CN102704024B - 一种生物质纤维多孔细旦长丝纤维及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种多孔细旦长丝纤维，所述多孔细旦长丝纤维为生物质纤维素纤维，所述多孔细旦丝的孔数为18-120孔，所述细旦丝的旦数为20-120旦。本发明还提供一种制备所述多孔细旦长丝纤维的方法，包括：浸渍、老成、黄化、溶解、过滤、纺丝，其特征在于：浸渍步骤中添加浸渍助剂，芳香基聚氧乙烯醚；在原液中加入表面活性剂，烷基胺聚氧乙烯醚，粘胶的表面张力为45-65mN/m；在溶解过程中采用低温溶解，温度为4-18℃。本发明具有纤维总纤度及单丝纤度低，丝条及织物手感柔滑、舒爽和吸湿快、透气性好的特性。
Description
技术领域：
本发明涉及一种生物质纤维素纤维，特别是一种生物质纤维多孔细旦长丝纤维及其制造方法。
背景技术：
中国是有着一千多年丝绸文化的纺织大国，对丝绸的质感，怀有一种述不尽的情怀，随着人们生活水平的提高及生活方式的改变，现代审美观念不断与古典文化碰撞、融合，也伴随现代工业文明不断发展，产生出一种即与传统丝绸风格相同，又集成了现代科学技术而生产出的一种生物质纤维多孔细旦长丝纤维。其作为一种纺织原料，已具有其他纤维所不及的优点，如仿天然性、手感柔软、滑爽，悬垂性好，吸湿透气，抑菌防蛀，易于染色等，而且织物结构紧密，可用于风格新颖的仿真丝织物，制作高档服装、家纺等；特别是与复合超细纤维进行交织生产高档仿丝绸织物等。同时由于高精度光学产品的开发，多孔细旦丝所生产的清洁用品，可以满足高精度镜片的光学表面的清理。本发明正是基于这种市场需求和背景而开发的纤维素多孔长丝纤维。本发明已经过两年多的科技攻关，成功生产出这种生物质纤维多孔细旦长丝纤维，具有极高的附加值，具有广阔的市场前景和良好的经济效益和社会效益，同时促进了纺织工业的技术进步。
发明内容：
本发明目的是提供一种仿天然纤维、手感柔软、滑爽，悬垂、吸湿透气性好，抑菌防蛀的一种生物质纤维多孔细旦长丝纤维及其制造方法。
具体地说，本发明提供一种多孔细旦长丝纤维，其特征在于：所述多孔细旦长丝纤维为生物质纤维素纤维，所述多孔细旦丝的孔数由18-120孔，所述细旦丝的旦数由20-120旦。
本发明还提供一种制备所述多孔细旦长丝纤维的方法，包括：浸渍、老成、黄化、溶解、过滤、纺丝，其特征在于：浸渍步骤中添加浸渍助剂，芳香基聚氧乙烯醚；在原液中加入表面活性剂，烷基胺聚氧乙烯醚，粘胶的表面张力为45-65mN/m；在溶解过程中采用低温溶解，温度为4-18℃。
优选的是，其中所述的过滤采用低压过滤，每一道过滤压差小于0.3MP。
更优选的是，其中，在酸浴中加入表面活性剂，聚氧乙烯多烯多酰胺化合物，酸浴表面张力为37-57mN/m。
为提高成品丝染色，保证熟成度稳定，优选采取的方式为：A、高纺速，B、纺丝机尾粘胶管排胶，C、机台尾区纺制粗旦丝；纺丝速度为72-160米；牵伸率为15-430%。
另外，本发明还提供一种制备所述多孔细旦长丝纤维的方法，包括如下步骤：
浸渍：将原料浆泊：棉桨、木桨、竹桨、麻桨单独或任意比例配比，用芳香基聚氧乙烯醚浸渍助剂进行浸渍，温度39-48℃，氢氧化钠浓度：232～256g/L，浸渍助剂用量：为甲种纤维素量的0.8-2‰；
老成温度：30-45℃；粘度：58-75mp.S；
黄化：二硫化碳对甲种纤维素加入量：33～36％，时间：110-130分钟；
后溶解温度：4-18℃，时间：120-180分钟；
粘胶中加入烷基胺聚氧乙烯醚表面活性剂，其加入量为0.08-2.0‰，粘胶表面张力：45-65mN/m；
在较低的过滤压力下进行过滤，过滤压差均在0.3MP以下；纺丝工艺其特征在于以下内容：
喷丝头孔径为：0.05-0.07mm，喷丝头孔长径比大于2；
纺丝浴组成：硫酸浓度120-190g/L，硫酸钠浓度：260-300g/L；
硫酸锌浓度：10-28g/L，温度46-61℃，落差≤2g/L；
酸浴中加入聚氧乙烯多烯多酰胺化合物表面活性剂，用量：相对于长丝纤维为0.8-2公斤/吨，酸浴中浓度为50-100PPM，酸浴表面张力为：37-57mN/m；
纺丝成形条件：酸浴表面张力与粘胶表面张力差值为3-17mN/m；
为提高成品丝染色，保证熟成度稳定，采取方式为：A、高纺速，B、纺丝机尾粘胶管排胶，C、机台尾区纺制粗旦丝；
纺丝速度为72-160米；
牵伸率为15-430%。
成品丝条收缩率：0-9%。
更具体地说，本发明提供一种制备生物质纤维多孔细旦长丝纤维的方法，包括原液工艺和纺丝工艺。原液工艺其特征在于有以下步骤：
(1)浸渍：将原料浆泊：棉桨、木桨、竹桨、麻桨单独或任意比例配比、浸渍助剂进行浸渍，例如，沈阳浩博实业有限公司生产的(LV3，V388)(大连华信化学品有限公司)；温度39-48℃，氢氧化钠浓度：232～256g/L，浸渍助剂用量：为甲种纤维素量的0.8-2‰；
(2)老成温度：30-45℃；粘度：58-75mp.S；
(3)黄化：二硫化碳对甲种纤维素加入量：33～36％，时间：110-130分钟；
(4)后溶解温度：4-18℃，时间：120-180分钟；
(5)粘胶中烷基胺聚氧乙烯醚表面活性剂(例如V32，HB32)(瑞典阿克苏诺贝尔表面化学品公司生产)的加入量为0.08-2.0‰，粘胶表面张力：45-65mN/m。
(6)较低的过滤压力，每一道过滤压差均在0.3MP以下。纺丝工艺其特征在于以下内容：
(1)喷丝头孔径为：0.05-0.07mm，喷丝头孔长径比大于2；
(2)纺丝浴组成：硫酸浓度120-190g/L，硫酸钠浓度：260-300g/L；硫酸锌浓度：10-28g/L，温度46-61℃，落差≤2g/L；
(3)酸浴中加入表面活性剂(例如BEROLSPIN653和LS-6)(瑞典阿克苏诺贝尔表面化学品公司生产)，用量相对于产品为0.8-2公斤/吨，酸浴中浓度为50-100PPM，酸浴表面张力为：37-57mN/m；
(4)纺丝成形条件：酸浴表面张力与粘胶表面张力差值为3-17mN/m；
(5)为提高成品丝染色，保证熟成度稳定，采取方式为：A、高纺速，
B、纺丝机尾粘胶管排胶，C、机台尾区纺制粗旦丝；
(6)纺丝速度为72-160米；(7)牵伸率为15-430%。成品丝条收缩率：0-9%。
本发明与现有技术比较，60旦以下规格具有成品总纤度低、单丝纤度也低的特点。60D以上规格具有成品单丝纤度低的特点。因此具有手感柔软、滑爽和吸湿性透气性好的显著优点。
具体实施方式：
本发明生产多孔低纤度生物质纤维素长丝纤维的难点在于，生产工艺中的原液工艺，需要对现有的原液工艺加以改进，即在原液中加入表面活性剂，有利于使黄酸基团的分布更为均匀，并使结晶区得到补充溶解的纤维素羟基再酯化过程，即加剧后黄化，因而膨化体及一些黄化不完全的质点就有减少。有利于凝胶粒子溶剂化及分散。在溶解过程中采用低温溶解，提高溶解效果。在过滤过程中，降低过滤压力，尽最大可能滤除杂质，提高过滤效果。纺丝工艺中合理确定纺丝成形条件，在酸浴中加入表面活性剂，使酸胶匹配更合理，酸、胶表面张力及其差值是保证纺丝可纺性的一个必要条件。对口金孔径科学设计配以不同品种，纺制出20-120D的生物质纤维多孔细旦长丝纤维。
本发明具有以下实施例：
实施例1、生物质纤维多孔细旦纤维素长丝棉纤维生产工艺：
原料：棉桨粕浸渍助剂LV3粘胶助剂V32酸浴助剂BEROLSPIN653
原液工艺：
(1)浸渍：将原料浆泊、浸渍助剂进行浸渍，温度39-48℃，氢氧化钠浓度：232～256g/L，浸渍助剂用量：为甲种纤维素量的0.8-2‰；
(2)老成温度：30-45℃；粘度：58-75mp.S；
(3)黄化：二硫化碳对甲种纤维素加入量：33～36％，时间：110-130分钟；
(4))后溶解温度：4-18℃，时间：120-180分钟；
(5)粘胶中表面活性剂V32加入量为0.08-2.0‰，粘胶表面张力：45-65mN/m。
(6)较低的过滤压力，每一道过滤压差均在0.3MP以下。
纺丝工艺其特征在于以下内容：
(1)喷丝头孔径为：0.05-0.07mm，喷丝孔长径比大于2；
(2)纺丝浴组成：硫酸浓度120-190g/L，硫酸钠浓度：260-300g/L；硫酸锌浓度：10-28g/L，温度46-61℃，落差≤2g/L；
(3)酸浴中加入表面活性剂BEROLSPIN653用量：相对于产品为0.8-2公斤/吨，酸浴中浓度为50-100PPM，酸浴表面张力为：37-57mN/m；
(4)纺丝成形条件：酸浴表面张力与粘胶表面张力差值为3-17mN/m；
(5)为提高成品丝染色，保证熟成度稳定，采取方式为：A、高纺速，B、纺丝机尾粘胶管排胶，C、机台尾区纺制粗旦丝；
(6)纺丝速度为72-160米；
(7)牵伸率为15-430%。
成品丝条收缩率：0-9%。
产品规格：
总纤度低于50旦的细旦丝
单丝纤度等于小于1旦的细旦丝
根据不同纺丝工艺参数，得到以上不同规格的细旦纤维素长丝纤维。纤维旦数能达到20D-120D，各项指标如下：
细旦纤维素长丝纤维物理指标见下表：
实施例2、生物质纤维多孔细旦纤维素长丝木纤维生产工艺：[0017]原料：木桨粕浸渍助剂LV3粘胶助剂V32或BK1057酸浴助剂BEROLSPIN653
原液工艺：
（1）浸渍：将原料浆泊、浸渍助剂进行浸渍，温度39-48℃，氢氧化钠浓度：232～256g/L，浸渍助剂用量：为甲种纤维素量的0.8-2‰；
（2）老成温度：30-45℃；粘度：58-75mp.S；
（3）黄化：二硫化碳对甲种纤维素加入量：33～36％，时间：110-130分钟；
（4）后溶解温度：4-18℃，时间：120-180分钟；
（5）粘胶中表面活性剂V32或BK1057加入量为0.08-2.0‰，粘胶表面张力：45-65mN/m。
（6）较低的过滤压力，每一道过滤压差均在0.3MP以下纺丝工艺其特征在于以下内容：
（1）丝头孔径为：0.05-0.07mm，喷丝孔长径比大于2；
（2）纺丝浴组成：硫酸浓度120-190g/L，硫酸钠浓度：260-300g/L；硫酸锌浓度：10-28g/L，温度46-61℃，落差≤2g/L；
（3）酸浴中加入表面活性剂BEROLSPIN653用量：相对于产品为0.8-2公斤/吨，酸浴中浓度为50-100PPM，酸浴表面张力为：37-57mN/m；
（4）纺丝成形条件：酸浴表面张力与粘胶表面张力差值为3-17mN/m；
（5）为提高成品丝染色，保证熟成度稳定，采取方式为：A、高纺速，B、纺丝机尾粘胶管排胶，C、机台尾区纺制粗旦丝；
（6）纺丝速度为72-160米；
（7）牵伸率为15-430%。
成品丝条收缩率：0-9%。
产品规格：
总纤度低于50旦的细旦丝
单丝纤度等于小于1旦的细旦丝
根据不同纺丝工艺参数，得到以上不同规格的细旦纤维素长丝纤维。纤维旦数能达到20D-120D，各项指标如下：
细旦纤维素长丝纤维物理指标见下表：
实施例3、生物质纤维多孔细旦纤维素长丝竹纤维生产工艺：
原料：竹桨粕浸渍助剂LV3粘胶助剂V32或BK1057酸浴助剂BEROLSPIN653
原液工艺：
(1)浸渍：将原料浆泊、浸渍助剂进行浸渍，温度39-48℃，氢氧化钠浓度：232～256g/L，浸渍助剂用量：为甲种纤维素量的0.8-2‰；
(2)老成温度：30-45℃；粘度：58-75mp.S；
(3)黄化：二硫化碳对甲种纤维素加入量：33～36％，时间：110-130分钟；
(4)后溶解温度：4-18℃，时间：120-180分钟；
(5)粘胶中表面活性剂V32或BK1057加入量为0.08-2.0‰，粘胶表面张力：45-65mN/m。
(6)较低的过滤压力，每一道过滤压差均在0.3MP以下。
纺丝工艺其特征在于以下内容：
（1）喷丝头孔径为：0.05-0.07mm，喷丝孔长径比大于2；
（2）纺丝浴组成：硫酸浓度120-190g/L，硫酸钠浓度：260-300g/L；硫酸锌浓度：10-28g/L，温度46-61℃，落差≤2g/L；
（3）酸浴中加入表面活性剂BEROLSPIN653用量：相对于产品为0.8-2公斤/吨，酸浴中浓度为50-100PPM，酸浴表面张力为：37-57mN/m；
（4）纺丝成形条件：酸浴表面张力与粘胶表面张力差值为3-17mN/m；
（5）为提高成品丝染色，保证熟成度稳定，采取方式为：A、高纺速，B、纺丝机尾粘胶管排胶，C、机台尾区纺制粗旦丝；
（6）纺丝速度为72-160米；
（7）牵伸率为15-430%。
成品丝条收缩率：0-9%。
产品规格：
总纤度低于50旦的细旦丝
单丝纤度等于小于1旦的细旦丝
根据不同纺丝工艺参数，得到以上不同规格的细旦纤维素长丝纤维。纤维旦数能达到20D-120D，各项指标如下：
细旦纤维素长丝纤维物理指标见下表：
实施例4、生物质纤维多孔细旦纤维素长丝麻纤维生产工艺：
原料：麻桨粕浸渍助剂LV3粘胶助剂V32或BK1057酸浴助剂BEROLSPIN653
原液工艺：
（1）浸渍：将原料浆泊、浸渍助剂进行浸渍，温度39-48℃，氢氧化钠浓度：232～256g/L，浸渍助剂用量：为甲种纤维素量的0.8-2‰；
（2）老成温度：30-45℃；粘度：58-75mp.S；
（3）黄化：二硫化碳对甲种纤维素加入量：33～36％，时间：110-130分钟；
（4）后溶解温度：4-18℃，时间：120-180分钟；
（5）粘胶中表面活性剂V32或BK1057加入量为0.08-2.0‰，粘胶表面张力：45-65mN/m。
（6）较低的过滤压力，每一道过滤压差均在0.3MP以下。
纺丝工艺其特征在于以下内容：
（1）喷丝头孔径为：0.05-0.07mm，喷丝孔长径比大于2；
（2）纺丝浴组成：硫酸浓度120-190g/L，硫酸钠浓度：260-300g/L；硫酸锌浓度：10-28g/L，温度46-61℃，落差≤2g/L；
（3）酸浴中加入表面活性剂BEROLSPIN653用量：相对于产品为0.8-2公斤/吨，酸浴中浓度为50-100PPM，酸浴表面张力为：37-57mN/m；
（4）纺丝成形条件：酸浴表面张力与粘胶表面张力差值为3-17mN/m；
（5）为提高成品丝染色，保证熟成度稳定，采取方式为：A、高纺速，B、纺丝机尾粘胶管排胶，C、机台尾区纺制粗旦丝；
（6）纺丝速度为72-160米；
（7）牵伸率为15-430%。
成品丝条收缩率：0-9%。
产品规格：
总纤度低于50旦的细旦丝
单丝纤度等于小于1旦的细旦丝
根据不同纺丝工艺参数，得到以上不同规格的细旦纤维素长丝纤维。纤维旦数能达到20D-120D，各项指标如下：
细旦纤维素长丝纤维物理指标见下表：
本发明生产多孔细旦生物质纤维素长丝纤维及制备方法的突出特点在于：
1)生产工艺中的原液工艺，需要对现有的原液工艺加以改进，即在原液加入表面活性剂，粘胶表面张力：45-65mN/m。
2)在溶解过程中采用低温溶解，最低可达4℃，如4-18℃，提高了溶解效果。
3)低压过滤，每一道过滤压差小于0.3MP。
4)纺丝工艺中合理确定纺丝成形条件，在酸浴中加入表面活性剂，使酸胶匹配更合理，酸浴表面张力为：37-57mN/m；酸、胶表面张力其差值为3-17mN/m，这也是保证纺丝可纺性的一个必要条件。
5)另外，为提高成品丝染色，保证熟成度稳定，优先采取的方式为：A、高纺速，B、纺丝机尾排胶，C、机台尾区纺制粗旦丝。对口金孔径科学设计0.05-0.07mm配以不同品种，纺制出20-120D的生物质纤维多孔细旦长丝纤维。
尽管本发明通过实施例进行了详细描述。但本领域普通技术人员应当理解的是，本发明的上述描述及实施例仅仅是对本发明的说明，并不构成对本发明保护范围的限定。本领域普通技术人员针对本发明的内容进行的各种改进和变更均包括在本发明的范围内。本发明的保护范围以所附的权利要求书为准。
Claims (5)
1.一种制备长丝纤维的方法，包括如下步骤：
(1)浸渍：将原料浆泊：棉桨、木桨、竹桨、麻桨单独或任意比例配比，用芳香基聚氧乙烯醚浸渍助剂进行浸渍，温度39-48℃，氢氧化钠浓度：232～256g/L，浸渍助剂用量：为甲种纤维素量的0.8-2‰；
(2)老成温度：30-45℃；粘度：58-75mp.s；
(3)黄化：二硫化碳对甲种纤维素加入量：33～36％，时间：110-130分钟；
(4)后溶解温度：4-18℃，时间：120-180分钟；
(5)粘胶中加入烷基胺聚氧乙烯醚表面活性剂，其加入量为0.08-2.0‰，粘胶表面张力：45-65mN/m；
(6)在较低的过滤压力下进行过滤，过滤压差均在0.3MPa以下；纺丝工艺为：
1)喷丝头孔径为：0.05-0.07mm，喷丝头孔长径比大于2；
2)纺丝浴组成：硫酸浓度120-190g/L，硫酸钠浓度：260-300g/L；硫酸锌浓度：10-28g/L，温度46-61℃，落差≤2g/L；
3)酸浴中加入聚氧乙烯多烯多酰胺化合物表面活性剂，用量：相对于长丝纤维为0.8-2公斤/吨，酸浴中浓度为50-100ppm，酸浴表面张力为：37-57mN/m；
4)纺丝成形条件：酸浴表面张力与粘胶表面张力差值为3-17mN/m；
5)为提高成品丝染色，保证熟成度稳定，采取方式为：A、高纺速，B、纺丝机尾粘胶管排胶，C、机台尾区纺制粗旦丝；
6)纺丝速度为72-160米/min；
7)牵伸率为15-430%；
8)成品丝条收缩率：0-9%。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：浸渍步骤中添加浸渍助剂，芳香基聚氧乙烯醚；在原液中加入表面活性剂，烷基胺聚氧乙烯醚，粘胶的表面张力为45-65mN/m；在溶解过程中采用低温溶解，温度为4-18℃。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述的过滤采用低压过滤，每一道过滤压差小于0.3MPa。
4.如权利要求1所述的方法，其中，在酸浴中加入表面活性剂，聚氧乙烯多烯多酰胺化合物，酸浴表面张力为37-57mN/m。
5.如权利要求1所述的方法，为提高成品丝染色，保证熟成度稳定，采取方式为：A、高纺速，B、纺丝机尾粘胶管排胶，C、机台尾区纺制粗旦丝；纺丝速度为72-160米/min；牵伸率为15-430%。
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| PB01 | Publication | ||
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |