CN101240466A

CN101240466A - 溶剂法纤维素棉、竹复合纤维及其制备方法

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Publication number: CN101240466A
Application number: CNA2008103005938A
Authority: CN
Inventors: 冯涛; 王�义; 刘�英; 陈谋楷
Original assignee: Yibin Grace Group Co Ltd
Current assignee: Yibin Grace Group Co Ltd
Priority date: 2008-03-14
Filing date: 2008-03-14
Publication date: 2008-08-13
Anticipated expiration: 2028-03-14
Also published as: CN101240466B

Abstract

本发明涉及溶剂法纤维素棉、竹复合纤维及其制备方法，属于纺织领域。本发明所解决的技术问题为：提供了一种综合性能优良的溶剂法纤维素棉、竹复合纤维。本发明溶剂法纤维素棉、竹复合纤维，是由下述重量配比的原料制备而成：棉纤维素∶竹纤维素＝1％～99％∶1％～99％。其制备方法包括混合浆粕制备、N－甲基吗啉N－氧化物溶液溶解、过滤、纺丝、成形、洗涤、上油、烘干等步骤。本发明溶剂法纤维素棉、竹复合纤维可用于生产各种纺织制品，如：衣、袜、装饰布等。本发明溶剂法纤维素棉、竹复合纤维克服了单一的棉浆粕或竹浆粕为原料生产的纤维的性能单调，其抗菌性优于棉纤维，其柔软性优于竹纤维，有广阔的应用前景。

Description

溶剂法纤维素棉、竹复合纤维及其制备方法

技术领域

本发明涉及溶剂法纤维素棉、竹复合纤维及其制备方法，属于纺织领域。

背景技术

随着人们生活水平的日益提高，对于织物的要求也越来越高，不仅追求舒适性，而且更加重视绿色环保、抗菌、防臭等功能性的开发。以天然纤维为原料的织物具备良好的透气性、吸湿性、染色性和抗静电性，穿着舒适，色彩丰富，因而倍受人们的青睐。目前，再生纤维素纤维的主要生产方法有粘胶法和溶剂法两种，由于粘胶法纤维素纤维的生产会严重污染环境，因此，生产过程清洁环保的溶剂法纤维素纤维有逐步取代污染型粘胶法纤维素纤维的趋势。溶剂法纤维素纤维是以棉浆粕、木浆粕或竹浆粕等为原料，经过浆粕粉碎、混合、N-甲基吗啉N-氧化物溶液溶解、过滤、纺丝、成形、洗涤、上油、烘干等工艺而成。但目前溶剂法纤维素纤维的生产都以单一的棉浆粕、木浆粕或竹浆粕为原料进行生产，生产的纤维的性能单调，各有差异和缺陷，主要表现在抗菌抑菌功能、纤维柔软性、防臭性、着色性、白度、滑爽性、清香性、负离子等方面。因此，单一浆粕生产的溶剂法纤维素纤维已无法满足人们的多元化需求。而且，以单一浆粕生产溶剂法纤维素纤维的原材料容易受季节、市场供应等多种因素的影响。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种综合性能优良的溶剂法纤维素棉、竹复合纤维。

本发明溶剂法纤维素棉、竹复合纤维，是由下述重量配比的原料制备而成：棉纤维素∶竹纤维素＝1％～99％∶1％～99％。

进一步的，为了使制得的复合纤维的性能更好，上述的溶剂法纤维素棉、竹复合纤维优选由下述重量配比的原料制备而成：棉纤维素∶竹纤维素＝20％～80％∶20％～80％，最优选由下述重量配比的原料制备而成：棉纤维素∶竹纤维素＝40％～60％∶40％～60％。

进一步的，上述的溶剂法纤维素棉、竹复合纤维的干断裂强度≥2.5CN/dtex，湿断裂强度≥2.0CN/dtex，干断裂伸长率为8％～22％，白度≥60％。

进一步的，上述的溶剂法纤维素棉、竹复合纤维的单丝规格为1～8D，其品种有有光、半无光、全无光及着色丝等，其丝条形状包括常规丝、扁平丝及其他异形丝的短纤维和长丝等。

本发明的第二个目的是提供一种上述的溶剂法纤维素棉、竹复合纤维的制备方法，该方法包括如下步骤：

a、按重量配比将棉纤维素和竹纤维素制成混合浆粕；

b、将a步骤制得的混合浆粕溶解于N-甲基吗啉N-氧化物溶液中，制成纺丝液；

c、过滤、纺丝、成形；

d、洗涤、上油、烘干，即得。

上述的溶剂法纤维素棉、竹复合纤维的制备方法的步骤a中的混合浆粕，可以由原料棉制成棉浆粕，原料竹制成竹浆粕，然后将竹浆粕和棉浆粕混合制成；或者直接将棉、竹原料混合制成混合浆粕。根据需要，也可以直接使用市售棉浆粕和竹浆粕混合制成混合浆粕。由于浆粕的聚合度过大会使浆粕难以溶解，而浆粕聚合度过小会使制得的纤维的可纺性差、强度低，因此，为了使制得的纤维的可纺性好、强度高，上述的棉浆粕和竹浆粕混合后的混合浆粕的聚合度优选为300～2000。

上述溶剂法纤维素棉、竹复合纤维的制备方法的步骤a中的重量配比可以根据具体产品的性能要求做具体调整，如需产品的柔软性较好可以多加棉，如需产品的抗菌抑菌功能较好可以多加竹。

进一步的，上述的混合浆粕的灰份≤0.25％，水分≤12％，铁含量≤40ppm，脂肪蜡质≤0.25％，含氯物质≤0.25％，果胶质多缩戊糖≤0.25％，木质素≤0.25％，甲种纤维素≥85％，粘度≥8.0mpa.s，白度≥60％，定积重量120～1020g/m³，吸碱值为200～970％，膨润度为80～300％。

为了使上述溶剂法纤维素棉、竹复合纤维的制备方法的步骤a中制得的混合浆粕便于溶解，可以将棉浆粕和竹浆粕分别粉碎至粒度≤1mm后混合，也可以将棉浆粕和竹浆粕混合后再粉碎至粒度≤1mm。

进一步的，上述溶剂法纤维素棉、竹复合纤维的制备方法的步骤b中混合浆粕溶解于N-甲基吗啉N-氧化物溶液时，可以先用低浓度(重量百分浓度＜82％)的N-甲基吗啉N-氧化物溶液将浆粕溶胀，然后浓缩，将溶胀后的混合浆粕溶解；也可以直接用重量百分浓度为82％～90％(高浓度的N-甲基吗啉N-氧化物溶液在常温下为固态，加热成液态时对纤维素具有很好的溶解性；如果浓度过高，会增加生产成本)的N-甲基吗啉N-氧化物溶液将混合浆粕溶解。为了能使混合浆粕完全溶解，且成本节约(即N-甲基吗啉N-氧化物不能过多)，上述步骤b是将a步骤制得的混合浆粕按重量配比1∶4～1∶24溶解于重量百分浓度为82％～90％的N-甲基吗啉N-氧化物溶液中。溶解时的温度过低，则溶解速度过慢，不利于生产，溶解时的温度过高则N-甲基吗啉N-氧化物易分解，会产生有色杂质，因此，b步骤的溶解温度优选为75～100℃。

上述溶剂法纤维素棉、竹复合纤维的制备方法的步骤c中的过虑、纺丝、成形是纺丝液经过螺杆机、过滤器进入纺丝箱体，从喷丝板喷出，经过气隙冷却，然后进入N-甲基吗啉N-氧化物溶液中凝固，最后拉伸成形；其中，喷丝孔径优选为0.06～1.00mm(孔径过大或过小，丝条成形不稳定)，喷出速度优选为20～200m/min(喷出速度过慢，生产效率低，喷出速度过快，设备不稳定)，气隙距离为10～400mm，气隙周围温度(即空气冷却温度)为0～38℃(温度过高，不能满足冷却要求，过低则耗能成本高)，N-甲基吗啉N-氧化物溶液的浓度为0～70％(浓度为0表示用水溶液也可以)，N-甲基吗啉N-氧化物溶液的温度为0～98℃，螺杆机各区、过滤器、纺丝箱体的温度为80～125℃，拉伸成形时的拉伸率为-10％～300％。

上述溶剂法纤维素棉、竹复合纤维的制备方法的步骤d中洗涤、上油、烘干是将成形后的丝条于25～95℃下在水浴中进行洗涤，同时进行再拉伸，其拉伸率为15％～100％(根据具体情况，可以将拉伸后的丝条于25～90℃下再次洗涤，洗涤后脱水)，然后将丝条上油，油浴浓度为0.1～1.0g/l，干燥，即得。其中，干燥可以在常温下晾干，也可以根据需要在常温～105℃下烘干。

本发明溶剂法纤维素棉、竹复合纤维克服了单一的棉或竹为原料生产的纤维的性能单调，其抗菌性、防螨性优于棉纤维，其柔软性、着色性优于竹纤维；与用粘胶法生产的棉、竹复合纤维素纤维相比，其纤维强度大大提高。本发明溶剂法纤维素棉、竹复合纤维还可以根据市场棉、竹的供应情况，调整棉浆粕、竹浆粕的用量配比，从而节约企业的生产成本，有广阔的应用前景。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例11.7dtex×38mm溶剂法纤维素棉、竹复合纤维的生产

取棉纤维素30kg、竹纤维素70kg，按常规浆粕制造方法制成复合纤维素浆粕。经测定，制得的复合纤维素浆粕的平均聚合度为800。

将上述复合纤维素浆粕溶解于760kg NMMO(N-甲基吗啉-N-氧化物)溶液中，制得纺丝液。其中，NMMO的浓度为87.2％，溶解温度为83℃。经测定，制得的纺丝液中的纤维素含量为11.4％。

将上述纺丝液过滤、纺丝、成形，制成丝条。其中纺丝时的喷丝孔径为0.1mm，纺丝温度为110℃，喷丝头拉伸率为20％，气隙距离为25mm。

将上述制得的丝条于85℃下在水浴进行二次拉伸，拉伸率为35％，然后于50℃下在水浴中洗涤，洗涤时间为40min，经脱水后上油，再经脱水后于75℃下烘干，即得。

实施例21.7dtex×38mm溶剂法纤维素棉、竹复合纤维的生产

取棉纤维素40kg、竹纤维素60kg按常规浆粕制造方法制成复合纤维素浆粕。经测定，制得的复合纤维素浆粕的平均聚合度为795。

将上述复合纤维素浆粕溶解于760kg NMMO溶液中，制得纺丝液。其中，NMMO的浓度为87.2％，溶解温度为83℃。经测定，制得的纺丝液中的纤维素含量为11.3％。

实施例31.7dtex×38mm溶剂法纤维素棉、竹复合纤维的生产

取棉纤维素50kg、竹纤维素50kg按常规浆粕制造方法制成复合纤维素浆粕。经测定，制得的复合纤维素浆粕的平均聚合度为790。

将上述复合纤维素浆粕溶解于760kg NMMO溶液中，制得纺丝液。其中，NMMO的浓度为87.1％，溶解温度为83℃。经测定，制得的纺丝液中的纤维素含量为11.5％。

实施例4120D/30F溶剂法纤维素棉、竹复合纤维长丝的生产

取棉纤维素60kg、竹纤维素40kg按常规浆粕制造方法制成复合纤维素浆粕。经测定，制得的复合纤维素浆粕的平均聚合度为780。

将上述复合纤维素浆粕溶解于810kg NMMO溶液中，制得纺丝液。其中，NMMO的浓度为87.6％，溶解温度为82℃。经测定，制得的纺丝液中的纤维素含量为10.5％。

将上述纺丝液过滤、纺丝、成形，制成丝条。其中纺丝时的喷丝孔径为0.09mm，纺丝温度为107℃，喷丝头拉伸率为25％，气隙距离为20mm。

将上述制得的丝条于80℃下在水浴进行二次拉伸，拉伸率为30％，然后于45℃下在水浴中洗涤，洗涤时间为30min，经脱水后上油，再经脱水后于80℃下烘干，即得。

实施例5纤维性能测定

测定实施例1～4生产的溶剂法纤维素棉、竹复合纤维的性能，与溶剂法纤维素棉纤维、溶剂法纤维素竹纤维、粘胶法纤维素棉、竹复合纤维的性能比较，结果见表1。(表1中棉纤维为溶剂法纤维素棉纤维，竹纤维为溶剂法纤维素竹纤维，粘胶法为粘胶法纤维素棉、竹复合纤维)

表1

从表1可以看出，本发明溶剂法纤维素棉、竹复合纤维的性能优良，克服了单一浆粕生产的纤维素纤维性能单调的缺陷，其性能如：抗菌抑菌功能、防螨性等优于粘胶法纤维素棉、竹复合纤维，且其生产过程不对环境造成污染，因此，本发明溶剂法纤维素棉、竹复合纤维具有广阔的市场前景。

Claims

1. 溶剂法纤维素棉、竹复合纤维，其特征在于：是由下述重量配比的原料制备而成：棉纤维素∶竹纤维素＝1％～99％∶1％～99％。

2. 根据权利要求1所述的溶剂法纤维素棉、竹复合纤维，其特征在于：是由下述重量配比的原料制备而成：

棉纤维素∶竹纤维素＝20％～80％∶20％～80％。

3. 根据权利要求2所述的溶剂法纤维素棉、竹复合纤维，其特征在于：是由下述重量配比的原料制备而成：

棉纤维素∶竹纤维素＝40％～60％∶40％～60％。

4. 根据权利要求1所述的溶剂法纤维素棉、竹复合纤维，其特征在于：该复合纤维的干断裂强度≥2.5CN/dtex，湿断裂强度≥2.0CN/dtex，干断裂伸长率为8％～22％，白度≥60％。

5. 权利要求1所述的溶剂法纤维素棉、竹复合纤维的制备方法，包括如下步骤：

a、按重量配比将棉纤维素和竹纤维素制成混合浆粕；

c、过滤、纺丝、成形；

d、洗涤、上油、烘干，即得。

6. 根据权利要求5所述的溶剂法纤维素棉、竹复合纤维的制备方法，其特征在于：步骤a中所述的混合浆粕的聚合度为300～2000，粒度≤1mm。

7. 根据权利要求5所述的溶剂法纤维素棉、竹复合纤维的制备方法，其特征在于：步骤a中所述的混合浆粕的灰份≤0.25％，水分≤12％，铁含量≤40ppm，脂肪蜡质≤0.25％，含氯物质≤0.25％，果胶质多缩戊糖≤0.25％，木质素≤0.25％，甲种纤维素≥85％，粘度≥8.0mpa.s，白度≥60％，定积重量120～1020g/m³，吸碱值为200～970％，膨润度为80～300％。

8. 根据权利要求5所述的溶剂法纤维素棉、竹复合纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤b是将a步骤制得的混合浆粕按重量配比1∶4～1∶24溶解于重量百分浓度为82％～90％的N甲基吗啉N氧化物溶液中，其溶解温度为75～100℃。

9. 根据权利要求5所述的溶剂法纤维素棉、竹复合纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤c中纺丝、成形是将所纺的丝条在空气中冷却，然后于浓度为0～70％的N甲基吗啉N氧化物溶液中凝固，最后拉伸成形；其中，空气冷却的温度为0～38℃，N甲基吗啉N氧化物溶液的温度为0～98℃，拉伸成形时的拉伸率为10％～300％。

10. 根据权利要求5所述的溶剂法纤维素棉、竹复合纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤d中洗涤、上油、烘干是将成形后的丝条于25～95℃下在水浴中进行洗涤，同时进行再拉伸，其拉伸率为15％～100％，然后将拉伸后的丝条上油，油浴浓度为0.1～1.0g/l，干燥，即得。