CN101736409B - 高强竹浆粘胶短纤维生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高强竹浆粘胶短纤维生产方法，采用浸渍、压榨、粉碎、老成、黄化、纺丝、牵伸、精练、烘干等步骤来制备高强竹浆粘胶短纤维。由本方法制备出来的高强竹浆粘胶短纤维干断裂强度3.2～3.4CN/dtex、湿断裂强度2.0～2.3CN/dtex，纤维结实、可纺性能强，由此纤维制得的织物和服装的韧性好，耐磨性高，且其他各项指标均优于标准FZ/T 52006-2006中的一等品指标，由本方法制得的纤维是高档服装和家用纺织品的理想材料。
Description
技术领域
本发明涉及一种粘胶纤维生产方法，尤其涉及一种高强竹浆粘胶短纤维生产方法。
背景技术
在纺织纺纱行业中，按照竹纤维的加工方法，可以将竹纤维分成原生竹纤维和再生竹纤维两种。原生竹纤维是用物理方法制得的竹纤维，再生竹纤维是以化学的方法制得的竹浆纤维。
原生竹纤维是采用物理、机械的方法将竹子辗平、扭转、梳理，之后再对竹纤维脱胶、去除糖分、脂肪、消毒、晾干而成。竹原纤维具有凉爽、吸湿、透气、排汗的优点，同时具有天然抗菌的特性，受到国际市场的关注。但由于它的天然性和加工工序较长，纤维的细度和产量受到限制。目前市场上只有4D这一种规格，长度不等，一般在51～140mm。尽管竹原纤维在棉纺设备上成功地试纺出了纱线，但就纤维的品质而言，目前还谈不上可纺、可用，达不到产业化的规模。
再生竹纤维是近年来已经产业化的一种再生纤维素纤维，是把竹子切片、风干后，采用水解碱法及多段漂白将竹片精制成符合纤维生产要求的桨粕，在满足纤维生产要求的基础上，再由粘胶加工制成竹纤维，所以再生竹纤维也被称为竹浆纤维。但是该纤维存在不结实、耐用的问题。
在纤维行业中，通常用干断裂强度和湿断裂强度来表征纤维抵抗拉伸外力的能力，干断裂强度和湿断裂强度的大小直接影响织物和服装的耐用性，强度越高，纤维越结实。
中国专利CN100400724C公开了一种变性竹浆粘胶短纤维的生产工艺，包括在浸渍桶中浸渍竹浆，在黄化机中黄化，在纺丝机中酸浴，在绒毛槽中精练，最后用烘干机烘干，烘干后，将成品经开松，打包。该工艺是将现有的普通粘胶纤维生产工艺中的技术参数进行部分调整，以适用于竹浆粘胶短纤维的生产。但是，依该工艺生产的竹浆粘胶短纤维干断裂强度2.5CN/dtex、湿断裂强度1.2CN/dtex，强度不大，由此纤维制得的织物和服装的耐用性较低、并不结实。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高强竹浆粘胶短纤维生产方法，在常规的生产工艺中，通过对技术参数的调整及优化，添加特定变性剂，提高竹浆粘胶短纤维的干断裂强度和湿断裂强度，克服现有技术中存在的上述不足。
为实现本发明目的，本发明采用的技术方案是，一种高强竹浆粘胶短纤维的生产方法，包括下列步骤：
a、浸渍：将竹浆浆粕浸渍于装有烧碱溶液的浸渍桶中，其技术参数为：浸渍碱液浓度255～270g/L，浸渍碱液温度20～22℃，浸渍时间70～90分钟，变性剂用量为甲基纤维素的0.6～0.8％，其中变性剂选自V-388和Lv-3中的一种或其混合物，最优的是V-388和Lv-3混合添加，V-388与Lv-3的比例为3:1～1:3；
b、压榨、粉碎：将浸渍后的原料用压榨机压榨后，再经粉碎机粉碎，其中压榨倍数2.2～2.4，粉碎度170～180g/L；
c、老成：将粉碎后的原料放入老成鼓进行老成操作，采用低温法，控制老成温度在22～24℃；
d、黄化：将老成后的原料加入黄化机中与二硫化碳进行反应，其技术参数为，二硫化碳的加入量为甲基纤维素的35～37％，黄化时间为45～50分钟，温度20～30℃，溶解中加入变性剂V-315，其加入量为甲基纤维素的0.2～0.6％；
e、纺丝：在纺丝机中进行本步骤，其技术参数为，酸浴中，用纺丝浴液酸浴，酸浴温度：35～45℃，酸浴落差：3～5g/L，二浴中：温度80～90℃；
f、牵伸：用牵伸机牵伸，其中总牵伸控制在：2.1～2.3倍，喷丝头牵伸：1.3～1.5倍；
g、精练：在绒毛槽中进行，蒸煮温度80～95℃，酸洗温度70～75℃，一水洗70～75℃，碱洗温度65～70℃，碱浓度4～6g/L，二水洗温度60～65℃，三水洗PH值5～5.5，三水洗温度50～60℃，油浴浓度3～5g/L、温度60～65℃，二次漂白双氧水浓度1.2～1.8g/L，温度30～60℃，精练时间：16～20分钟；
h、烘干：用烘干机烘干，烘干温度75～125℃，烘干后，得到产品。
本发明采用浸渍、压榨、粉碎、老成、黄化、纺丝、牵伸、精练、烘干等步骤来制备高强竹浆粘胶短纤维，发明人通过大量实验，在现有制备粘胶纤维的工艺技术上，对下述三十一项具体技术参数进行优化选择或者有效调整变化：浸渍步骤中碱液浓度、碱液温度、浸渍时间、浸渍变性剂的选择、变性剂用量，压榨步骤中压榨倍数、粉碎度，老成温度，黄化步骤中二硫化碳的加入量、黄化时间、黄化温度、黄化变性剂的加入量，纺丝步骤中酸浴温度、酸浴落差、二浴温度，牵伸步骤中总牵伸倍数、喷丝头牵伸倍数，精练步骤中蒸煮温度、酸洗温度、一水洗温度、碱洗温度、碱浓度、二水洗温度、三水洗PH值、三水洗温度、油浴浓度、油浴温度、二次漂白双氧水浓度、漂白温度，精练时间，烘干温度。通过上述技术参数的优化、调整，使得由本方法制备出来的高强竹浆粘胶短纤维干断裂强度3.2～3.4CN/dtex、湿断裂强度2.0～2.3CN/dtex，得到了强度较高的高强竹浆粘胶短纤维。
特别的，发明人通过实验意外的发现，在浸渍步骤中变性剂选择由V-388和Lv-3进行混合添加，变性剂V-388与变性剂Lv-3的比例为3：1～1：3时能够明显地降低粘胶的动力粘度、改善了粘胶的过滤性能，成品纤维干断裂强度和湿断裂强度进一步提高，干断裂强度3.7～3.9CN/dtex、湿断裂强度2.6～2.8CN/dtex。
采用本发明方法制备的高强竹浆粘胶短纤维不易褪色、富有丝质感觉、手感柔和光滑、具有抗菌功效。
采用本发明方法制备的高强竹浆粘胶短纤维染色吸收性好、渗透性强。染色后的织物特别亮丽，而且保持了天然竹子的色光，白度稳定，具有极佳的染深色性能。
采用本发明方法制备的高强竹浆粘胶短纤维具有较高的干断裂强度和湿断裂强度，纤维结实、可纺性能强，由此纤维制得的织物和服装的韧性好，耐磨性高。
实验证明，由本发明制备的高强竹浆粘胶短纤维的各项指标均优于我国行业标准FZ/T52006-2006中的一等品指标，该纤维是高档服装和家用纺织品的理想材料。
具体实施方式
实施例一：
a、浸渍：将竹浆浆粕浸渍于装有烧碱溶液的浸渍桶中，浸渍碱液浓度255g/L，浸渍碱液温度22℃，浸渍时间70分钟，变性剂V-388用量为甲基纤维素的0.8％；
b、压榨、粉碎：将浸渍后的原料用压榨机压榨后，再经粉碎机粉碎，其中压榨倍数2.2，粉碎度180g/L；
c、老成：将粉碎后的原料放入老成鼓进行老成，老成温度22℃；
d、黄化：将老成后的原料加入黄化机中与二硫化碳进行反应，二硫化碳的加入量为甲基纤维素的35％，黄化时间为50分钟，温度20℃，溶解中加入变性剂V-315，其加入量为甲基纤维素的0.6％；
e、纺丝：在纺丝机中进行本步骤，酸浴中，用纺丝浴液酸浴，酸浴温度35℃，酸浴落差：5g/L，二浴中：温度80℃；
f、牵伸：用牵伸机牵伸，其中总牵伸2.1倍，喷丝头牵伸：1.3倍；
g、精练：在绒毛槽中进行，蒸煮温度80℃，酸洗温度75℃，一水洗70℃，碱洗温度65℃，碱浓度4g/L，二水洗温度65℃，三水洗PH值5，三水洗温度60℃，油浴浓度3g/L、温度60℃，二次漂白双氧水浓度1.8g/L，温度30℃，精练时间：16分钟；
h、烘干：用烘干机烘干，烘干温度75℃，烘干后，得到产品。
实施例二：
a、浸渍：将竹浆浆粕浸渍于装有烧碱溶液的浸渍桶中，浸渍碱液浓度270g/L，浸渍碱液温度20℃，浸渍时间90分钟，变性剂Lv-3用量为甲基纤维素的0.6％；
b、压榨、粉碎：将浸渍后的原料用压榨机压榨后，再经粉碎机粉碎，其中压榨倍数2.4，粉碎度170g/L；
c、老成：将粉碎后的原料放入老成鼓进行老成，老成温度24℃；
d、黄化：将老成后的原料加入黄化机中与二硫化碳进行反应，二硫化碳的加入量为甲基纤维素的37％，黄化时间为45分钟，温度30℃，溶解中加入变性剂V-315，其加入量为甲基纤维素的0.2％；
e、纺丝：在纺丝机中进行本步骤，酸浴中，用纺丝浴液酸浴，酸浴温度45℃，酸浴落差：3g/L，二浴中：温度90℃；
f、牵伸：用牵伸机牵伸，其中总牵伸2.3倍，喷丝头牵伸：1.5倍；
g、精练：在绒毛槽中进行，蒸煮温度95℃，酸洗温度70℃，一水洗75℃，碱洗温度70℃，碱浓度6g/L，二水洗温度60℃，三水洗PH值5.5，三水洗温度50℃，油浴浓度5g/L、温度65℃，二次漂白双氧水浓度1.2g/L，温度60℃，精练时间：20分钟；
h、烘干：用烘干机烘干，烘干温度125℃，烘干后，得到产品。
实施例三：
a、浸渍：将竹浆浆粕浸渍于装有烧碱溶液的浸渍桶中，浸渍碱液浓度260g/L，浸渍碱液温度21℃，浸渍时间80分钟，变性剂Lv-3用量为甲基纤维素的0.7％；
b、压榨、粉碎：将浸渍后的原料用压榨机压榨后，再经粉碎机粉碎，其中压榨倍数2.3，粉碎度175g/L；
c、老成：将粉碎后的原料放入老成鼓进行老成，老成温度23℃；
d、黄化：将老成后的原料加入黄化机中与二硫化碳进行反应，二硫化碳的加入量为甲基纤维素的36％，黄化时间为48分钟，温度25℃，溶解中加入变性剂V-315，其加入量为甲基纤维素的0.4％；
e、纺丝：在纺丝机中进行本步骤，酸浴中，用纺丝浴液酸浴，酸浴温度40℃，酸浴落差：4g/L，二浴中：温度85℃；
f、牵伸：用牵伸机牵伸，其中总牵伸2.2倍，喷丝头牵伸：1.4倍；
g、精练：在绒毛槽中进行，蒸煮温度90℃，酸洗温度73℃，一水洗72℃，碱洗温度68℃，碱浓度5g/L，二水洗温度62℃，三水洗PH值5.2，三水洗温度55℃，油浴浓度4g/L、温度62℃，二次漂白双氧水浓度1.5g/L，温度45℃，精练时间：18分钟；
h、烘干：用烘干机烘干，烘干温度90℃，烘干后，得到产品。
实施例四：
a、浸渍：将竹浆浆粕浸渍于装有烧碱溶液的浸渍桶中，浸渍碱液浓度255g/L，浸渍碱液温度22℃，浸渍时间70分钟，变性剂V-388用量为甲基纤维素的0.2％，变性剂Lv-3用量为甲基纤维素的0.6％。
b、压榨、粉碎：将浸渍后的原料用压榨机压榨后，再经粉碎机粉碎，其中压榨倍数2.2，粉碎度180g/L；
c、老成：将粉碎后的原料放入老成鼓进行老成，老成温度22℃；
d、黄化：将老成后的原料加入黄化机中与二硫化碳进行反应，二硫化碳的加入量为甲基纤维素的35％，黄化时间为50分钟，温度20℃，溶解中加入变性剂V-315，其加入量为甲基纤维素的0.6％；
e、纺丝：在纺丝机中进行本步骤，酸浴中，用纺丝浴液酸浴，酸浴温度35℃，酸浴落差：5g/L，二浴中：温度80℃；
f、牵伸：用牵伸机牵伸，其中总牵伸2.1倍，喷丝头牵伸：1.3倍；
g、精练：在绒毛槽中进行，蒸煮温度80℃，酸洗温度75℃，一水洗70℃，碱洗温度65℃，碱浓度4g/L，二水洗温度65℃，三水洗PH值5，三水洗温度60℃，油浴浓度3g/L、温度60℃，二次漂白双氧水浓度1.8g/L，温度30℃，精练时间：16分钟；
h、烘干：用烘干机烘干，烘干温度75℃，烘干后，得到产品。
实施例五：
a、浸渍：将竹浆浆粕浸渍于装有烧碱溶液的浸渍桶中，浸渍碱液浓度255g/L，浸渍碱液温度22℃，浸渍时间70分钟，变性剂V-388用量为甲基纤维素的0.6％，变性剂Lv-3用量为甲基纤维素的0.2％。
b、压榨、粉碎：将浸渍后的原料用压榨机压榨后，再经粉碎机粉碎，其中压榨倍数2.2，粉碎度180g/L；
c、老成：将粉碎后的原料放入老成鼓进行老成，老成温度22℃；
d、黄化：将老成后的原料加入黄化机中与二硫化碳进行反应，二硫化碳的加入量为甲基纤维素的35％，黄化时间为50分钟，温度20℃，溶解中加入变性剂V-315，其加入量为甲基纤维素的0.6％；
e、纺丝：在纺丝机中进行本步骤，酸浴中，用纺丝浴液酸浴，酸浴温度35℃，酸浴落差：5g/L，二浴中：温度80℃；
f、牵伸：用牵伸机牵伸，其中总牵伸2.1倍，喷丝头牵伸：1.3倍；
g、精练：在绒毛槽中进行，蒸煮温度80℃，酸洗温度75℃，一水洗70℃，碱洗温度65℃，碱浓度4g/L，二水洗温度65℃，三水洗PH值5，三水洗温度60℃，油浴浓度3g/L、温度60℃，二次漂白双氧水浓度1.8g/L，温度30℃，精练时间：16分钟；
h、烘干：用烘干机烘干，烘干温度75℃，烘干后，得到产品。
实施例六：
a、浸渍：将竹浆浆粕浸渍于装有烧碱溶液的浸渍桶中，浸渍碱液浓度255g/L，浸渍碱液温度22℃，浸渍时间70分钟，变性剂V-388用量为甲基纤维素的0.4％，变性剂Lv-3用量为甲基纤维素的0.4％。
b、压榨、粉碎：将浸渍后的原料用压榨机压榨后，再经粉碎机粉碎，其中压榨倍数2.2，粉碎度180g/L；
c、老成：将粉碎后的原料放入老成鼓进行老成，老成温度22℃；
d、黄化：将老成后的原料加入黄化机中与二硫化碳进行反应，二硫化碳的加入量为甲基纤维素的35％，黄化时间为50分钟，温度20℃，溶解中加入变性剂V-315，其加入量为甲基纤维素的0.6％；
e、纺丝：在纺丝机中进行本步骤，酸浴中，用纺丝浴液酸浴，酸浴温度35℃，酸浴落差：5g/L，二浴中：温度80℃；
f、牵伸：用牵伸机牵伸，其中总牵伸2.1倍，喷丝头牵伸：1.3倍；
g、精练：在绒毛槽中进行，蒸煮温度80℃，酸洗温度75℃，一水洗70℃，碱洗温度65℃，碱浓度4g/L，二水洗温度65℃，三水洗PH值5，三水洗温度60℃，油浴浓度3g/L、温度60℃，二次漂白双氧水浓度1.8g/L，温度30℃，精练时间：16分钟；
h、烘干：用烘干机烘干，烘干温度75℃，烘干后，得到产品。
对本实施例六制备而得的高强竹浆粘胶短纤维，进行指标测定，得到具体理化数据，与行业标准FZ/T52006-2006中的一等品指标进行比较，具体见表1：
表1
实施例一至六所制备的高强竹浆粘胶短纤维，干断裂伸长率、白度、抑菌值、杀菌值较高，超长纤维、倍长纤维、残硫量、疵点、油污黄纤维、干强度变异系数等较低，线密度偏差率、长度偏差率波动较小，各项指标均优于行业标准中的一等品指标。
对上述六个实施例所得到的产品进行干断裂强度、湿断裂强度测定，具体数据见下表2：
表2
| 干断裂强度(CN/dtex) | 湿断裂强度(CN/dtex) | |
| 行业标准 | ≥2.10 | ≥1.10 |
| 实施例一 | 3.39 | 2.28 |
| 实施例二 | 3.28 | 2.06 |
| 实施例三 | 3.32 | 2.19 |
| 实施例四 | 3.72 | 2.62 |
| 实施例五 | 3.78 | 2.66 |
| 实施例六 | 3.88 | 2.79 |
由表2中的数据对比，可以看出采用本发明所制备的高强竹浆粘胶短纤维干断裂强度、湿断裂强度指标均明显优于行业标准中的一等品指标。
实施例四、五、六与实施例一所采用的工艺技术参数基本相同，唯一的区别在于在浸渍步骤中变性剂选择不同。其中实施例四、五、六均采用V-388和Lv-3进行混合添加，干断裂强度介于3.7～3.9CN/dtex之间、湿断裂强度介于2.6～2.8CN/dtex之间；而实施例一采用添加单一的变性剂V-388，干断裂强度3.38CN/dtex、湿断裂强度2.28CN/dtex。通过数据对比，可以直观地看出，采用混合添加变性剂V-388和Lv-3对干断裂强度、湿断裂强度的提高非常明显。
本发明中使用的变性剂V-388和V-315为由瑞典阿克苏诺贝尔公司提供，Lv-3由大连吉连(吉林)石油化学有限公司提供。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种高强竹浆粘胶短纤维生产方法，其特征在于，包括下列步骤：
a、浸渍：将竹浆浆粕浸渍于装有烧碱溶液的浸渍桶中，其技术参数为：浸渍碱液浓度255～270g/L，浸渍碱液温度20～22℃，浸渍时间70～90分钟，变性剂用量为甲基纤维素的0.6～0.8％，其中变性剂选自V-388和Lv-3中的一种或其混合物；
b、压榨、粉碎：将浸渍后的原料用压榨机压榨后，再经粉碎机粉碎，其中压榨倍数2.2～2.4，粉碎度170～180g/L；
c、老成：将粉碎后的原料放入老成鼓进行老成操作，采用低温法，控制老成温度在22～24℃；
d、黄化：将老成后的原料加入黄化机中与二硫化碳进行反应，其技术参数为，二硫化碳的加入量为甲基纤维素的35～37％，黄化时间为45～50分钟，温度20～30℃，溶解中加入变性剂V-315，其加入量为甲基纤维素的0.2～0.6％；
e、纺丝：在纺丝机中进行本步骤，其技术参数为，酸浴中，用纺丝浴液酸浴，酸浴温度：35～45℃，酸浴落差：3～5g/L，二浴中：温度80～90℃；
f、牵伸：用牵伸机牵伸，其中总牵伸控制在：2.1～2.3倍，喷丝头牵伸：1.3～1.5倍；
g、精练：在绒毛槽中进行，蒸煮温度80～95℃，酸洗温度70～75℃，一水洗70～75℃，碱洗温度65～70℃，碱浓度4～6g/L，二水洗温度60～65℃，三水洗PH值5～5.5，三水洗温度50～60℃，油浴浓度3～5g/L、温度60～65℃，二次漂白双氧水浓度均为1.2～1.8g/L，温度30～60℃，精练时间：16～20分钟；
h、烘干：用烘干机烘干，烘干温度75～125℃，烘干后，得到产品。
2.如权利要求1所述的高强竹浆粘胶短纤维生产方法，其特征在于：所述浸渍步骤的变性剂为V-388与Lv-3的混合物，其中V-388与Lv-3的比例为3∶1～1∶3。
3.如权利要求1或2所述的一种高强竹浆粘胶短纤维生产方法，其特征在于，
所述浸渍步骤的技术参数为：浸渍碱液浓度255g/L，浸渍碱液温度22℃，浸渍时间70分钟，变性剂V-388用量为甲基纤维素的0.4％，变性剂Lv-3用量为甲基纤维素的0.4％；
所述压榨、粉碎步骤的技术参数为：压榨倍数2.2，粉碎度180g/L；
所述老成步骤的技术参数为：老成温度22℃；
所述黄化步骤的技术参数为：二硫化碳的加入量为甲基纤维素的35％，黄化时间为50分钟，温度20℃，溶解中加入变性剂V-315，其加入量为甲基纤维素的0.6％；
所述纺丝步骤的技术参数为：酸浴温度35℃，酸浴落差：5g/L，二浴中：温度80℃；
所述牵伸步骤的技术参数为：总牵伸2.1倍，喷丝头牵伸：1.3倍；
所述精练步骤的技术参数为：蒸煮温度80℃，酸洗温度75℃，一水洗70℃，碱洗温度65℃，碱浓度4g/L，二水洗温度65℃，三水洗PH值5，三水洗温度60℃，油浴浓度3g/L、温度60℃，二次漂白双氧水浓度均为1.8g/L，温度30℃，精练时间：16分钟；
所述烘干步骤的技术参数为：烘干温度75℃。
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