CN101906675B

CN101906675B - 一种麻粘胶纤维的制备方法

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Publication number: CN101906675B
Application number: CN2010102656002A
Authority: CN
Inventors: 宋德武; 郑书华; 梁立波; 李振峰; 薛振军; 张焕志; 范小永; 范梅欣
Original assignee: HEBEI JIGAO CHEMICAL FIBER CO Ltd
Current assignee: HEBEI JIGAO CHEMICAL FIBER CO Ltd
Priority date: 2010-08-26
Filing date: 2010-08-26
Publication date: 2012-09-05
Anticipated expiration: 2030-08-26
Also published as: CN101906675A

Abstract

本发明提供了一种麻粘胶纤维的制备方法，包括：将麻浆粕经过浸渍、压榨和粉碎处理后，得到碱纤维素，所述麻浆粕的平均聚合度为400～450；将所述碱纤维素经过黄化、溶解和过滤处理后，得到纺丝胶液；将所述纺丝胶液进行纺丝，得到麻粘胶纤维。本发明直接以平均聚合度较低的麻浆粕为原料制备麻粘胶纤维，无需调整聚合度，省却了老成工序。由于本发明无需通过老成处理，避免了纤维素分子链急剧发生断裂，减轻了对纤维强度的影响。实验表明，通过本发明提供的方法制备得到的麻粘胶纤维的干断裂强度≥2.30cN/dtex，其湿断裂强度≥1.30cN/dtex，其干断裂伸长率≥18％，其疵点≤5mg/100g。

Description

一种麻粘胶纤维的制备方法

技术领域

本发明涉及化学纤维技术领域，尤其涉及一种麻粘胶纤维的制备方法。

背景技术

粘胶纤维是以木材、棉短绒等天然纤维素为原料，经过蒸煮、酸处理、漂白等工艺够得到的再生纤维素纤维。粘胶纤维具有良好的吸湿性、放湿性、手感柔软等优点，是一种重要的纺织原料。但是，木材粘胶纤维或棉粘胶纤维不具有抗菌性。

麻粘胶纤维是以麻浆粕为原料得到的粘胶纤维，由于具有质地轻盈、光滑柔软、抗菌抑菌等优点而成为研究热点。现有技术公开了多种麻材粘胶纤维的制备方法，如中国专利文献200410004397.8公开了一种通过蒸煮、碱精制、漂白、酸处理得到麻浆粕后，直接对浆粕进行浸渍、老成、黄化、纺丝、牵伸等工艺处理得到麻粘胶纤维的方法；中国专利文献200610068481.5公开了一种将麻材植物经过蒸煮、两段式氯漂白得到麻浆粕后，直接对浆粕进行浸渍、老成、黄化、纺丝、牵伸等工艺处理得到麻粘胶纤维的方法。在麻粘胶纤维的传统生产过程中，由于通过蒸煮、漂白后得到的麻浆粕中纤维素的聚合度较高且不均一，需要经过老成工序调整纤维素聚合度使其适于纺丝，老成是通过氧化作用使纤维素分子链急剧发生断裂，达到降低纤维素聚合度的目的。但是，纤维素分子链的急剧断裂会影响纤维素的强度，使得到的麻粘胶纤维强度较低。同时，对麻浆粕进行老成处理使纤维素降聚时会产生较多的半纤维素，半纤维素会影响纤维素再生时分子链之间的结晶度和取向度，使麻粘胶纤维的强度较低。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种麻粘胶纤维的制备方法，通过本发明提供的方法制备得到的麻粘胶纤维具有较高的强度。

本发明提供了一种麻粘胶纤维的制备方法，包括：

将麻浆粕经过浸渍、压榨和粉碎处理后，得到碱纤维素，所述麻浆粕的平均聚合度为400～450；

将所述碱纤维素经过黄化、溶解和过滤处理后，得到纺丝胶液；

将所述纺丝胶液进行纺丝，得到麻粘胶纤维。

优选的，所述麻浆粕中，甲种纤维素含量≥90wt％。

优选的，所述麻浆粕中，灰分的含量≤0.15wt％。

优选的，所述麻浆粕中，铁份的含量≤30ppm。

优选的，所述麻浆粕的白度≥78％。

优选的，所述浸渍的温度为70℃～95℃。

优选的，所述浸渍的时间为10min～50min。

优选的，所述浸渍时，浸渍碱浓度为200g/L～260g/L。

与现有技术相比，本发明选用平均聚合度为400～450的麻浆粕为原料，经过浸渍、压榨、粉碎、黄化、溶解、过滤和纺丝等工艺处理以后，得到强度较高的麻粘胶纤维。本发明直接以平均聚合度较低的麻浆粕为原料制备麻粘胶纤维，无需调整聚合度，省却了老成工序。由于本发明无需通过老成处理，避免了纤维素分子链急剧发生断裂，减轻了对纤维强度的影响，得到的麻粘胶纤维强度较高。进一步的，本发明将麻浆粕在70℃～95℃时进行浸渍，高温浸渍时，浸渍碱溶液的粘度较低，有利于碱液向纤维中渗透；碱液中的金属离子与纤维素大分子上的羟基结合，增厚水化层，增大纤维素大分子间的距离，从而增加纤维素的膨润度，使半纤维素迅速溶出，降低麻浆粕中半纤维素的含量，从而减少半纤维素对纤维强度的影响。实验表明，通过本发明提供的方法制备得到的麻粘胶纤维的干断裂强度≥2.30cN/dtex，其湿断裂强度≥1.30cN/dtex，其干断裂伸长率≥18％，其疵点≤5mg/100g。此外，本发明提供的制备方法工艺环节较少，生产周期较短，生产效率较高。

具体实施方式

本发明提供了一种麻粘胶纤维的制备方法，包括：

将所述纺丝胶液进行纺丝，得到麻粘胶纤维。

本发明以平均聚合度较低的麻浆粕为原料生产麻粘胶纤维，无需经过老成步骤对麻浆粕进行分子量调整，不会使纤维素分子链急剧发生断裂，从而不会降低纤维的强度。按照本发明，所述麻浆粕的平均聚合度为400～450。

为了避免半纤维素对纤维素分子链之间的结晶度和取向度产生影响，本发明优选使用甲种纤维素含量较高的麻浆粕，所述麻浆粕中，甲种纤维素含量优选≥90wt％，更优选≥91wt％；所述麻浆粕中，灰分的含量优选≤0.15wt％，更优选≤0.13wt％；所述麻浆粕中，铁份的含量优选≤30ppm，更优选≤25ppm；所述麻浆粕的白度优选≥78％，更优选≥79％。本发明对所述麻浆粕的来源没有特殊限制，延长蒸煮时间或提高蒸煮碱的浓度或采取其他本领域技术公知的方法，均可得到聚合度较低的麻浆粕。

按照本发明，首先将平均聚合度为400～450的麻浆粕进行浸渍处理，浸渍温度优选为70℃～95℃，更优选为80℃～95℃，浸渍时间优选为10min～50min，更优选为20min～50min；浸渍用碱量优选为200g/L～260g/L，更优选为220g/L～260g/L。与传统的浸渍相比，本发明所述的浸渍为高温浸渍，高温时碱液的粘度较低，有利于碱液向纤维中渗透；碱液中的金属离子与纤维素大分子上的羟基结合，增厚水化层，增大纤维素大分子间的距离，从而增加纤维素的膨润度，使半纤维素迅速溶出，降低麻浆粕中半纤维素的含量。经过高温浸渍后得到的麻浆粕中，半纤维素含量优选为1.5wt％～2％。

按照本发明，所述浸渍可以在本领域技术人员熟知的浸渍桶中进行。

将经过浸渍的麻浆粕进行本领域技术人员熟知的压榨、粉碎和冷却后，得到碱纤维素。

本发明以平均聚合度较低的麻浆粕为原料，经过浸渍处理后无需进行老成处理即可进行本领域技术人员熟知的黄化处理。本发明中，进行黄化处理时，二硫化碳用量优选为麻浆粕重量的26％～45％，更优选为30％～40％；黄化的终了温度优选为23℃～33℃，更有选为25℃～30℃；黄化时间优选为50min～150min，更优选为60min～100min。

将经过黄化处理的碱纤维素进行本领域技术人员熟知的溶解和过滤处理后，得到纺丝胶液。按照本发明，进行溶解和过滤处理之后，优选继续进行本领域技术人员熟知的脱泡和过滤处理后，得到纺丝胶液。

对所述纺丝胶液进行本领域技术人员熟知的纺丝处理，即可得到麻粘胶纤维。所述纺丝处理优选在纺丝机中进行，进行纺丝处理时使用的酸浴液优选包括以下成分：100g/L～150g/L的硫酸、200g/L～400g/L的硫酸钠和5g/L～15g/L的硫酸锌。进行所述纺丝处理时，酸浴液的温度优选为20℃～60℃，更优选为30℃～50℃。

对通过本发明提供的方法制备得到的麻粘胶纤维进行性能测试，其干断裂强度≥2.30cN/dtex，湿断裂强度≥1.30cN/dtex，干断裂伸长率≥18％，疵点≤5mg/100g。

与现有技术相比，本发明直接以低聚合度的麻浆粕为原料生产粘胶纤维，无需经过老成工序，不仅降低了对纤维强度的影响，得到了强度较高的麻粘胶纤维，而且简化了工艺流程，缩短了生产周期，提高了生产效率。

为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的麻粘胶纤维的制备方法进行详细描述。

实施例1

将15kg平均聚合度为450，甲种纤维素含量为92％，灰分含量为0.14％，铁含量为20ppm，白度为79％的麻浆粕投入浸渍桶中，于95℃时浸渍20min，浸渍用碱220g/L；将浸渍后的麻浆粕进行压榨、粉碎和冷却后，得到碱纤维素；将所述碱纤维素投入黄化机中进行黄化，黄化初温为21℃，终温为28℃，二硫化碳用量为麻浆粕的38％，黄化70min后，将得到的物料进行溶解、过滤、脱泡、过滤后，得到纺丝胶液；将纺丝胶液投入纺丝机中，按硫酸120g/L、硫酸钠320g/L和硫酸锌13g/L的比例组成酸浴于50℃时对所述纺丝胶液进行纺丝，得到麻粘胶纤维，将所述麻粘胶纤维进行切断、干燥，得到最终产品。

对所述麻粘胶纤维进行性能测试，结果见表1，表1为本发明实施例及比较例提供的麻粘胶纤维的性能测试结果。

实施例2

将20kg平均聚合度为400，甲种纤维素含量为91％，灰分含量为0.10％，铁含量为23ppm，白度为79％的麻浆粕投入浸渍桶中，于75℃时浸渍30min，浸渍用碱260g/L；将浸渍后的麻浆粕进行压榨、粉碎和冷却后，得到碱纤维素；将所述碱纤维素投入黄化机中进行黄化，黄化初温为21℃，终温为28℃，二硫化碳用量为麻浆粕的38％，黄化70min后，将得到的物料进行溶解、过滤、脱泡、过滤后，得到纺丝胶液；将纺丝胶液投入纺丝机中，按硫酸120g/L、硫酸钠320g/L和硫酸锌13g/L的比例组成酸浴于50℃时对所述纺丝胶液进行纺丝，得到麻粘胶纤维，将所述麻粘胶纤维进行切断、干燥，得到最终产品。

实施例3

将23kg平均聚合度为410，甲种纤维素含量为92％，灰分含量为0.13％，铁含量为25ppm，白度为80％的麻浆粕投入浸渍桶中，于70℃时浸渍45min，浸渍用碱240g/L；将浸渍后的麻浆粕进行压榨、粉碎和冷却后，得到碱纤维素；将所述碱纤维素投入黄化机中进行黄化，黄化初温为21℃，终温为28℃，二硫化碳用量为麻浆粕的38％，黄化70min后，将得到的物料进行溶解、过滤、脱泡、过滤后，得到纺丝胶液；将纺丝胶液投入纺丝机中，按硫酸120g/L、硫酸钠320g/L和硫酸锌13g/L的比例组成酸浴于50℃时对所述纺丝胶液进行纺丝，得到麻粘胶纤维，将所述麻粘胶纤维进行切断、干燥，得到最终产品。

实施例4

将22kg平均聚合度为420，甲种纤维素含量为91％，灰分含量为0.12％，铁含量为22ppm，白度为79％的麻浆粕投入浸渍桶中，于80℃时浸渍30min，浸渍用碱250g/L；将浸渍后的麻浆粕进行压榨、粉碎和冷却后，得到碱纤维素；将所述碱纤维素投入黄化机中进行黄化，黄化初温为21℃，终温为28℃，二硫化碳用量为麻浆粕的38％，黄化70min后，将得到的物料进行溶解、过滤、脱泡、过滤后，得到纺丝胶液；将纺丝胶液投入纺丝机中，按硫酸120g/L、硫酸钠320g/L和硫酸锌13g/L的比例组成酸浴于50℃时对所述纺丝胶液进行纺丝，得到麻粘胶纤维，将所述麻粘胶纤维进行切断、干燥，得到最终产品。

实施例5

将15kg平均聚合度为430，甲种纤维素含量为92％，灰分含量为0.13％，铁含量为25ppm，白度为79％的麻浆粕投入浸渍桶中，于85℃时浸渍27min，浸渍用碱230g/L；将浸渍后的麻浆粕进行压榨、粉碎和冷却后，得到碱纤维素；将所述碱纤维素投入黄化机中进行黄化，黄化初温为21℃，终温为28℃，二硫化碳用量为麻浆粕的38％，黄化70min后，将得到的物料进行溶解、过滤、脱泡、过滤后，得到纺丝胶液；将纺丝胶液投入纺丝机中，按硫酸120g/L、硫酸钠320g/L和硫酸锌13g/L的比例组成酸浴于50℃时对所述纺丝胶液进行纺丝，得到麻粘胶纤维，将所述麻粘胶纤维进行切断、干燥，得到最终产品。

实施例6

将17kg平均聚合度为440，甲种纤维素含量为91％，灰分含量为0.12％，铁含量为25ppm，白度为79％的麻浆粕投入浸渍桶中，于90℃时浸渍25min，浸渍用碱240g/L；将浸渍后的麻浆粕进行压榨、粉碎和冷却后，得到碱纤维素；将所述碱纤维素投入黄化机中进行黄化，黄化初温为21℃，终温为28℃，二硫化碳用量为麻浆粕的38％，黄化70min后，将得到的物料进行溶解、过滤、脱泡、过滤后，得到纺丝胶液；将纺丝胶液投入纺丝机中，按硫酸120g/L、硫酸钠320g/L和硫酸锌13g/L的比例组成酸浴于50℃时对所述纺丝胶液进行纺丝，得到麻粘胶纤维，将所述麻粘胶纤维进行切断、干燥，得到最终产品。

比较例1

取15kg聚合度为550的麻浆粕投入浸渍桶中，于40℃时浸渍100min，浸渍用碱250g/L；将浸渍后的麻浆粕进行压榨、粉碎和冷却后，得到碱纤维素；将所述碱纤维素投入老成鼓中于60℃时老成30min，使物料的粘度为0.0050pa.s，然后将老成后的物料投入黄化机中进行黄化，黄化初温为21℃，终温为23℃，二硫化碳用量为麻浆粕的45％，黄化50min后，将得到的物料进行溶解、过滤、脱泡、过滤后，得到纺丝胶液；将纺丝胶液投入纺丝机中，按硫酸120g/L、硫酸钠320g/L和硫酸锌13g/L的比例组成酸浴于50℃时对所述纺丝胶液进行纺丝，得到麻粘胶纤维，将所述麻粘胶纤维进行切断、干燥，得到最终产品。

表1本发明实施例及比较例提供的麻粘胶纤维的性能测试结果

由表1可知，通过本发明提供的方法得到的麻粘胶纤维具有较高的强度，其干断裂强度和湿断裂强度均高于传统方法得到的麻粘胶纤维。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims

1.一种麻粘胶纤维的制备方法，包括：

将麻浆粕经过浸渍、压榨和粉碎处理后，浸渍处理后无需进行老成处理，得到碱纤维素，所述麻浆粕的平均聚合度为400～450；

将所述纺丝胶液进行纺丝，得到麻粘胶纤维。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述麻浆粕中，甲种纤维素含量≥90wt％。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述麻浆粕中，灰分的含量≤0.15wt％。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述麻浆粕中，铁份的含量≤30ppm。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述麻浆粕的白度≥78％。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述浸渍的温度为70℃～95℃。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述浸渍的时间为10min～50min。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述浸渍时，浸渍碱浓度为200g/L～260g/L。