CN101240467A - 一种纤维素—聚丙烯腈复合纤维及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本文涉及一种纤维素—聚丙烯腈复合纤维及其制造方法，其特征为复合纤维为共混型或皮芯型，共混型中或皮芯型的皮层中纤维素和聚丙烯腈的质量比为1∶99～80∶20，皮芯型的芯层为纤维素或聚丙烯腈；其制造方法为采用离子液体为溶剂，也可加入有机溶剂为共溶剂，有机溶剂为N，N－二甲基乙酰胺、N，N－二甲基甲酰胺或者二甲基亚砜中的一种或几种。溶液经过脱泡、过滤、喷丝、凝固、牵伸、洗涤、干燥等步骤制得共混型或皮芯型复合纤维，由于纤维素的吸湿性以及与聚丙烯腈间的半相容性，所得纤维会出现多微孔结构，因而赋予纤维吸湿、透气、着色性好、健康舒适等特性；离子液体的采用也使得生产过程更为绿色环保。
Description
技术领域
本发明涉及一种纤维素-聚丙烯腈复合纤维及其制造方法，具体地说是采用离子液体为溶剂制备纤维素-聚丙烯腈复合纤维的方法及其产品。
背景技术
腈纶是三大合成纤维之一，由于它的柔软性和保暖性与羊毛十分相似，故又称为“合成羊毛”。因此，聚丙烯腈纤维大量用作“仿羊毛”纤维，替代羊毛。但是它也有合成纤维的吸湿、透湿和保水性差的特点，因此作为服用纤维，穿着起来有闷热感，不舒服。所以在内衣、衬衫、运动装等服用方面的应用受到限制。
纤维素是自然界中第一大有机可再生资源，在今后石油日渐枯竭、人们环保意识日益增强的情况下，合理有效开发这种可再生资源即将成为主流。由于来源于天然材料，纤维素纤维具有亲水性、吸湿性等合成纤维没有的特性，由它织成的衣服也具有吸湿透气、穿着健康舒适等优点。然而由它织成的纤维也缺少聚丙烯腈纤维的柔软性和保暖性的优点。
为了弥补腈纶在这方面的缺陷，常常将腈纶与棉、毛或粘胶纤维混纺，以改进其吸湿性能。也有通过蚕丝接枝、动物或植物蛋白接枝聚丙烯腈等化学方法来改善腈纶的亲水性，如CN1370859A、CN1431343A等所述。由于采用的是化学方法，所以在制备过程中的成本比较高，同时得到的腈纶的稳定性不好。
离子液体是继N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)之后一种新的可以直接溶解纤维素的溶剂，同时它又是聚丙烯腈的溶剂，如专利US6824599、CN1417407、CN1491974、WO2006000197等公开了以离子液体为溶剂溶解和加工纤维素的方法，专利CN1560097A、CN1752305A等公开了以离子液体为溶剂制备聚丙烯腈原液和纺制聚丙烯腈纤维的方法，然而这些专利对于纤维素和聚丙烯腈的复合纤维并没有涉及，更没有涉及纤维素和聚丙烯睛复合纤维的制备方法。
申请号为200510027049.7题为“一种聚丙烯腈——海藻酸钠复合纤维及其制造方法”的申请文本公布的复合纤维是由聚丙烯腈和海藻素钠构成的，但是采用此制造方法无法得到本发明需要的纤维素和聚丙烯腈复合纤维。同样采用申请号为03115288.0题为“植物蛋白——腈纶复合纤维及其制造方法”的专利申请所公布的制造方法也无法制得本发明中的复合纤维。
发明内容
本发明的目的是提供一种纤维素-聚丙烯腈复合纤维。
本发明的另一目的是提供所述的纤维素-聚丙烯腈复合纤维的制造方法。本发明提供了一种纤维素-聚丙烯腈复合纤维，上述纤维包括了纤维素和聚丙烯腈，并且纤维素和聚丙烯腈的质量比为1∶99～80∶20，优选4∶5～20∶9。
上述复合纤维为皮芯型复合纤维。
皮层是由纤维素-聚丙烯腈组成，芯层为纤维素或者聚丙烯腈的一种。
上述的纤维素来源于棉浆、木浆、草浆中的一种或几种。
本发明还提供了一种制造复合纤维的方法，包括如下步骤：采用离子液体为溶剂，溶解纤维素和聚丙烯腈，制得共混溶液，共混溶液中所述的纤维素和所述的聚丙烯腈的质量比为1∶99～80∶20，共混溶液中的纤维素和聚丙烯腈占溶液重量的5％～25％，将所述的共混溶液经过脱泡、过滤、喷丝、凝固、牵伸、洗涤、干燥步骤制得所述的复合纤维。
本发明还提供了一种制造皮芯型复合纤维的方法：
a)采用离子液体为溶剂，溶解纤维素，制得纤维素溶液，所述的纤维素溶液中的纤维素质量含量为4％～20％，
b)采用离子液体为溶剂，溶解聚丙烯腈，制得聚丙烯腈溶液，所述的聚丙烯腈溶液中聚丙烯腈的含量为5％～25％，
c)共混所述的纤维素溶液和所述的聚丙烯腈溶液，使共混溶液中所述的纤维素和所述的聚丙烯腈的质量比为1∶99～80∶20，
d)将所述的共混溶液和所述纤维素溶液或聚丙烯腈溶液脱泡、过滤，将共混溶液经过皮层计量泵并且将聚丙烯腈溶液经过芯层计量泵，皮层计量泵和芯层计量泵体积流量比例为20∶80～80∶20，然后进入皮芯型复合喷丝板，通过喷丝、凝固、牵伸、洗涤、干燥步骤制得所述的复合纤维。
本发明还提供了一种复合纤维的制备方法，其中的离子液体为氯化1-丁基-3-甲基咪唑、氯化1，3-二甲基咪唑、氯化1-乙基-3-甲基咪唑、氯化1-丙基-3-甲基咪唑、氯化1-苄基-3-甲基咪唑、醋酸1，3-二甲基咪唑、醋酸1-乙基-3-甲基咪唑、醋酸1-丁基-3-甲基咪唑、醋酸1-丙基-3-甲基咪唑中的一种或者两种。
本发明还提供了一种优选的实施方式，其中的离子液体为氯化1-苄基-3-甲基咪唑与醋酸1-乙基-3-甲基咪唑、氯化1-丁基-3-甲基咪唑、氯化1-乙基-3-甲基咪唑中的任意一种混合后的混合离子液体，质量比为10∶90～90∶10；所述的离子液体为醋酸1-乙基-3-甲基咪唑与氯化1-丁基-3-甲基咪唑、氯化1-乙基-3-甲基咪唑中的任意一种混合后的混合离子液体，质量比为10∶90～90∶10。
本发明还提供了一种优选的实施方式，其中共混溶液中还含有有机溶剂，所述的离子液体和所述的有机溶剂在混合液中的质量比为96∶4～10∶90，有机溶剂为二甲基亚砜DMSO、二甲基甲酰胺DMF、二甲基乙酰胺DMA中的一种或者几种。
本发明还提供了一种优选的实施方式，其中在所述的凝固步骤中所用的凝固浴为离子液体的水溶液或离子液体与有机溶剂的水溶液，所述的有机溶剂为二甲基亚砜DMSO、二甲基甲酰胺DMF、二甲基乙酰胺DMA中的一种或者几种，牵伸倍数为2～8倍。
在上述复合纤维的制备方法中，在凝固步骤中所用的凝固浴为离子液体的水溶液或离子液体与有机溶剂的水溶液，浴液温度为25℃～80℃，牵伸倍数为2～8倍，所述的有机溶剂优选二甲基亚砜DMSO、二甲基甲酰胺DMF、二甲基乙酰胺DMA中的一种或者几种。
利用纤维素的吸湿性以及它与聚丙烯腈间的半相容性，得到的纤维素-聚丙烯腈复合纤维是多微孔结构，并且具有吸湿、透气等特性。所得到的复合纤维纤度为1.5～5dtex，断裂强度为2～4.2cN/dtex，断裂伸长为10～20％，回潮率为3～15％。由它制得的织物穿着起来具有吸湿性、透气性、抗静电性，同时不失腈纶本身近似于羊毛的蓬松柔软和保暖性。皮芯型复合纤维在温湿度变化时内外收缩性有所不同，因此所得纤维具有一定的卷曲性，在性能上更加类似于羊毛。同时具有优良的染色率。
本发明制备纤维素——聚丙烯腈复合纤维时，采用可以同时溶解纤维素和聚丙烯腈的离子液体为主体溶剂，溶解调控能力强，可以得到不同浓度、粘度的溶液，并且由于此类离子液体没有腐蚀性和挥发性，使得工艺过程更加绿色环保。一般可溶解纤维素和聚丙烯腈的离子液体都可以考虑采用，如咪唑类氯代鎓盐、咪唑类乙酸鎓盐，实际生产中具体要考虑到所用离子液体的溶解性能差别以及成本等因素的影响。
同时采用本发明加入的有机溶剂的方法有利于调控纤维素和聚丙烯腈溶解的浓度和粘度，减少离子液体的损耗，降低成本。
具体实施方式
实施例1
将143份氯化1-丁基-3-甲基咪唑离子液体和15份DMSO混合均匀(所有的分数均代表质量分)，制得混合溶剂；将17.25份来源于棉浆的纤维素加入106份混合溶剂中制得纤维素溶液；再将11.5份聚丙烯腈加入53份混合溶剂中，制得聚丙烯腈溶液，分别对所述的纤维素和所述的聚丙烯腈溶液进行升温，在120℃将此两种溶液混合搅拌均匀，之后经过计量泵、喷丝板计量输出，出丝进入35％氯化1-丁基-3-甲基咪唑离子液体/DMSO(二者质量比同混合溶剂)的水溶液中牵伸凝固成型，牵伸6.5倍，经过洗涤、干燥，得到强度为3.7cN/dtex、断裂伸长为14％、回潮率为13％的共混型复合纤维。纤维外观和手感近似于羊毛，同时染色性优良。
实施例2
将16份来源于木浆的纤维素加入84份乙酸1-乙基-3甲基咪唑离子液体中，制得纤维素溶液；再将20份的聚丙烯腈加入80份乙酸1-乙基-3-甲基咪唑离子液体中，制得聚丙烯腈溶液，分别对所述的纤维素和所述的聚丙烯腈溶液进行升温，在125℃将此两种溶液混合搅拌均匀，之后经过计量泵、喷丝板计量输出，出丝进入30℃的20％乙酸1-乙基-3甲基咪唑离子液体的水溶液中牵伸凝固成型，牵伸7倍，经过洗涤、干燥，得到强度为4cN/dtex、断裂伸长为16％、回潮率为11.5％的共混型复合纤维。纤维外观和手感近似于羊毛，同时染色性优良。
实施例3
将256份氯化1-丙基-3甲基咪唑离子液体和11份DMSO混合均匀(所有的份数均代表质量份)，制得混合溶剂；将25份来源于木浆的纤维素加入100份混合溶剂中制得纤维素溶液；再将56份的聚丙烯腈加入167份混合溶剂中制得聚丙烯腈溶液，分别对所述的纤维素和所述的聚丙烯腈溶液进行升温，在130℃将此两种溶液混合搅拌均匀，之后经过计量泵、喷丝板计量输出，出丝进入50％氯化1-丙基-3甲基咪唑离子液体/DMSO(二者质量比同混合溶剂)的水溶液中牵伸凝固成型，牵伸7.5倍，经过洗涤、干燥，得到强度为4.2cN/dtex、断裂伸长为18％、回潮率为8％的共混型复合纤维。纤维外观和手感近似于羊毛，同时染色性优良。
实施例4
将76.2份氯化1-丁基-3-甲基咪唑离子液体和686.2份DMA混合均匀(所有的份数均代表质量份)，制得混合溶剂，将0.4份来源于草浆的纤维素加入10份混合溶剂中制得纤维素溶液；再将40份的聚丙烯腈加入752.4份混合溶剂中，制得聚丙烯腈溶液，分别对所述的纤维素和所述的聚丙烯腈溶液进行升温，在90℃将此两种溶液混合搅拌均匀，之后经过计量泵、喷丝板计量输出，出丝进入5％氯化1-丁基-3-甲基咪唑离子液体/DMA(二者质量比同混合溶剂)的水溶液中牵伸凝固成型，牵伸2.5倍，经过洗涤、干燥，得到强度为2cN/dtex、断裂伸长为20％、回潮率为3％的共混型复合纤维。纤维外观和手感近似于羊毛，同时染色性优良。
实施例5
将91份氯化1-丙基-3甲基咪唑离子液体和39份DMSO混合均匀(所有的份数均代表质量份)，制得混合溶剂，将12.4份来源于草浆的纤维素加入100份混合溶剂中制得纤维素溶液；再将5.3份的聚丙烯腈加入30份混合溶剂中，制得聚丙烯腈溶液，分别对所述的纤维素溶液和所述的聚丙烯腈溶液进行升温，在100℃将此两种溶液混合搅拌均匀，之后经过计量泵、喷丝板计量输出，出丝进入25％氯化1-丙基-3-甲基咪唑离子液体/DMSO(二者质量比同混合溶剂)的水溶液中牵伸凝固成型，牵伸5.5倍，经过洗涤、干燥，得到强度为3.5cN/dtex、断裂伸长为12％、回潮率为14％的共混型复合纤维。纤维外观和手感近似于羊毛，同时染色性优良。
实施例6
将46.4份氯化1-丁基-3-甲基咪唑离子液体和69.6份DMF混合均匀(所有的份数均代表质量份)，制得混合溶剂，将8.8份来源于草浆的纤维素加入100份混合溶剂中制得纤维素溶液；再将2.2份的聚丙烯腈加入16份混合溶剂中，制得聚丙烯腈溶液，分别对所述的纤维素和所述的聚丙烯腈溶液进行升温，在110℃将此两种溶液混合搅拌均匀，之后经过计量泵、喷丝板计量输出，出丝进入15％氯化1-丁基-3-甲基咪唑离子液体/DMA(二者质量比同混合溶剂)的水溶液中牵伸凝固成型，牵伸4倍，经过洗涤、干燥，得到强度为3cN/dtex、断裂伸长为10％、回潮率为15％的共混型复合纤维。纤维外观和手感近似于羊毛，同时染色性优良。
实施例7
将实施例1中制备的混合溶液和聚丙烯腈溶液分别作为皮层和芯层原液，经过皮层计量泵和芯层计量泵，皮层计量泵和芯层计量泵的流量比例为3∶7，接着将它们共同进入皮芯型复合喷丝板，计量输出，出丝进入35％氯化1-丁基-3-甲基咪唑离子液体/DMSO(二者质量比同混合溶剂)的水溶液中牵伸凝固成型，牵伸6.5倍，经过洗涤、干燥，得到强度为3.7cN/dtex、断裂伸长为14％、回潮率为13％的皮芯型复合纤维。纤维外观和手感近似于羊毛，同时染色性优良。
实施例8
将实施例2中制备的混合溶液和纤维素溶液分别作为皮层和芯层原液，经过皮层计量泵和芯层计量泵，皮层计量泵和芯层计量泵的流量比例为5∶5，接着将它们共同进入皮芯型复合喷丝板，计量输出，出丝进入30％醋酸1-乙基-3-甲基咪唑离子液体的水溶液中牵伸凝固成型，牵伸7倍，经过洗涤、干燥，得到强度为4cN/dtex、断裂伸长为16％、回潮率为11.5％的皮芯型复合纤维。纤维外观和手感近似于羊毛，同时染色性优良。
实施例9
将实施例3中制备的混合溶液和聚丙烯腈溶液分别作为皮层和芯层原液，经过皮层计量泵和芯层计量泵，皮层计量泵和芯层计量泵的流量比例为2∶8，接着将它们共同进入皮芯型复合喷丝板，计量输出，出丝进入50％氯化1-丙基-3-甲基咪唑离子液体/DMSO(二者质量比同混合溶剂)的水溶液中牵伸凝固成型，牵伸7.5倍，经过洗涤、干燥，得到强度为4.2cN/dtex、断裂伸长为18％、回潮率为8％的皮芯型复合纤维。纤维外观和手感近似于羊毛，同时染色性优良。
实施例10
将实施例4中制备的混合溶液和纤维素溶液分别作为皮层和芯层原液，经过皮层计量泵和芯层计量泵，皮层计量泵和芯层计量泵的流量比例为8∶2，接着将它们共同进入皮芯型复合喷丝板，计量输出，出丝进入5％氯化1-丁基-3-甲基咪唑离子液体/DMA(二者质量比同混合溶剂)的水溶液中牵伸凝固成型，牵伸2.5倍，经过洗涤、干燥，得到强度为2cN/dtex、断裂伸长为20％、回潮率为3％的皮芯型复合纤维。纤维外观和手感近似于羊毛，同时染色性优良。
实施例11
将实施例5中制备的混合溶液和聚丙烯腈溶液分别作为皮层和芯层原液，经过皮层计量泵和芯层计量泵，皮层计量泵和芯层计量泵的流量比例为4∶6，接着将它们共同进入皮芯型复合喷丝板，计量输出，出丝进入25％氯化1-丙基-3-甲基咪唑离子液体/DMSO(二者质量比同混合溶剂)的水溶液中牵伸凝固成型，牵伸5.5倍，经过洗涤、干燥，得到强度为3.5cN/dtex、断裂伸长为12％、回潮率为14％的皮芯型复合纤维。纤维外观和手感近似于羊毛，同时染色性优良。
实施例12
将实施例4中制备的混合溶液和纤维素溶液分别作为皮层和芯层原液，经过皮层计量泵和芯层计量泵，皮层计量泵和芯层计量泵的流量比例为7∶3，接着将它们共同进入皮芯型复合喷丝板，计量输出，出丝进入15％氯化1-丁基-3-甲基咪唑离子液体/DMA(二者质量比同混合溶剂)的水溶液中牵伸凝固成型，牵伸4倍，经过洗涤、干燥，得到强度为3.0cN/dtex、断裂伸长为10％、回潮率为15％的皮芯型复合纤维。纤维外观和手感近似于羊毛，同时染色性优良。
实施例13：
将88份醋酸1-乙基-3-甲基咪唑和88份氯化1-苄基-3-甲基咪唑混合均匀，将12份纤维素和12份聚丙烯腈加入到上述混合好的离子液体中，经过真空、搅拌、升温、捏合等作用制备出均匀的混合溶液，之后经过计量泵、喷丝板计量输出，出丝进入50％上述混合离子液体的水溶液中牵伸凝固成型，牵伸6倍，再经过洗涤、干燥等步骤，得到强度为3.5cN/dtex、断裂伸长为15％、回潮率为12％的共混型复合纤维。纤维外观和手感近似于羊毛，同时染色性优良。
实施例14：
将72份醋酸1-乙基-3-甲基咪唑、106份氯化1-苄基-3-甲基咪唑和适量水混合均匀，将6份纤维素和16份聚丙烯腈加入到上述混合好的离子液体中，经过真空、搅拌、升温、捏合等作用制备出均匀的混合溶液，之后经过计量泵、喷丝板计量输出，出丝进入30％上述混合离子液体的水溶液中牵伸凝固成型，牵伸5倍，再经过洗涤、干燥等步骤，得到强度为2.6cN/dtex、断裂伸长为18％、回潮率为10％的共混型复合纤维。纤维外观和手感近似于羊毛，同时染色性优良。
实施例15：
将60份氯化1-丁基-3-甲基咪唑、120份氯化1-苄基-3-甲基咪唑和适量水混合均匀，将4份纤维素和16份聚丙烯腈加入到上述混合好的离子液体中，经过真空、搅拌、升温、捏合等作用制备出均匀的混合溶液，之后经过计量泵、喷丝板计量输出，出丝进入20％上述混合离子液体的水溶液中牵伸凝固成型，牵伸7倍，再经过洗涤、干燥等步骤，得到强度为2.2cN/dtex、断裂伸长为8％、回潮率为9％的共混型复合纤维。纤维外观和手感近似于羊毛，同时染色性优良。
实施例16：
将60份氯化1-乙基-3-甲基咪唑、240份氯化1-苄基-3-甲基咪唑和适量水混合均匀，将4份纤维素和16份聚丙烯腈加入到上述混合好的离子液体中，经过真空、搅拌、升温、捏合等作用制备出均匀的混合溶液，之后经过计量泵、喷丝板计量输出，出丝进入20％上述混合离子液体的水溶液中牵伸凝固成型，牵伸6.5倍，再经过洗涤、干燥等步骤，得到强度为2.3cN/dtex、断裂伸长为11％、回潮率为10％的共混型复合纤维。纤维外观和手感近似于羊毛，同时染色性优良。
实施例17：
将240份氯化1-丁基-3-甲基咪唑、60份氯化1-苄基-3-甲基咪唑和适量水混合均匀，将4份纤维素和16份聚丙烯腈加入到上述混合好的离子液体中，经过真空、搅拌、升温、捏合等作用制备出均匀的混合溶液，之后经过计量泵、喷丝板计量输出，出丝进入20％上述混合离子液体的水溶液中牵伸凝固成型，牵伸6.8倍，再经过洗涤、干燥等步骤，得到强度为2.5cN/dtex、断裂伸长为12％、回潮率为9.5％的共混型复合纤维。纤维外观和手感近似于羊毛，同时染色性优良。
实施例18：
将240份氯化1-丁基-3-甲基咪唑、30份氯化1-苄基-3-甲基咪唑和适量水混合均匀，将4份纤维素和16份聚丙烯腈加入到上述混合好的离子液体中，经过真空、搅拌、升温、捏合等作用制备出均匀的混合溶液，之后经过计量泵、喷丝板计量输出，出丝进入20％上述混合离子液体的水溶液中牵伸凝固成型，牵伸7倍，再经过洗涤、干燥等步骤，得到强度为2.7cN/dtex、断裂伸长为10％、回潮率为10.5％的共混型复合纤维。纤维外观和手感近似于羊毛，同时染色性优良。
实施例19：
将270份氯化1-丁基-3-甲基咪唑、30份氯化1-苄基-3-甲基咪唑和适量水混合均匀，将4份纤维素和16份聚丙烯腈加入到上述混合好的离子液体中，经过真空、搅拌、升温、捏合等作用制备出均匀的混合溶液，之后经过计量泵、喷丝板计量输出，出丝进入20％上述混合离子液体的水溶液中牵伸凝固成型，牵伸7.5倍，再经过洗涤、干燥等步骤，得到强度为2.9cN/dtex、断裂伸长为11％、回潮率为11％的共混型复合纤维。纤维外观和手感近似于羊毛，同时染色性优良。
实施例20：
将140份氯化1-丁基-3-甲基咪唑和40份醋酸1-乙基-3-甲基咪唑混合均匀，将16份纤维素和10份聚丙烯腈加入到上述混合好的离子液体中，经过真空、搅拌、升温、捏合等作用制备出均匀的混合溶液，之后经过计量泵、喷丝板计量输出，出丝进入10％上述混合离子液体的水溶液中牵伸凝固成型，牵伸8倍，再经过洗涤、干燥等步骤，得到强度为4.0cN/dtex、断裂伸长为10％、回潮率为15％的共混型复合纤维。纤维外观和手感近似于羊毛，同时染色性优良。
实施例21：
将40份氯化1-乙基-3-甲基咪唑和130份醋酸1-乙基-3-甲基咪唑混合均匀，将14份纤维素和16份聚丙烯腈加入到上述混合好的离子液体中，经过真空、搅拌、升温、捏合等作用制备出均匀的混合溶液，之后经过计量泵、喷丝板计量输出，出丝进入25％上述混合离子液体的水溶液中牵伸凝固成型，牵伸8.8倍，再经过洗涤、干燥等步骤，得到强度为4.2cN/dtex、断裂伸长为9.5％、回潮率为14％的共混型复合纤维。纤维外观和手感近似于羊毛，同时染色性优良。
实施例22：
将15份氯化1-乙基-3-甲基咪唑和130份醋酸1-乙基-3-甲基咪唑混合均匀，将14份纤维素和16份聚丙烯腈加入到上述混合好的离子液体中，经过真空、搅拌、升温、捏合等作用制备出均匀的混合溶液，之后经过计量泵、喷丝板计量输出，出丝进入25％上述混合离子液体的水溶液中牵伸凝固成型，牵伸9倍，再经过洗涤、干燥等步骤，得到强度为4.1cN/dtex、断裂伸长为9.7％、回潮率为14％的共混型复合纤维。纤维外观和手感近似于羊毛，同时染色性优良。
实施例23：
将130份氯化1-丁基-3-甲基咪唑和15份醋酸1-乙基-3-甲基咪唑混合均匀，将14份纤维素和16份聚丙烯腈加入到上述混合好的离子液体中，经过真空、搅拌、升温、捏合等作用制备出均匀的混合溶液，之后经过计量泵、喷丝板计量输出，出丝进入25％上述混合离子液体的水溶液中牵伸凝固成型，牵伸8倍，再经过洗涤、干燥等步骤，得到强度为4.0cN/dtex、断裂伸长为11％、回潮率为15％的共混型复合纤维。纤维外观和手感近似于羊毛，同时染色性优良。
Claims (10)
1. 一种纤维素-聚丙烯腈复合纤维，其特征在于：所述的复合纤维包括纤维素和聚丙烯腈，所述复合纤维的纤维素和聚丙烯腈的质量比为1∶99～80∶20，优选4∶5～20∶9。
2. 根据权利要求1所述的复合纤维，其特征在于：所述的复合纤维为皮芯型复合纤维。
3. 根据权利要求2所述的复合纤维，其特征在于：所述的皮芯型复合纤维的皮层由纤维素-聚丙烯腈组成，芯层为纤维素或者聚丙烯腈的一种。
4. 根据权利要求1所述的一种复合纤维，其特征在于：所述的纤维素为棉浆、木浆、草浆制备的纤维素中的一种或几种。
5. 一种制造权利要求1所述的复合纤维的方法，其特征在于包括如下步骤：采用离子液体为溶剂，溶解纤维素和聚丙烯腈，制得共混溶液，共混溶液中所述的纤维素和所述的聚丙烯腈的质量比为1∶99～80∶20，共混溶液中的纤维素和聚丙烯腈占溶液重量的5％～25％，将所述的共混溶液经过脱泡、过滤、喷丝、凝固、牵伸、洗涤、干燥步骤制得所述的复合纤维。
6. 一种制造权利要求2所述的复合纤维的方法，其特征在于包括如下步骤：
a)采用离子液体为溶剂，溶解纤维素，制得纤维素溶液，所述的纤维素溶液中的纤维素质量含量为5％～20％，
b)采用离子液体为溶剂，溶解聚丙烯腈，制得聚丙烯腈溶液，所述的聚丙烯腈溶液中聚丙烯腈的质量含量为5％～25％，
c)共混所述的纤维素溶液和所述的聚丙烯腈溶液，使共混溶液中所述的纤维素和所述的聚丙烯腈的质量比为1∶99～80∶20，
d)将所述的共混溶液和所述纤维素溶液或聚丙烯腈溶液脱泡、过滤，将所述的共混溶液经过皮层计量泵并将所述的纤维素溶液或聚丙烯腈溶液经过芯层计量泵，皮层计量泵和芯层计量泵体积流量比例为20∶80～80∶20，然后进入皮芯型复合喷丝板，通过喷丝、凝固、牵伸、洗涤、干燥步骤制得所述的复合纤维。
7. 根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于：所述的离子液体为氯化1-丁基-3-甲基咪唑、氯化1，3-二甲基咪唑、氯化1-乙基-3-甲基咪唑、氯化1-丙基-3-甲基咪唑、氯化1-苄基-3-甲基咪唑、醋酸1，3-二甲基咪唑、醋酸1-乙基-3-甲基咪唑、醋酸1-丁基-3-甲基咪唑、醋酸1-丙基-3-甲基咪唑中的一种或者两种。
8. 根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于：所述的离子液体为氯化1-苄基-3-甲基咪唑与醋酸1-乙基-3-甲基咪唑、氯化1-丁基-3-甲基咪唑、氯化1-乙基-3-甲基咪唑中的任意一种混合后的混合离子液体，质量比为10∶90～90∶10；所述的离子液体为醋酸1-乙基-3-甲基咪唑与氯化1-丁基-3-甲基咪唑、氯化1-乙基-3-甲基咪唑中的任意一种混合后的混合离子液体，质量比为10∶90～90∶10。
9. 根据权利要求5或6所述的制造复合纤维的方法，其特征在于：所述的共混溶液中还含有有机溶剂，所述的离子液体和所述的有机溶剂在混合液中的质量比为96∶4～10∶90，有机溶剂为二甲基亚砜(DMSO)、二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基乙酰胺(DMA)中的一种或者几种。
10. 根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：在所述的凝固步骤中所用的凝固浴为离子液体的水溶液或离子液体与有机溶剂的水溶液，所述的有机溶剂为二甲基亚砜(DMSO)、二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基乙酰胺(DMA)中的一种或者几种，牵伸倍数为2～8倍。
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