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      一種再生纖維素纖維及其制備方法_3

      文檔序號(hào):9762574閱讀:來源:國知局
      ,攪拌升溫,溶解纖維素,得到紡絲原液。
      [0057] 方法二:取ΝΜΜ0水溶液,將玉米芯纖維素漿柏、螯合劑和ΝΜΜ0溶液混合,纖維素在 溶劑中溶脹,然后經(jīng)過減壓/抽真空除去過量水分,溶解纖維素,得到紡絲原液。
      [0058] 方法三:取ΝΜΜ0水溶液,濃縮至含水量為10-30%,將玉米芯纖維素漿柏、螯合劑 和濃縮后的ΝΜΜ0溶液混合,攪拌升溫,同時(shí)經(jīng)過減壓/抽真空除去過量水分,溶解纖維素, 得到紡絲原液。
      [0059] 本發(fā)明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。本發(fā)明對 所述紡絲的具體過程沒有特別限制,以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的紡絲原液紡絲制備再生纖維 素纖維的過程即可,本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠清楚知道,其他的過濾、紡絲、水洗、上油以及干燥 等等過程,都是必不可少的常規(guī)步驟,而且,這對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說也是公知的。 參見圖4,圖4為Lyocell纖維紡絲工藝流程簡圖。
      [0060] 本發(fā)明對所述再生纖維素纖維的整體制備方法沒有其他特別限制,以本領(lǐng)域技術(shù) 人員熟知的操作條件即可,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況、產(chǎn)品要求以及質(zhì)量控制進(jìn) 行調(diào)整和選擇,本發(fā)明整體上優(yōu)選采用溶劑法制備再生纖維素纖維,更優(yōu)選具體為:
      [0061] 方法一:取ΝΜΜ0水溶液,濃縮至含水量為10-30%,將玉米芯纖維素漿柏、螯合劑 和濃縮后的ΝΜΜ0溶液混合,攪拌升溫,溶解纖維素,得到紡絲原液。然后將紡絲原液進(jìn)行過 濾、經(jīng)過干噴濕紡工藝得到再生纖維素纖維,凝固浴為ΝΜΜ0稀水溶液(濃度為5~15% ), 成形后的絲束經(jīng)過水洗、切斷、上油、干燥等后處理工序后即可得到玉米芯纖維素纖維。
      [0062] 方法二:取ΝΜΜ0水溶液,將玉米芯纖維素漿柏、螯合劑和ΝΜΜ0溶液混合,纖維素在 溶劑中溶脹,然后經(jīng)過減壓/抽真空除去過量水分,溶解纖維素,得到紡絲原液。然后將紡 絲原液進(jìn)行過濾、經(jīng)過干噴濕紡工藝得到再生纖維素纖維,凝固浴為ΝΜΜ0稀水溶液(濃度 為5~15%),成形后的絲束經(jīng)過水洗、切斷、上油、干燥等后處理工序后即可得到玉米芯纖 維素纖維。
      [0063] 方法三:取ΝΜΜ0水溶液,濃縮至含水量為10-30%,將玉米芯纖維素漿柏、螯合劑 和濃縮后的ΝΜΜ0溶液混合,攪拌升溫,同時(shí)經(jīng)過減壓/抽真空除去過量水分,溶解纖維素, 得到紡絲原液。然后將紡絲原液進(jìn)行過濾、經(jīng)過干噴濕紡工藝得到再生纖維素纖維,凝固浴 為NMMO稀水溶液(濃度為5~15% ),成形后的絲束經(jīng)過水洗、切斷、上油、干燥等后處理 工序后即可得到玉米芯纖維素纖維。
      [0064] 本發(fā)明為提高整體制備過程的效果以及后續(xù)產(chǎn)品的質(zhì)量,優(yōu)選對所述玉米芯纖維 漿柏還包括酸處理步驟,本發(fā)明對所述酸處理步驟沒有特別限制,以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知 的酸處理步驟即可,本發(fā)明提高鐵離子與螯合劑的螯合效果,具體步驟更優(yōu)選為,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;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。本發(fā)明對所述酸性溶液中的酸來源沒有特別限 制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況、產(chǎn)品要求以及質(zhì)量控制進(jìn)行調(diào)整和選擇,本發(fā)明優(yōu) 選為非金屬強(qiáng)酸弱堿鹽、弱酸(例如甲酸、乙酸);本發(fā)明對所述酸性溶液處理的方式?jīng)]有 特別限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況、產(chǎn)品要求以及質(zhì)量控制進(jìn)行調(diào)整和選擇,本 發(fā)明優(yōu)選為將玉米芯纖維漿柏在酸性溶液中浸漬和/或干燥。本發(fā)明對所述酸性氣體沒有 特別限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況、產(chǎn)品要求以及質(zhì)量控制進(jìn)行調(diào)整和選擇,本 發(fā)明優(yōu)選為二氧化碳;本發(fā)明還優(yōu)選上述步驟通入的二氧化碳,在后續(xù)的紡絲前的除泡步 驟中同時(shí)除去。
      [0065] 本發(fā)明經(jīng)過上述步驟制備得到了再生纖維素纖維,即一種玉米芯纖維素漿柏生產(chǎn) 的玉米芯纖維再生纖維素纖維。本發(fā)明有效的利用玉米芯纖維素漿柏中纖維長度短(長度 在0~0. 3_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(shí)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。
      [0066] 此外,本發(fā)明在制備過程中輔以螯合劑降低鐵離子的含量,有效的克服了鐵離子, 一方面使制得的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) 度低等問題,另一方面鐵離子的存在會(huì)造成纖維素和溶劑ΝΜΜ0的分解,生產(chǎn)易爆炸的中間 產(chǎn)物,具有重大安全隱患的問題。
      [0067] 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。
      [0068] 本發(fā)明提供的再生纖維素纖維以玉米芯纖維作為原料,本發(fā)明利用玉米果穗脫去 籽粒后的果軸一玉米芯,有效的解決了 Lyocell纖維原料限制了其快速發(fā)展的瓶頸,同時(shí) 我國現(xiàn)有年產(chǎn)玉米約為1. 5億噸,相應(yīng)玉米芯的產(chǎn)量估計(jì)也在4000萬噸左右,如此大量的 玉米芯,除了工業(yè)上部分用作糠醛、木糖醇等產(chǎn)品外,大部分被廢棄。因而,本發(fā)明采用的玉 米芯不僅價(jià)格較為低廉來源廣泛,大面積應(yīng)用后還能解決玉米芯作為農(nóng)業(yè)廢棄物直接燃燒 處理,造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染等問題。相比其他原料,制備的再生纖維素纖維具有更好的 強(qiáng)度,特別對鐵離子的含量進(jìn)行控制,有效的克服了玉米芯纖維作為原料存在的缺陷。
      [0069] 本發(fā)明還提供了一種物品,其特征在于,含有上述任意一項(xiàng)技術(shù)方案所述的制備 方法制備的再生纖維素纖維,或上述任意一項(xiàng)技術(shù)方案所述的再生纖維素纖維;
      [0070] 所述物品優(yōu)選包括民用服裝、家紡織物、紫外防護(hù)織物或工業(yè)用特種防護(hù)服。
      [0071] 本發(fā)明提供了一種再生纖維素纖維及其制備方法和應(yīng)用,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(shí)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(shí) 間短,本發(fā)明提供的制備方法溶解時(shí)間為30~60min,相比木漿縮短了 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
      [0072] 為了進(jìn)一步說明本發(fā)明,下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明提供的再生纖維素纖維及其制 備方法和應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)說明,本發(fā)明的保護(hù)范圍不受以下實(shí)施例的限制。
      [0073] 本發(fā)明實(shí)施例和對比例中含有玉米芯纖維漿柏的,所述玉米芯纖維漿柏中的具體 要求,均在下列范圍內(nèi)進(jìn)行選擇,甲纖為80~95%,白度為70~90%,灰分為0~0. 5%, 水分為5~50 %。
      [0074] 實(shí)施例1
      [0075]
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