包得到纖維素纖維。得到的纖維素纖維的絕干強(qiáng)度1. 52cN/ dtex0實(shí)施例8將纖維素漿粕溶解于尿素、氫氧化鈉以及水組成的混合水溶液中，得到纖維素溶液，漿粕的質(zhì)量百分比濃度為4. 90%，尿素的質(zhì)量百分比濃度為11. 50%，氫氧化鈉的質(zhì)量百分比濃度為6. 62% ；得到的纖維素 溶液在第一凝固浴中固化，第一凝固浴浴筒長度(浸浴深度)為1200mm，溫度為95°C的純熱水，其它組成為零，凝固浴流量為纖維素溶液體積流量的40倍。第一凝固浴對纖維素溶液進(jìn)行凝固使用后直接排放，不循環(huán)使用；在紡絲機(jī)噴絲頭處凝固浴槽第一次固化后的固態(tài)纖維進(jìn)入導(dǎo)絲輥牽伸后再在第二凝固浴中固化，再經(jīng)后續(xù)的處理得到纖維素纖維，其中，第二凝固浴的組成為5wt%濃度的硫酸，凝固浴溫度為 90°C，纖維然后進(jìn)入第三凝固浴，第三凝固浴為浴溫為62°C的高溫?zé)崴５玫降睦w維素纖維的絕干強(qiáng)度1. 70cN/dtex。實(shí)施例9將纖維素漿粕溶解于尿素、氫氧化鈉以及水組成的混合水溶液中，得到纖維素溶液，漿粕的質(zhì)量百分比濃度為4. 70%，尿素的質(zhì)量百分比濃度為6. 81%，氫氧化鈉的質(zhì)量百分比濃度為9. 80% ；得到的纖維素溶液在第一凝固浴中固化，第一凝固浴浴筒長度 (浸浴深度)為600mm，第一凝固浴的凝固浴溫度為50°C，其中，尿素的質(zhì)量百分比濃度為 0. 5%，氫氧化鈉的質(zhì)量百分比濃度為0. 9%，凝固浴流量為纖維素溶液體積流量的25倍； 在紡絲機(jī)噴絲頭處凝固浴槽第一次固化后的固態(tài)纖維進(jìn)入導(dǎo)絲輥牽伸后再在第二凝固浴中固化，再經(jīng)后續(xù)的處理得到纖維素纖維，其中，第二凝固浴的組成為6襯％濃度的硫酸，凝固浴溫度為96°C。得到的纖維素纖維的絕干強(qiáng)度1. 67cN/dteX。
權(quán)利要求
1.一種纖維素溶液凝固成形的方法，包括如下步驟(1)將纖維素漿粕溶解于尿素或硫脲、堿金屬氫氧化物以及水組成的混合水溶液中，得到纖維素溶液；(2)步驟(1)得到的纖維素溶液在第一凝固浴中固化，所述的第一凝固浴的組成包括尿素/硫脲、堿金屬氫氧化物以及水組成的混合水溶液，溫度為50 100°C，其中，尿素/硫脲和堿金屬氫氧化物的濃度低于步驟(1)相應(yīng)的組分所用的濃度，第一凝固浴中沒有酸性物質(zhì)的加入；(3)最終固化后的固態(tài)纖維進(jìn)行牽伸、切斷、精煉、烘干、打包過程得到纖維素纖維。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)中凝固浴中尿素或硫脲的質(zhì)量百分比濃度為0 1%，優(yōu)選0.4%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，步驟(2)中凝固浴中堿金屬氫氧化物的質(zhì)量百分比濃度為0 1%，優(yōu)選0.3%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)中，堿金屬氫氧化物的質(zhì)量百分比濃度為5 10%，尿素/硫脲的質(zhì)量百分比濃度為6 13%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(2)、(3)之間還包括如下步驟 (a)經(jīng)步驟(2)固化后的固態(tài)纖維經(jīng)牽伸后在第二凝固浴中固化其中，所述的第二凝固浴的組成為1 IOwt%濃度的無機(jī)酸，凝固浴溫度為60 100°C，優(yōu)選，所述的無機(jī)酸為硫酸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(2)、(3)之間還包括如下步驟(a)經(jīng)步驟(2)固化后的固態(tài)纖維經(jīng)牽伸后在第二凝固浴中固化，其中，所述的第二凝固浴的組成為1 IOwt%濃度的無機(jī)酸，凝固浴溫度為60 100°C，優(yōu)選，所述的無機(jī)酸為硫酸；(b)經(jīng)步驟(a)固化后的固態(tài)纖維至少需一次牽伸，固態(tài)纖維在第三凝固浴中進(jìn)行牽伸，再進(jìn)行牽伸、去切斷、精煉、烘干、打包過程得到纖維素纖維，其中，所述的第三凝固浴為溫度為60 100°C的水或水蒸汽，其優(yōu)選，溫度為95°C的水。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在第一凝固浴中，絲束運(yùn)行方向與浴液流動方向一致。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第一凝固浴的凝固管長為600 1500mm， 優(yōu)選 1000 1200mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的方法，其特征在于，凝固浴流量大于纖維素溶液體積流量的20倍，優(yōu)選30-40倍。
全文摘要
一種纖維素溶液凝固成形的方法，(1)將纖維素漿粕溶解于尿素或硫脲、堿金屬氫氧化物以及水組成的混合水溶液中，得到纖維素溶液；(2)步驟(1)的纖維素溶液在非酸性的第一凝固浴中固化，溫度為50～100℃，尿素/硫脲和堿金屬氫氧化物的濃度低于步驟(1)相應(yīng)組分所用的濃度；(3)經(jīng)后續(xù)處理得到纖維素纖維。該產(chǎn)品具有可牽伸的塑性，能為提高強(qiáng)度創(chuàng)造有利條件。該成形方法的生產(chǎn)工藝和設(shè)備簡單，生產(chǎn)過程對設(shè)備和廠房無腐蝕，并且使得尿素溶劑法纖維素纖維、玻璃紙、膜、海綿以及由此纖維素溶液產(chǎn)生的相關(guān)產(chǎn)品生產(chǎn)成本大大降低，具有很高的經(jīng)濟(jì)效益和社會環(huán)保效益。
文檔編號D01F2/02GK102443869SQ20111028436
公開日2012年5月9日 申請日期2011年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月22日
發(fā)明者謝和平 申請人:中國紡織科學(xué)研究院