CN104195663A - 一种丝麻纤维素纤维及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种丝麻纤维素纤维及其制备方法，所述纤维素纤维的干断裂强度为1.8~2.5cN/dtex、湿断裂强度为0.9~1.6cN/dtex，干断裂伸度为16~24%、残硫量≤12mg/100g，对金黄色葡萄球菌的抑菌率≥90.0%、对大肠杆菌的抑菌率≥90.0%、对白色念珠菌的抑制率≥80.0%；一种丝麻纤维素纤维的制备方法，包括麻浆粘胶纺丝原液的制备、蛋白质分散乳化液的制备、麻浆蛋白改性纺丝原液的制备和纺丝及后处理。本发明具有手感滑爽、柔软以及麻感，纤维截面锯齿状圆滑，呈天然麻材的类中空截面，对环境友好且有较好的服用性能、纺织加工性能，并且蛋白质材料均匀分散在纤维的内部，耐多次洗涤不脱落的优点。

Description

一种丝麻纤维素纤维及其制备方法

技术领域

本发明涉及纺织技术领域，尤其涉及一种麻浆改性蛋白纤维的制备，具体是指一种丝麻纤维素纤维及其制备方法。 

背景技术

随着社会的进步和人们生活水平的提高，人们着装的观念也在不断地更新，对纺织品的功能性和产品的舒适美观性提出了更高的要求。而棉、麻、丝、毛等天然纤维的生产由于受自然气候和粮棉争地矛盾的影响，产量增长十分缓慢，远远不能满足实际需求。 

目前，纤维的主要来源一是石油、煤炭等地下不可再生的石化资源，另一个是棉、麻、丝、毛等陆地上种植、养殖的天然可再生资源。随着能源危机的日益加重，大量开发纺织用天然可再生资源越来越受到各界的高度重视。纤维纺织行业是我国重要的经济支柱，我国是世界上最大的纤维生产与消费国。2009 年的世界合成纤维生产量为4349.24 万吨，中国合成纤维生产量为2485.4 万吨，占世界产量的57.15％。2009 年度世界棉花产量约2240 万吨，我国是棉花种植大国，2009 年全国棉花种植面积有7425 万亩，棉花产量约640 万吨，而我国每年棉花需求量在1100 万~1200 万吨左右，有400 多万吨的缺口，主要靠进口。大量的棉花进口已成为纺织产业发展的巨大负担，因此就我国纺织业发展前景而言，亟需大量开发其他纺织纤维资源，以减轻我国棉花产量供给不足的现状。

我国目前粘胶纤维的产量已占世界总产量的1/3，接近300余万吨，且目前全世界粘胶纤维生产能力增长主要集中在中国，增速达每年16%，粘胶纤维产量已占据我国化纤品种第二位，但我国目前粘胶产能的增加却面临一个严峻的问题，即原材料的缺乏，世界目前粘胶纤维的原材料主要有两种，一种是木材，一种是棉短绒。由于森林覆盖率的不足，我国木材资源极度缺乏，大量木材需要进口，且价格较高，如果采用木材为原料生产粘胶，按每3立方米生产1吨浆粕计算，仅原料成本就需要3000元以上，且没有满足需要的产量。因此不可能像其它国家一样将木材作为粘胶生产的原材料。我国的棉花产量2006年已基本定在600万吨/年的水平，实际需求量已接近1000万吨，缺口近400万吨，而由于人口问题和耕地面积不断减少，继续扩大植棉面积的潜力已极为有限，我国原棉的产需尚处“紧平衡”状态，2007年，由于需求远大于实际产能，棉短绒已从3000元/吨提高到6000元/吨，因此，开发一种新型可再生天然纤维素原料是我国粘胶发展的必由之路。 

麻是天然纤维中仅次于棉花的第二大类纤维类别，全世界产量约为500万吨左右，这里面黄麻大约占总产量的60％－70％。全世界生产黄麻最多的国家是印度、孟加拉国，中国名列第三。我国黄麻生产地主要分布在长江流域和江南的水稻地区以广东、浙江、福建、江西、四川、江苏、湖南、湖北省种植较多，广西、安徽、山东和台湾等省次之，近几年年产量在30-70万吨之间。此外麻纤维具有天然抑菌性和防紫外线性，如能通过主动设计，在浆粕生产中注意保留这种特性，采用原麻为原料的粘胶纤维将是一种功能性纤维，其附加值会大大提高。 

羊毛是人类使用久远的天然蛋白质纤维资源。根据国际毛纺织组织发布的最新统计数字，在过去的8 年中，世界羊毛总产量下降了1.6 亿kg 净毛，而服装用羊毛的产量下降了18%。在2009—2010 年，羊毛产量再次下降，这说明羊毛资源面临短缺。羊毛是我国畜产品中进口量最大的产品之一，目前进口量已占国内羊毛产量的2/3，成为世界上最大的羊毛进口国之一，而国产羊毛在质量上与进口羊毛相比处于劣势，羊毛短粗，在国际市场上没有竞争力。我国每年羊毛的加工使用中产生很多劣质羊毛，废旧毛和数量丰富的毛纺废弃物，下脚料，每年要处理掉来自于纺织厂的羊毛副产品，不适合纺纱的劣质原羊毛以及屠场的角、趾甲和羽毛等有机废物超过400 万吨。如果将这些废弃羊毛丢掉，无疑是一种资源浪费，也会对环境造成污染。如果能将这些废弃资源再生利用，不仅可缓解羊毛资源短缺的现状，而且也会给其他畜毛的再生利用提供参考。 

蚕丝是由熟蚕结茧时分泌的丝液凝固而成的连续长纤维，为蛋白质纤维，属多孔性物质，制成的织物透气性好，吸湿性极佳，穿着服用舒适高档，被世人誉为“纤维皇后”。蚕丝一般用于织制各种绸缎、针织物、工业、国防和医药用品，是重要的纺织原料之一。但是由于养蚕的成本较高且蚕丝产量较低，导致其价格昂贵，在日常消费中的制约较大。而废旧蚕丝和蚕丝下脚料一般被加工成蚕丝被等用品，蚕丝被的售价相比蚕丝纤维低得多，利用价值较低。 

当前中高档天然蛋白纤维面料越来越受广大民众的青睐，但是由于蚕丝、羊绒等天然蛋白纤维的价格居高不下，使得普通大众难以接受。进入21世纪以来蛋白改性纤维素纤维和麻浆纤维的开发进入了白热化时期，各大企事业单位和科研院校分别对植物蛋白，如花生、玉米、大豆，动物蛋白如动物毛发、羽毛、蚕蛹及蚕丝，各种麻浆再生纤维素纤维如剑麻、黄红麻、罗布麻、香蕉麻、菠萝麻进行了大量的研究。 

申请号为200410010327.3的中国专利公开了一种大豆蛋白纤维素纤维的制造方法，它是将大豆中分离提纯的大豆蛋白质溶解在40-60℃、浓度为1-5%的氢氧化钠水溶液中，加入引发剂和丙烯酰胺进行反应之后按比例加入纤维素黄酸酯中生产大豆蛋白纤维素粘胶长丝和粘胶短纤维；申请号为200710097723.8的中国专利公开了一种动物蛋白和植物纤维制造蛋白粘胶纤维方法，利用动物毛、皮等作原料制成蛋白液，提取动物蛋白质和植物纤维共纺。申请号为200810136626.X的中国专利公开了一种蛋白质纤维素纤维的制造方法，首先制取蛋白质溶液，将所述蛋白质溶液与粘胶溶液混合，最后采用湿法纺丝而成。申请号为200910048098.7的中国专利公开了一种蛋白质保有量高的大豆蛋白/ 纤维素复合纤维制备方法，。该方法通过采用氢氧化钠/ 硫脲/ 尿素混合水溶液作为溶剂来溶解纤维素制备高浓度的纤维素溶液，并通过硫脲/ 尿素混合水溶液对大豆分离蛋白进行预处理后在所得悬浮液中加入氢氧化钠直接溶解得到大豆蛋白溶液；将纤维素溶液和大豆蛋白溶液按照比例搅拌混合得到的复合溶液再经脱泡、纺丝机喷丝、凝固、牵伸、水洗、干燥、上油工艺后经卷绕制备得到机械性能优良、蛋白质保有量高的大豆蛋白/ 纤维素复合纤维。申请号为200910172139.3的中国专利公开了一种花生蛋白纤维素共混复合纤维及制备方法，包括花生分离蛋白和纤维素。其制备方法为：(1) 配制花生蛋白溶液；(2) 配制纤维素溶液；(3) 将生蛋白溶液和纤维素溶液按比例充分混匀，再经过板框压滤机过滤，真空静止脱泡后，于室温下，在凝固浴中通过湿法纺丝法制备花生蛋白纤维素共混纤维；(4) 共混纤维经脱硫、水洗、脱水、缩醛处理、水洗、上油、干燥致密、卷曲、定型得到。申请号为200910154855.9的中国专利公开了一种再生蚕丝蛋白纤维的生产方法，包括以下步骤：将蚕丝原料洗涤后烘干，然后将上述蚕丝材料放入碱液中，水解得再生蚕丝蛋白原液，烘干后制得再生蚕丝蛋白粉；将制得的再生蚕丝蛋白粉加水搅拌得到再生蚕丝蛋白饱和液；将再生蚕丝蛋白饱和液∶再生胶原液∶助剂按10-50％∶ 85-45％∶ 5％的比例混合，混合均匀后纺丝制得再生蚕丝蛋白纤维。申请号为201010184697.4的中国专利公开了牛奶蛋白共混再生纤维素纤维及其制备工艺。专利号为200710097723.8 的中国专利公开了一种动物蛋白和植物纤维制造蛋白粘胶纤维的方法，首先将牛毛、猪毛或鸡毛的下脚料进行处理后得到变性蛋白液，将变性蛋白液加入到粘胶纤维的混合工序中进行生产，后经过铬盐处理进行固化后得到成品。专利号为201210033741.0的中国专利公开了一种羊毛蛋白复合粘胶纤维的生产工艺，本发明提供了一种羊毛蛋白复合粘胶纤维的生产工艺，属于粘胶纤维领域。通过羊毛蛋白纺丝液的制备、羊毛蛋白液与粘胶纺丝液共混、纺丝、凝固与固化以及后处理工序，得到羊毛蛋白粘胶纤维。 

专利号为201110400581.4的中国专利公开了一种再生动物微粉蛋白纤维素纤维及其制备方法，本发明公开了一种再生动物微粉蛋白纤维素纤维及其制备方法，制备包括以下步骤：将纳米级的动物微粉蛋白加入到分散剂溶液中，搅拌均匀，过滤后得到20 ～ 35wt% 的动物微粉蛋白液；以纤维素浆粕为原料制备粘胶，在溶解步骤中，加入变性剂制得变性粘胶，将动物微粉蛋白液按其中的动物微粉占成品纤维重量1 ～ 30wt% 的比例，加入到变性粘胶中并搅拌均匀，制备成动物微粉共混粘胶，经脱泡、过滤后引入凝固浴纺丝成型，然后经丝条牵伸和后处理步骤得到动物微粉蛋白粘胶纤维。专利号为200910153053.6的中国专利公开了蚕丝蛋白共混再生纤维素纤维及其制备工艺，本发明工艺包括如下步骤：(1) 纳米级蚕丝蛋白粉的制备；(2) 纤维素纤维的制备。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明克服了蚕丝蛋白粉粉碎超细化难的问题，采用自行研发的纳米碎设备，生产的蚕丝蛋白粉粒径在50 ～ 100 纳米以内的达100％。 

综合目前国内外所公开的蛋白纤维的生产技术，无论是粘胶纤维或其它湿法纺丝的合成纤维，生产方法主要有两种，第一种是先将动物或植物蛋白进行溶解处理得到蛋白液，然后再加入到传统的纤维生产工艺中进行湿法纺丝；第二种是先将动物或植物蛋白进行粉碎细化处理制成纳米或微米状，采用共混改性的方式加入粘胶液中进行湿法纺丝成型。一方面将蛋白质溶解采用蛋白液的方式会完全破坏了蛋白质纤维原有的空腔结构，不采用交联处理，在凝固浴或精炼过程中流失较大，如采用交联处理势必会使用醛类物质进行缩醛化或使用重金属铬盐进行变性固化，不但影响到了蛋白纤维的品质，而且这类有毒的物质还会造成严重的环境污染。另一方面采用添加纳米或微米状蛋白颗粒的方式，虽然避免了上述问题，但蛋白颗粒在纤维中硬性存在，严重影响到了纤维的强力指标和手感。 

本发明就是根据市场需要，以麻材浆粕为原料，通过主动设计将下脚料蚕丝或羊毛，经除杂、溶胀细化、改性等一系列工艺处理，通过特定的改性、变性助剂融合于纤维上，然后生产出麻浆改性蛋白纤维素纤维。所生产出的纤维不仅具有麻材纤维素纤维特性，同时还具有天然蛋白纤维的柔和、滑爽的特点。不仅能够替代蚕丝、羊绒，其风格特点更是优于蚕丝和羊绒，特别是它的吸湿和染色性能。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术和产品所存在的不足之处，提供一种一种丝麻纤维素纤维，高性能麻浆改性蛋白纤维素纤维及其制备方法，利用该方法制备的丝麻纤维素纤维具有强度高，手感滑爽、柔软以及麻感，纤维截面锯齿状圆滑，呈天然麻材的类中空截面，对环境友好且有较好的服用性能、纺织加工性能，并且蛋白质材料均匀分散在纤维的内部，耐多次洗涤不脱落，此外，在不影响正常纺丝的情况下，生产过程通过加入表面活性剂及变性剂，优化生产工艺，尽最大程度的提高粘胶纺丝液的质量，使粘胶纺丝液具有良好的过滤性能，可纺性良好。 

本发明提供一种丝麻纤维素纤维，所述纤维素纤维的干断裂强度为1.8~2.5cN/dtex、湿断裂强度为0.9~1.6cN/dtex。 

作为优选，所述纤维素纤维的干断裂伸度为16~24%、残硫量≤12mg/100g。 

作为优选，所述纤维素纤维的超长纤维率≤1.0%、倍长纤维≤20mg/100g、疵点≤12.0 mg/100g。 

作为优选，所述纤维素纤维的干断裂强力变异系数（CV）≤18%。 

作为优选，所述纤维素纤维的对金黄色葡萄球菌的抑菌率≥90.0%、对大肠杆菌的抑菌率≥90.0%、对白色念珠菌的抑制率≥80.0%。 

关于纤维的物理指标为粘胶纤维的常规指标，其中抗抑菌指标为优先的指标，按照国家标准GB-T 20944.3-2008《纺织品 抗菌性能的评价 第3部分：振荡法》进行检测的，标准要求对金黄色葡萄球菌的抑菌率≥70.0%、 对大肠杆菌的抑菌率≥70.0%、对白色念珠菌的抑制率≥60.0%为满足抗抑菌要求，但本发明成品纤维对金黄色葡萄球菌的抑菌率≥90.0%、对大肠杆菌的抑菌率≥90.0%、 对白色念珠菌的抑制率≥80.0%，为什么抗抑菌尤为突出呢？一方面：本发明粘胶纤维的基材为麻浆，本身具有优异的抗抑菌功能，另一方面本发明的分散乳化剂（用来分散乳化蛋白质微粉）采用了烷基糖苷，有众多的考虑： 

纤维的机械指标满足并优于国标GB/T粘胶短纤维的标准值，抗抑菌指标优于国标GB-T 20944.3-2008《纺织品 抗菌性能的评价 第3部分：振荡法》的标准值。

一种丝麻纤维素纤维的制备方法，包括麻浆粘胶纺丝原液的制备、蛋白质分散乳化液的制备、麻浆蛋白改性纺丝原液的制备和纺丝及后处理。 

所述麻浆粘胶纺丝原液的制备包括麻浆纤维素的浸压粉、麻碱纤维素的老成、麻碱纤维素的黄化和麻碱纤维素的溶解及熟成，具体如下： 

（1）将聚合度为400-800、甲纤含量≥90%的麻浆粕在浓度为248±2g/l，温度为54±2℃的氢氧化钠、表面活性剂占麻浆中甲纤0.02~0.15 wt%的溶液中一次浸渍后进行一次压榨得到甲纤为24.5±3%，含碱为17±2.0%的一次碱纤维素，再在浓度为178±2g/l，温度为51±2℃的氢氧化钠溶液中进行二次浸渍经二次压榨后得到甲纤为29.5±1%、含碱14.3±0.5%的二次碱纤维素，加入对甲纤0.01~0.05 wt%的粉碎变性剂后进行粉碎处理得到碱纤粉碎度≤180s的碱纤维素。

针对麻浆密度大，结构致密的特点，适当提高浸渍碱浓及温度，加入浸渍表面活性剂和粉碎变性剂提高浸渍渗透和粉碎效果。 

（2）将碱纤维素在调温风温度为＜60℃条件下进入老成鼓老成后得到铜氨粘度为5.00±1.00 mPa.s，半纤含量＜3%的碱纤维素。 

（3）碱纤维素进行黄化，CS₂加入量对甲纤30~40%，黄化真空度≤-82kPa，黄化初温26.5~30.5℃，黄化终温29~34℃，黄化时间35~55min； 

（4）在溶解步骤中，加入占粘胶中α纤维素1.0~2.0wt%的变性剂，溶解1~2小时，后经混合、过滤、脱泡以及熟成后制得甲纤9.0±0.2％、含碱4.80±0.2％、粘度50.0±5s、熟成度14.0±2mL（10％氯化铵），过滤阻滞常数Kw值≤200的变性粘胶液。

所述蛋白质分散乳化液的制备包括预溶胀处理和分散乳化及超细研磨，具体如下： 

（1）预溶胀处理：将蛋白质粗粉加入到0.9～ 1.2wt% 的碱溶液中，在温度为20±3℃浸泡20～30分钟后，调节PH至6-7.5，在温度为60±2℃进行水洗除去油脂及其它杂质成分，过滤后在70±3℃进行烘干，然后采用陶瓷辊进行预粉碎至干态下1~2mm的蛋白质粉体；

（2）分散乳化及超细研磨：将预粉碎后的蛋白质粉体加入到烷基糖苷占蛋白质粉体重量的0.5~1.2wt%的烷溶液中进行搅拌，转速为100~150转/分，在温度为40±3℃吸水溶胀2～3小时，然后采用星型球磨机研磨分散至湿态下粒径为0.8~1.4微米的含蛋白粉质量为25~30wt%的蛋白质分散乳化液。

采用烷基糖苷为分散乳化剂，溶解性好，耐强碱和电解质，有良好的增稠能力，作为蛋白微粉分散乳化剂分散效果好，使蛋白微粉乳液具有一定的粘度，计量更准确；与皮肤相溶性好，显著改善配方的温和性，无毒、无刺激、易生物降解；烷基多糖苷表面张力低、无浊点、HLB值可调、湿润力强、配伍性强、无毒、无害、对皮肤无刺激，生物降解迅速彻底，可与任何类型表面活性剂复配，协同效应明显，具有较强的广谱抗菌活性，对本产品抗抑菌性进一步增强、易于稀释、无凝胶现象，使用方便，耐强碱、耐强酸、耐硬水、抗盐性强；避免使用碱液对蛋白粉体的溶蚀所造成的结构破坏，避免研磨分散剪切力对蛋白质造成结构破坏或变性；在纤维成型时，粘胶液中大分子基团与蛋白质粉体及烷基糖苷活性基团进行共聚交联反应，在纺丝过程中互相嵌套，形成交联网，从而增加分子链间结合性，使纤维素纤维内部结构得到改变，从而提高其力学强度及柔韧顺滑性。 

所述麻将蛋白改性纺丝原液的制备，具体如下：通过纺前注射系统，将蛋白粉体成品纤维重量1~10wt%的比例，通过计量泵加入到动态混合器，同时变性粘胶液通过粘胶流量计加入到动态混合器，混合均匀后制备成麻浆蛋白改性纺丝原液。 

采用放前注射工艺进行纤维生产，因为蛋白质微粉是溶于碱液的，在纺丝前加入是尽量的缩短蛋白质微粉同粘胶液（含氢氧化钠5.8%左右），减少氢氧化钠对蛋白质微粉的侵蚀和溶解，尽可能的保证成品纤维中的蛋白质含量。 

所述纺丝及后处理，具体如下：将制备好的麻浆蛋白改性纺丝原液经过滤后引入凝固浴纺丝成型，所述凝固浴的组成为硫酸70~120g/l、硫酸锌0~4.5g/l、硫酸钠320~350g/l，温度为40-60℃，然后经丝条牵伸和后处理步骤得到麻浆改性蛋白纤维素纤维，所述后处理步骤中脱硫采用亚硫酸钠或硫代硫酸钠脱硫，浓度为4~6g/l，温度为40~52℃，纤维不经过漂白处理。 

此外，需要注意的是，所述的浸渍表面活性剂为亲水性较强的阴离子表面活性剂磺化蓖麻油或烷基铵聚氧乙烯乙二醇的一种或两种，所述的粉碎变性剂为脂肪醇聚氧乙烯乙二醇醚或羟乙基脂肪胺中的一种或两几种；所述的溶解步骤中加入的变性剂为聚乙二醇1500或尿素的一种或两种；所述麻浆是由剑麻、罗布麻、黄红麻、香蕉麻、菠萝麻、大麻、茼麻中的一种或几种采用亚硫酸盐法制浆而成；所述蛋白质为蚕丝蛋白、羊毛蛋白或羽毛蛋白的一种或几种。 

采用本技术方案的有益效果：本发明的丝麻纤维素纤维具有强度高，手感滑爽、柔软以及麻感，纤维截面锯齿状圆滑，呈天然麻材的类中空截面，对环境友好且有较好的服用性能、纺织加工性能、抗抑菌效果明显，并且蛋白质材料均匀分散在纤维的内部，耐多次洗涤不脱落。此外，在不影响正常纺丝的情况下，生产过程通过加入表面活性剂及变性剂，优化生产工艺，尽最大程度的提高麻浆粘胶纺丝液的质量，使粘胶纺丝液具有良好的过滤性能，可纺性良好。 

麻浆粕由于自身的结构特点，戊糖及果胶含量较高，结构致密手感发硬，蛋白质遇浓度较高的碱液和高温会溶解流失，遇重金属会变性发硬等原因，为了更好的优化工艺，增加成品纤维的手感，本发明针对麻浆以及蛋白的特性对生产工艺做了针对性的调整： 

1）、浸渍过程表面活性剂的优选加入，改变麻浆粕与碱液接触的表面性质，使浆粕能迅速而充分均匀地被碱液浸透，还可防止碱纤维素的絮凝和结块作用。浸渍压榨后的碱纤维素在同样条件下进行粉碎，碱纤维素的体积明显地蓬松，经测定粉碎后碱纤维素的定积重量，比不加表面活性剂的碱纤维素轻10~20%左右，制得的粘胶的过滤性能起到一定的辅助作用。

2）、粉碎过程表面活性剂的优选加入，避免了麻碱纤维素的更容易结块，提高了碱纤维素的粉碎度和粉碎均匀性；有助于二硫化碳向大块碱纤维素中扩散，使其渗透到反应区域上，这样能提高黄酸基分布的均匀性，使纤维素黄酸酯易于溶解。同时使纤维素黄酸酯的粘性较小，减轻黄化机的负载和耗电量： 

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3）、变性剂的优选加入，可以使刚成型的粘胶纤维表面生成半透膜层，它能抑制氢离子的扩散，而不妨碍锌离子的渗透，造成纤维中的残留黄酸基增加，并使生产的黄酸锌更加的稳定，增大纤维的皮层比例。 

4）、采用烷基糖苷为分散乳化剂，一方面避免使用碱液对蛋白粉体的溶蚀所造成的结构破坏，避免研磨分散剪切力对蛋白质造成结构破坏或变性；另一方面在纤维成型时，粘胶液中大分子基团与蛋白质粉体及烷基糖苷活性基团进行共聚交联反应，在纺丝过程中互相嵌套，形成交联网，从而增加分子链间结合性，使纤维素纤维内部结构得到改变，从而提高其力学强度及柔韧顺滑性。 

5）、变性剂存在的情况下，无锌或低锌的纺丝工艺及特殊的精炼工艺使纤维截面呈现类原麻的空腔结构，避免了蛋白质的进一步流失，纤维具有蚕丝羊绒般的色泽及手感。 

具体实施方式

为便于说明，下面对本发明的丝麻纤维素纤维及其制备方法做详细说明。 

实施例1： 

一种丝麻纤维素纤维的制备方法，具体制备方法如下：

一、麻浆粘胶纺丝原液的制备：

1. 麻浆纤维素的浸压粉

将聚合度为400、甲纤含量≥90%的麻浆粕在浓度为250g/l，温度为52℃的氢氧化钠、表面活性剂占麻浆中甲纤0.03wt%的溶液中一次浸渍后进行一次压榨得到甲纤为22.5%，含碱为16%的一次碱纤维素，再在浓度为178g/l，温度为50℃的氢氧化钠溶液中进行二次浸渍经二次压榨后得到甲纤为28.5%、含碱14.0%的二次碱纤维素，加入对甲纤0.03 wt%的粉碎变性剂后进行粉碎处理得到碱纤粉碎度≤180s的碱纤维素。

2. 麻碱纤维素的老成 

将碱纤维素在调温风温度为＜60℃条件下进入老成鼓老成后得到铜氨粘度为4.00mPa.s，半纤含量＜3%的碱纤维素。

3. 麻碱纤维素的黄化 

碱纤维素进行黄化，CS₂加入量对甲纤32%，黄化真空度≤-82kPa，黄化初温27.5℃，黄化终温32℃，黄化时间40min。

4. 麻碱纤维素的溶解及熟成 

在溶解步骤中，加入占粘胶中α纤维素1.2wt%的变性剂，溶解1小时，后经混合、过滤、脱泡以及熟成后制得甲纤9.0％、含碱4.9％、粘度48s、熟成度13.2mL（10％氯化铵），过滤阻滞常数Kw值≤200的变性粘胶液。

二、蛋白质分散乳化液的制备： 

1. 预溶胀处理：将蛋白质粗粉加入到1.1wt% 的碱溶液中，在温度为21℃浸泡24分钟后，调节PH至6.5，在温度为61℃进行水洗除去油脂及其它杂质成分，过滤后在72℃进行烘干，然后采用陶瓷辊进行预粉碎至干态下平均粒径1.2mm的蛋白质粉体。

2.分散乳化及超细研磨：将预粉碎后的蛋白质粉体加入到烷基糖苷占蛋白质粉体重量的0.5~1.2wt%的溶液中进行搅拌，转速为110转/分，在温度为42℃吸水溶胀3小时，然后采用星型球磨机研磨分散至湿态下平均粒径为1.2微米的含蛋白粉质量为28wt%的蛋白质分散乳化液。 

三、麻浆蛋白改性纺丝原液的制备： 

通过纺前注射系统，将蛋白粉体成品纤维重量5wt%的比例，通过计量泵加入到动态混合器，同时变性粘胶液通过粘胶流量计加入到动态混合器，混合均匀后制备成麻浆蛋白改性纺丝原液。

四、纺丝及后处理： 

所述麻将蛋白改性纺丝原液的制备，具体如下： 

将制备好的麻浆蛋白改性纺丝原液经过滤后引入凝固浴纺丝成型，所述凝固浴的组成为硫酸100g/l、硫酸锌2.9g/l、硫酸钠335g/l，温度为40℃，然后经丝条牵伸和后处理步骤得到麻浆改性蛋白纤维素纤维，所述后处理步骤中脱硫采用亚硫酸钠或硫代硫酸钠脱硫，浓度为4g/l，温度为40℃，纤维不经过漂白处理。

经过对上述方法制备的1.67dtex×38mm纤维素纤维检测，得到如下结果： 

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实施例2： 

一、麻浆粘胶纺丝原液的制备：

1. 麻浆纤维素的浸压粉

将聚合度为600、甲纤含量≥90%的麻浆粕在浓度为248g/l，温度为56℃的氢氧化钠、表面活性剂占麻浆中甲纤0.15wt%的溶液中一次浸渍后进行一次压榨得到甲纤为27.5%，含碱为19%的一次碱纤维素，再在浓度为180g/l，温度为53℃的氢氧化钠溶液中进行二次浸渍经二次压榨后得到甲纤为30.5%、含碱14.8%的二次碱纤维素，加入对甲纤0.05 wt%的粉碎变性剂后进行粉碎处理得到碱纤粉碎度≤180s的碱纤维素。

2. 麻碱纤维素的老成 

将碱纤维素在调温风温度为＜60℃条件下进入老成鼓老成后得到铜氨粘度为6.00 mPa.s，半纤含量＜3%的碱纤维素。

3. 麻碱纤维素的黄化 

碱纤维素进行黄化，CS₂加入量对甲纤40%，黄化真空度≤-82kPa，黄化初温30.5℃，黄化终温34℃，黄化时间55min。

4. 麻碱纤维素的溶解及熟成 

在溶解步骤中，加入占粘胶中α纤维素2.0wt%的变性剂，溶解2小时，后经混合、过滤、脱泡以及熟成后制得甲纤9..2％、含碱5.00％、粘度55s、熟成度16mL（10％氯化铵），过滤阻滞常数Kw值≤200的变性粘胶液。

二、蛋白质分散乳化液的制备： 

1. 预溶胀处理：将蛋白质粗粉加入到1.2wt% 的碱溶液中，在温度为23℃浸泡30分钟后，调节PH至7.5，在温度为62℃进行水洗除去油脂及其它杂质成分，过滤后在73℃进行烘干，然后采用陶瓷辊进行预粉碎至干态下平均粒径1.8mm的蛋白质粉体。

2.分散乳化及超细研磨：将预粉碎后的蛋白质粉体加入到烷基糖苷占蛋白质粉体重量的1.2wt%的烷溶液中进行搅拌，转速为150转/分，在温度为43℃吸水溶胀2小时，然后采用星型球磨机研磨分散至湿态下平均粒径为1.4微米的含蛋白粉质量为30wt%的蛋白质分散乳化液。 

三、麻浆蛋白改性纺丝原液的制备： 

通过纺前注射系统，将蛋白粉体成品纤维重量10wt%的比例，通过计量泵加入到动态混合器，同时变性粘胶液通过粘胶流量计加入到动态混合器，混合均匀后制备成麻浆蛋白改性纺丝原液。

四、纺丝及后处理： 

所述麻将蛋白改性纺丝原液的制备，具体如下： 

将制备好的麻浆蛋白改性纺丝原液经过滤后引入凝固浴纺丝成型，所述凝固浴的组成为硫酸120g/l、硫酸锌4.5g/l、硫酸钠350g/l，温度为50℃，然后经丝条牵伸和后处理步骤得到麻浆改性蛋白纤维素纤维，所述后处理步骤中脱硫采用亚硫酸钠或硫代硫酸钠脱硫，浓度为6g/l，温度为52℃，纤维不经过漂白处理。

经过对上述方法制备的1.67dtex×38mm纤维素纤维检测，得到如下结果： 

。

实施例3： 

一、麻浆粘胶纺丝原液的制备：

1. 麻浆纤维素的浸压粉

将聚合度为550、甲纤含量≥90%的麻浆粕在浓度为246g/l，温度为54℃的氢氧化钠、表面活性剂占麻浆中甲纤0.08wt%的溶液中一次浸渍后进行一次压榨得到甲纤为24.5%，含碱为17.0%的一次碱纤维素，再在浓度为178g/l，温度为51℃的氢氧化钠溶液中进行二次浸渍经二次压榨后得到甲纤为29.5%、含碱14.3%的二次碱纤维素，加入对甲纤0.04wt%的粉碎变性剂后进行粉碎处理得到碱纤粉碎度≤180s的碱纤维素。

2. 麻碱纤维素的老成 

将碱纤维素在调温风温度为＜60℃条件下进入老成鼓老成后得到铜氨粘度为5.00mPa.s，半纤含量＜3%的碱纤维素。

3. 麻碱纤维素的黄化 

碱纤维素进行黄化，CS₂加入量对甲纤35%，黄化真空度≤-82kPa，黄化初温28.5℃，黄化终温32℃，黄化时间45min。

4. 麻碱纤维素的溶解及熟成 

在溶解步骤中，加入占粘胶中α纤维素1.5wt%的变性剂，溶解1.5小时，后经混合、过滤、脱泡以及熟成后制得甲纤9.0±0.2％、含碱4.80％、粘度50.0s、熟成度14.0mL（10％氯化铵），过滤阻滞常数Kw值≤200的变性粘胶液。

二、蛋白质分散乳化液的制备： 

1. 预溶胀处理：将蛋白质粗粉加入到0.9wt% 的碱溶液中，在温度为20℃浸泡25分钟后，调节PH至7.0，在温度为60℃进行水洗除去油脂及其它杂质成分，过滤后在70℃进行烘干，然后采用陶瓷辊进行预粉碎至干态下平均粒径1.0mm的蛋白质粉体。

2.分散乳化及超细研磨：将预粉碎后的蛋白质粉体加入到烷基糖苷占蛋白质粉体重量的0.8wt%的烷溶液中进行搅拌，转速为125转/分，在温度为40℃吸水溶胀2.5小时，然后采用星型球磨机研磨分散至湿态下平均粒径为0.8微米的含蛋白粉质量为27.5wt%的蛋白质分散乳化液。 

三、麻浆蛋白改性纺丝原液的制备： 

通过纺前注射系统，将蛋白粉体成品纤维重量6wt%的比例，通过计量泵加入到动态混合器，同时变性粘胶液通过粘胶流量计加入到动态混合器，混合均匀后制备成麻浆蛋白改性纺丝原液。

四、纺丝及后处理： 

所述麻将蛋白改性纺丝原液的制备，具体如下： 

将制备好的麻浆蛋白改性纺丝原液经过滤后引入凝固浴纺丝成型，所述凝固浴的组成为硫酸110g/l、硫酸锌1.7g/l、硫酸钠320g/l，温度为46℃，然后经丝条牵伸和后处理步骤得到麻浆改性蛋白纤维素纤维，所述后处理步骤中脱硫采用亚硫酸钠或硫代硫酸钠脱硫，浓度为5g/l，温度为46℃，纤维不经过漂白处理。

经过对上述方法制备的纤维素纤维检测，得到如下结果： 

 

实施例4： 

一、麻浆粘胶纺丝原液的制备：

1. 麻浆纤维素的浸压粉

将聚合度为800、甲纤含量≥90%的麻浆粕在浓度为249g/l，温度为53℃的氢氧化钠、表面活性剂占麻浆中甲纤0.02 wt%的溶液中一次浸渍后进行一次压榨得到甲纤为21.5%，含碱为17±2.0%的一次碱纤维素，再在浓度为176g/l，温度为49℃的氢氧化钠溶液中进行二次浸渍经二次压榨后得到甲纤为29.0%、含碱13.8%的二次碱纤维素，加入对甲纤0.01wt%的粉碎变性剂后进行粉碎处理得到碱纤粉碎度≤180s的碱纤维素。

2. 麻碱纤维素的老成 

将碱纤维素在调温风温度为＜60℃条件下进入老成鼓老成后得到铜氨粘度为5.00mPa.s，半纤含量＜3%的碱纤维素。

3. 麻碱纤维素的黄化 

碱纤维素进行黄化，CS₂加入量对甲纤30%，黄化真空度≤-82kPa，黄化初温26.5℃，黄化终温29℃，黄化时间35min。

4. 麻碱纤维素的溶解及熟成 

在溶解步骤中，加入占粘胶中α纤维素1.0wt%的变性剂，溶解1.8小时，后经混合、过滤、脱泡以及熟成后制得甲纤8.8％、含碱4.60％、粘度45s、熟成度12.0mL（10％氯化铵），过滤阻滞常数Kw值≤200的变性粘胶液。

二、蛋白质分散乳化液的制备： 

1. 预溶胀处理：将蛋白质粗粉加入到1.0wt% 的碱溶液中，在温度为17℃浸泡20分钟后，调节PH至6.0，在温度为58℃进行水洗除去油脂及其它杂质成分，过滤后在67℃进行烘干，然后采用陶瓷辊进行预粉碎至干态下平均粒径2.0mm的蛋白质粉体。

2.分散乳化及超细研磨：将预粉碎后的蛋白质粉体加入到烷基糖苷占蛋白质粉体重量的1.0wt%的烷溶液中进行搅拌，转速为100转/分，在温度为37℃吸水溶胀2.6小时，然后采用星型球磨机研磨分散至湿态下平均粒径为0.8~1.4微米的含蛋白粉质量为25wt%的蛋白质分散乳化液。 

三、麻浆蛋白改性纺丝原液的制备： 

通过纺前注射系统，将蛋白粉体成品纤维重量1wt%的比例，通过计量泵加入到动态混合器，同时变性粘胶液通过粘胶流量计加入到动态混合器，混合均匀后制备成麻浆蛋白改性纺丝原液。

四、纺丝及后处理： 

所述麻将蛋白改性纺丝原液的制备，具体如下： 

将制备好的麻浆蛋白改性纺丝原液经过滤后引入凝固浴纺丝成型，所述凝固浴的组成为硫酸70g/l、硫酸锌0g/l、硫酸钠340g/l，温度为60℃，然后经丝条牵伸和后处理步骤得到麻浆改性蛋白纤维素纤维，所述后处理步骤中脱硫采用亚硫酸钠或硫代硫酸钠脱硫，浓度为4.8g/l，温度为50℃，纤维不经过漂白处理。

经过对上述方法制备的1.67dtex×38mm纤维素纤维检测，得到如下结果： 

 。

 根据GB/T 20944.3-2008《纺织品 抗菌性能的评价 第3部分：振荡法》的标准要求，经过检测机构国家生态纺织品质量监督检验中心对实施例1、2、3、4中获得的纤维素纤维分别进行了抗菌性进行测试，结果见表1。 

表  1实施例1~4抗抑菌性检测 

  

 从表1中可以看出，丝麻纤维素纤维对三种菌的抑菌率都超过了国家标准，具有较好的抗菌性。

综上所述：经过对上述实施例1~4所制备的丝麻纤维素纤维进行检测，所制备的纤维素纤维的干断裂强度为1.8~2.5cN/dtex、湿断裂强度为0.9~1.6cN/dtex、所述纤维素纤维的干断裂伸度为16~24%、残硫量≤12mg/100g、所述纤维素纤维的超长纤维率≤1.0%、倍长纤维≤20mg/100g、疵点≤12.0 mg/100g、干断裂强力变异系数（CV）≤18%、对金黄色葡萄球菌的抑菌率≥90.0%、对大肠杆菌的抑菌率≥90.0%、对白色念珠菌的抑制率≥80.0%，均满足使用要求。另外，对实施例1~4所制备的纤维素纤维经过分析发现，实施例3所制备的纤维素短纤维成本投入较低，并且制备的纤维素纤维综合性能最高，是一种最优的生产加工方法。在上述实施例中，对本发明的最佳实施方式做了描述，很显然，在本发明的发明构思下，仍可做出很多变化。在此，应该说明，在本发明的发明构思下所做出的任何改变都将落入本发明的保护范围内。 

Claims (10)

1.一种丝麻纤维素纤维，其特征是：所述纤维素纤维的干断裂强度为1.8~2.5cN/dtex、湿断裂强度为0.9~1.6cN/dtex。

2.根据权利要求1所述的丝麻纤维素纤维，其特征是：所述纤维素纤维的干断裂伸度为16~24%、残硫量≤12mg/100g。

3.根据权利要求2所述的丝麻纤维素纤维，其特征是：所述纤维素纤维的超长纤维率≤1.0%、倍长纤维≤20mg/100g、疵点≤12.0 mg/100g。

4.根据权利要求3所述的丝麻纤维素纤维，其特征是：所述纤维素纤维的干断裂强力变异系数（CV）≤18%。

5.根据权利要求4所述的丝麻纤维素纤维，其特征是：所述纤维素纤维的对金黄色葡萄球菌的抑菌率≥90.0%、对大肠杆菌的抑菌率≥90.0%、对白色念珠菌的抑制率≥80.0%。

6.一种丝麻纤维素纤维的制备方法，其特征是：包括麻浆粘胶纺丝原液的制备、蛋白质分散乳化液的制备、麻浆蛋白改性纺丝原液的制备和纺丝及后处理。

7.根据权利要求6所述的丝麻纤维素纤维的制备方法，其特征是：所述麻浆粘胶纺丝原液的制备包括麻浆纤维素的浸压粉，具体如下：

将聚合度为400-800、甲纤含量≥90%的麻浆粕在浓度为248±2g/l，温度为54±2℃的氢氧化钠、表面活性剂占麻浆中甲纤0.02~0.15 wt%的溶液中一次浸渍后进行一次压榨得到甲纤为24.5±3%，含碱为17±2.0%的一次碱纤维素，再在浓度为178±2g/l，温度为51±2℃的氢氧化钠溶液中进行二次浸渍经二次压榨后得到甲纤为29.5±1%、含碱14.3±0.5%的二次碱纤维素，加入对甲纤0.01~0.05 wt%的粉碎变性剂后进行粉碎处理得到碱纤粉碎度≤180s的碱纤维素。

8. 根据权利要求7所述的丝麻纤维素纤维的制备方法，其特征是：还包括溶解及熟成，具体如下：

在溶解步骤中，加入占粘胶中α纤维素1.0~2.0wt%的变性剂，溶解1~2小时，后经混合、过滤、脱泡以及熟成后制得甲纤9.0±0.2％、含碱4.80±0.2％、粘度50.0±5s、熟成度14.0±2mL（10％氯化铵），过滤阻滞常数Kw值≤200的变性粘胶液。

9.根据权利要求8所述的丝麻纤维素纤维的制备方法，其特征是：所述蛋白质分散乳化液的制备包括预溶胀处理和分散乳化及超细研磨，具体如下：

（1）预溶胀处理：将蛋白质粗粉加入到0.9～ 1.2wt% 的碱溶液中，在温度为20±3℃浸泡20～30分钟后，调节PH至6-7.5，在温度为60±2℃进行水洗除去油脂及其它杂质成分，过滤后在70±3℃进行烘干，然后采用陶瓷辊进行预粉碎至干态下1~2mm的蛋白质粉体；

（2）分散乳化及超细研磨：将预粉碎后的蛋白质粉体加入到烷基糖苷占蛋白质粉体重量的0.5~1.2wt%的烷溶液中进行搅拌，转速为100~150转/分，在温度为40±3℃吸水溶胀2～3小时，然后采用星型球磨机研磨分散至湿态下粒径为0.8~1.4微米的含蛋白粉质量为25~30wt%的蛋白质分散乳化液。

10.根据权利要求9所述的丝麻纤维素纤维的制备方法，其特征是：所述纺丝及后处理，具体如下：

将制备好的麻浆蛋白改性纺丝原液经过滤后引入凝固浴纺丝成型，所述凝固浴的组成为硫酸70~120g/l、硫酸锌0~4.5g/l、硫酸钠320~350g/l，温度为40-60℃，然后经丝条牵伸和后处理步骤得到麻浆改性蛋白纤维素纤维，所述后处理步骤中脱硫采用亚硫酸钠或硫代硫酸钠脱硫，浓度为4~6g/l，温度为40~52℃，纤维不经过漂白处理。