一種再生纖維素纖維及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及再生纖維技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種再生纖維素纖維及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 再生纖維素纖維是指用天然聚合物為原料、經(jīng)化學(xué)方法制成的、與原聚合物在化 學(xué)組成上基本相同的化學(xué)纖維。同時又可用纖維素為原料制成的、結(jié)構(gòu)為纖維素II的再生 纖維。
[0003] 在眾多再生纖維素纖維中，Lyocell纖維（意即溶解性纖維）被譽(yù)為21世紀(jì)綠色 纖維，它是以N-甲基嗎啉-N-氧化物（ΝΜΜ0)為溶劑，用于濕法紡制的再生纖維素纖維。早 在20世紀(jì)30年代就有專利（US92179181)提出可用叔胺酸氧化物直接溶解纖維素來制取 性能優(yōu)于粘膠纖維的新型纖維素纖維-Lyocell纖維，其組成仍屬于纖維素結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品廢棄 物自然降解，被認(rèn)為是綜合性能良好的一種綠色環(huán)保纖維。它具有棉纖維的舒適性、聚酯纖 維的強(qiáng)度、粘膠纖維的懸垂性和蠶絲的柔軟質(zhì)態(tài)，深受人們的喜愛。為此，從20世紀(jì)70年代 起至今，在國內(nèi)外科學(xué)家的共同努力下，已申請或公開了有關(guān)Lyocell纖維的上百個專利。
[0004] 如專利"CN1472374A溶劑法竹纖維素纖維的制造方法"提到了一種利用竹纖維素 漿柏生產(chǎn)溶劑法纖維素纖維的制造方法，其方法為：先將聚合度為400~1000的竹纖維素 漿柏用切漿機(jī)切斷為特定規(guī)格的小片，然后進(jìn)行脫水使含水率達(dá)到2~4%，然后與濃縮后 的ΝΜΜ0溶劑混合、攪拌，在真空條件下加熱至80~110°C下進(jìn)行溶解，得到紡絲原液。然后 將該紡絲原液進(jìn)行紡絲、后處理等工序得到竹纖維短絲或者長絲。專利"CN1420214A溶劑 法纖維素纖維的紡絲原液的制備工藝"中提到了一種以棉漿柏或者木漿柏生產(chǎn)溶劑法纖維 素纖維的紡絲，設(shè)備簡單，適合小批量生產(chǎn)，但是需在改造的溶解釜或聚合釜完成反應(yīng)。
[0005] 但是上述現(xiàn)有技術(shù)中涉及制造方法，都是以棉、木或者竹漿柏制成的纖維素漿柏 為原料。但隨著Lyocell纖維的高速發(fā)展，林木棉等農(nóng)業(yè)資源的日益緊缺，已不能滿足人們 對Lyocell纖維原料的需求趨勢。而且，由于所采用的纖維素漿柏為棉、木或者竹漿柏，纖 維長度較長（長度一般大于〇. 5mm)，聚合度較高，纖維之間的結(jié)團(tuán)、搭橋、絮聚作用明顯，因 而在溶于ΝΜΜ0溶劑過程中，使ΝΜΜ0溶劑無法快速、均勻的與漿柏混合反應(yīng)，存在溶解時間 長、影響后續(xù)成絲性能等技術(shù)難題，在實(shí)際生產(chǎn)過程中缺乏可操作性。
[0006] 因此，如何找到一種更有利于再生纖維素纖維長期發(fā)展，并且能夠增強(qiáng)實(shí)際生產(chǎn) 中可操作性的制備方法，已成為行業(yè)內(nèi)生產(chǎn)廠家所廣泛關(guān)注的焦點(diǎn)和亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種再生纖維素纖維及其制備方 法，本發(fā)明的提供的再生纖維素纖維及制備方法，以玉米芯為纖維素為原料，經(jīng)過溶劑法制 備再生纖維素纖維，有效的解決了再生纖維素纖維原料緊缺，以及制備過程中可操作性差 的問題。
[0008] 本發(fā)明提供了一種再生纖維素纖維的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
[0009] 1)將玉米芯纖維漿柏和螯合劑在ΝΜΜ0溶液中混合溶解后，得到紡絲原液；
[0010] 2)再將上述步驟得到的紡絲原液進(jìn)行紡絲，得到再生纖維素纖維。
[0011] 優(yōu)選的，所述玉米芯纖維漿柏的聚合度為400~800。
[0012] 優(yōu)選的，所述玉米芯纖維漿柏中甲纖為80 %~95 %，白度為70 %~90 %，灰分為 0~0· 5%，水分為5%~50%。
[0013] 優(yōu)選的，所述玉米芯纖維漿柏的質(zhì)量占紡絲原液總質(zhì)量的5%~20%;所述螯合劑 的質(zhì)量為所述玉米芯纖維衆(zhòng)柏質(zhì)量的〇. 1 %~〇. 5%。
[0014] 優(yōu)選的，所述螯合劑為羧酸類螯合劑、聚羧酸類螯合劑和有機(jī)多元膦酸類螯合劑 中的一種或幾種；
[0015] 優(yōu)選的，所述羧酸類螯合劑為氨基羧酸類螯合劑、羥基羧酸類螯合劑和羥氨基羧 酸類螯合劑的一種或幾種；
[0016] 所述氨基羧酸類螯合劑包括乙二胺四乙酸（EDTA)、二乙基三胺五乙酸（DTPA)和 二亞乙基三胺五乙酸及其鹽中的一種或幾種；所述羥氨基羧酸類螯合劑包括羥乙基乙二胺 三乙酸（HEDTA)和二羥乙基甘氨酸（DEG)中的一種或幾種；所述羥基羧酸類螯合劑包括檸 檬酸（CA)、酒石酸（TA)和葡萄糖酸（GA)中的一種或幾種；
[0017] 所述聚羧酸類螯合劑為聚丙烯酸及其鈉鹽、聚甲基丙烯酸、水解聚馬來酸酐、富馬 酸（反丁烯二酸）一丙烯磺酸共聚體中的一種或幾種。
[0018] 優(yōu)選的，所述玉米芯纖維漿柏經(jīng)過酸處理。
[0019] 優(yōu)選的，所述酸處理為所述玉米芯纖維漿柏和ΝΜΜ0溶液混合前用酸性溶液進(jìn)行 處理；
[0020] 或所述玉米芯纖維漿柏和ΝΜΜ0溶液混合溶解過程中，通入酸性氣體進(jìn)行處理。
[0021] 本發(fā)明提供了一種再生纖維素纖維，其特征在于，由玉米芯纖維作為纖維原料經(jīng) 制備后得到。
[0022] 本發(fā)明還提供了一種物品，其特征在于，含有權(quán)利要求1~7任意一項(xiàng)所述的制備 方法制備的再生纖維素纖維，或權(quán)利要求8~9任意一項(xiàng)所述的再生纖維素纖維；
[0023] 所述物品包括民用服裝、家紡織物、紫外防護(hù)織物或工業(yè)用特種防護(hù)服。
[0024] 本發(fā)明提供了一種再生纖維素纖維的制備方法，其特征在于，包括如下步驟，首先 將玉米芯纖維漿柏和螯合劑在ΝΜΜ0溶液中混合溶解后，得到紡絲原液；再將上述步驟得到 的紡絲原液進(jìn)行紡絲，得到再生纖維素纖維。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用溶劑法制備再生 纖維素纖維，以玉米芯纖維為Lyocell纖維的原料，充分的利用了農(nóng)業(yè)廢棄物玉米芯，不僅 有效的解決了 Lyocell纖維原材料短缺的桎梏，也為玉米芯的綜合利用提供了全新途徑； 而且玉米芯纖維素漿柏，纖維長度短（長度在0~0. 3mm之間），聚合度均勻（在500~600 之間），在溶劑體系中能夠快速分散均勻，而且漿柏表面分布有大量的孔洞，具有較強(qiáng)的毛 細(xì)現(xiàn)象，可快速吸收溶劑，使?jié){柏表面與內(nèi)部都參與反應(yīng)，極大的降低了反應(yīng)時間，提高了 反應(yīng)均勻度，不需要經(jīng)過漿柏的活化工序，縮短了生產(chǎn)流程，提高了生產(chǎn)效率。此外，本發(fā)明 在制備紡絲原液的過程中，通過添加螯合劑，使玉米芯漿柏中的鐵離子失效，從而避免了鐵 離子使得紡絲原液聚合度劇烈下降，造成紡絲困難、易斷頭，使成絲產(chǎn)品質(zhì)量差、強(qiáng)度低等 負(fù)面影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明提供的再生纖維素纖維制備方法溶解均勻穩(wěn)定、溶解時間 短，本發(fā)明提供的制備方法溶解時間為30~60min，相比木楽;縮短了 20~70min，后續(xù)成 絲性能好，所制備的再生纖維素纖維斷裂伸長率能達(dá)到17. 6%，干斷裂強(qiáng)度能達(dá)到4. 5CN/ dtex〇
【附圖說明】
[0025] 圖1為本發(fā)明提供的玉米芯纖維素漿柏的500倍SEM照片；
[0026] 圖2為本發(fā)明提供的玉米芯纖維素漿柏的5000倍SEM照片；
[0027] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例1中的玉米芯纖維素漿柏的5000倍SEM照片；
[0028] 圖4為Lyocell纖維紡絲工藝流程簡圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是 應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為了進(jìn)一步說明