CN104928784B - 一种高光学遮蔽性的再生纤维素纤维的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高光学遮蔽性的再生纤维素纤维的制备方法，是将高折射率粉体在纺前与再生纤维素纤维混合，并加入分散剂使高折射率粉体在纤维之间分散均匀，制备得到高光学遮蔽性的再生纤维素纤维。当光线穿过由纤维织物时，光线在织物中传播时，光线会发生反射，折射和漫反射的次数增加，光线在该织物的穿透率会大大降低，以达到防透视的效果。
Description
技术领域
本发明涉及纺织工业用原材料及其制造方法，具体涉及一种高光学遮蔽性的再生纤维素纤维的制备方法。
背景技术
随着经济的飞速发展，人们对纺织品的功能个性化、复合化的要求不断提高，尤其在服用方面，织物的光学性能扮演着越来越重要的角色，这直接关系着日常衣物的美观和防护性等。在夏季，浅色轻薄的服装受到人们的追捧，但轻盈飘逸的时尚美往往存在暴露内衣和人体轮廓的缺点。另外，泳装是夏季必不可少的运动服装，但普通的面料在浸水和拉伸后透明度大大增加，即使面料的颜色设计再花哨，也无法避免不能遮光的尴尬。不仅在服用领域防透明问题日益突出，在装饰领域以及军用领域视觉遮蔽也存在巨大的需求如舞台道具和服装的透光效果、汽车窗帘的单项透视性能、军事上屏蔽网的伪装能力等。随着生活需求的不断提高，纺织品的光学遮蔽性正逐渐成为人们日常基本需求之一。
近年来，随着防透视纺织品的需求越来越多，相关技术也成为研究热点，国内外的相关专利也越来越多。实现防透视效果主要是从纤维、纱线和织物三个层面进行加工，主要的方法是特殊截面的加工设计、相关助剂粒子的添加，以及织物结构的参数设置和涂层、涂料印花的改进。
中国专利CN200910096997.4、CN201020116457.3公开的纤维是采取皮芯复合结构，同时在芯材中加入纳米金属硅粉，皮层中加入纳米TiO2粉末，增加光线在纤维中的反射次数，同时还在纤维加入纳米粒子以增加纤维对光的吸收率，该纤维取得了良好的防透视效果，但是存在着工艺复杂，成本昂贵的缺点。
中国专利CN201320540839.5、CN201320540880.2、CN201320540935.X公开的的复合纤维采取包覆技术利用异形截面的锦纶纤维包覆氨纶的方法，该方法可是包覆性提高20％，防透视性提高50％，但是也存在着工艺复杂成本昂贵的问题。
日本专利JP2004100055、JP2004137609公开了一种复合纤维的生产方法，该纤维采用皮芯复合结构，同时利用了异形截面的技术，增加光线的在纤维中的反射和折射的次数，取得了较好防透视的效果。但是该方法工艺复杂，且属于聚酯纤维的范畴，所制得的面料透气效果差。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种高光学遮蔽性的再生纤维素纤维的制备方法，通过在纤维中加入高折射率粉体，从而增加光线在纤维内部的反射、散射或吸收，减少对可见光的透射。
一种高光学遮蔽性的再生纤维素纤维的制备方法，是将高折射率粉体在纺前与再生纤维素纤维混合，并加入分散剂使高折射率粉体在纤维之间分散均匀，制备得到高光学遮蔽性的再生纤维素纤维。
所述高折射率粉体为金红石型二氧化钛，其粒径在300～600nm。
所述高折射率粉体是以水溶液的形式与再生纤维素纤维混合。
所述高折射率粉体水溶液的浓度为5～15wt％。
所述高折射率粉体为再生纤维素纤维的甲纤含量的1～15wt％。
所述分散剂为六偏磷酸钠、硬脂酸甘油酯或硬脂酸盐中的一种；分散剂用量为高折射率粉体用量的3～5wt％。
所述高光学遮蔽性的再生纤维素纤维的干强为2.05～2.14CN/dtex；湿强为1.38～1，45CN/dtex；干伸为16.8～17.5％。
本发明采用直接加入高折射率粉体的方法对再生纤维素纤维进行改性，选用金红石型二氧化钛，该晶型中阴离子作近似六方密堆积，阳离子填充在由阴离子构成的八面体空隙中的半数，阳离子和阴离子间为离子键联系，离子半径比R+/R-在0.732和0.414之间，使得二氧化钛能嵌入进纤维素的大分子结构中，互溶性得到提高，分散剂的加入使得二者之间的结合更加稳固，改性效率更高，效果更好。将二氧化钛与再生纤维素纤维共混后，当光线穿过由纤维织物时，光线在织物中传播时，光线会发生反射，折射和漫反射的次数增加，光线在该织物的穿透率会大大降低，以达到防透视的效果。由于粘胶纤维特殊的锯齿形截面，本身对光线就有较强的反射效果，具有更好的遮光效果。同时，再生纤维素纤维还有聚酯纤维无法比拟的透气、吸湿快干的特点，更加有利于在夏季作为防透视织物的材料使用。
具体实施方式
实施例1：高光学遮蔽性再生纤维素纤维的制备方法
粘胶溶液的制备：
采用聚合度500、甲纤质量含量93.5％的棉浆粕为原料，依次经过浸渍、压榨、粉碎、老成、黄化、连续溶解、过滤、脱泡等工序制备而成。制得的粘胶液中甲纤质量含量8.7％，NaOH质量分数5.9％，粘度(落球法)45s，熟成度(10％NH4Cl)8.7mL。
高折射粉体分散体系的制备：
在反应釜内，用蒸馏水配制5wt％的高折射粉体分散体系，加入占高折射粉体质量3％的三硬脂酸甘油酯分散剂，充分搅拌即可获得较为均匀的吸湿剂乳状液。采用板框滤机经双层细布过滤，压力在0.2Mpa以下，得到均匀的高折射粉体分散乳液。
粘胶溶液与高折射分散乳液的混合：
采用比例泵定量地将高折射粉体乳状液加入上述待用的粘胶溶液中，并混合均匀。高折射乳状液采用注射泵以6升/min的速度注射到动态混合器中，使其与粘胶溶液混合均匀，粘胶溶液的流量为50升/min。其中，高折射的质量为甲纤重量的4％。
湿法纺丝：
将高折射粉体乳状液与粘胶的混合溶液送入湿法纺丝工序进行纺丝。喷丝头规格为21000孔×0.06mm，纺丝速度为55m/min，凝固浴温度为52℃，塑化浴温度为95℃。凝固浴组成为：硫酸115g/L，硫酸钠325g/L，硫酸锌11.5g/L。
经过上述步骤制备的纤维的主要指标如下：纤度1.67dtex；干强2.09CN/dtex；湿强1.45CN/dtex；干伸17.1％。
实施例2：高光学遮蔽性再生纤维素纤维的制备方法
粘胶溶液的制备：
采用聚合度500、甲纤质量含量93.5％的棉浆粕为原料，依次经过浸渍、压榨、粉碎、老成、黄化、连续溶解、过滤、脱泡等工序制备而成。制得的粘胶液中甲纤质量含量8.9％，NaOH质量分数6.1％，粘度(落球法)45s，熟成度(10％NH4Cl)8.4ml。
高折射粉体分散体系的制备：
在反应釜内，用蒸馏水配制10wt％的高折射粉体分散体系，加入占高折射粉体质量4％的六偏磷酸钠分散剂，充分搅拌即可获得较为均匀的高折射乳状液。采用板框滤机经双层细布过滤，压力在0.2Mpa以下，得到均匀的高折射粉体分散乳液。
粘胶溶液与高折射粉体分散乳液的混合：
采用比例泵定量地将高折射乳状液加入上述待用的粘胶溶液中，并混合均匀。高折射粉体乳状液采用注射泵以6升/min的速度注射到动态混合器中，使其与粘胶溶液混合均匀，粘胶溶液的流量为50升/min。其中，高折射粉体的质量为甲纤重量的8％。
湿法纺丝：
将高折射粉体分散乳液与粘胶的混合溶液送入湿法纺丝工序进行纺丝。喷丝头规格为21000孔×0.05mm，纺丝速度为52m/min，凝固浴温度为54℃，塑化浴温度为96℃。凝固浴组成为：硫酸120g/L，硫酸钠320g/L，硫酸锌12g/L。
经过上述步骤制备的纤维的主要指标如下：纤度1.65dtex；干强2.05CN/dtex；湿强1.38CN/dtex；干伸16.8％。
实施例3：高光学遮蔽性再生纤维素纤维的制备方法
粘胶溶液的制备：
采用聚合度500、甲纤质量含量93.5％的棉浆粕，依次经过浸渍、压榨、粉碎、老成、黄化、连续溶解、过滤、脱泡等工序制备而成。制得的粘胶液中甲纤质量含量9.0％，NaOH质量分数6.3％，粘度(落球法)45s，熟成度(10％NH4Cl)8.5ml。
高折射粉体分散体系的制备：
在反应釜内，用蒸馏水配制15wt％的高折射粉体分散体系，加入占高折射粉体质量5％的三硬脂酸甘油酯分散剂，充分搅拌即可获得较为均匀的高折射乳状液。采用板框滤机经双层细布过滤，压力在0.2Mpa以下，得到均匀的高折射粉体分散乳液。
粘胶溶液与高折射粉体分散乳液的混合：
采用比例泵定量地将高折射粉体乳状液加入上述待用的粘胶溶液中，并混合均匀。高折射粉体乳状液采用注射泵以6升/min的速度注射到动态混合器中，使其与粘胶溶液混合均匀，粘胶溶液的流量为50升/min。其中，高折射粉体的质量为甲纤重量的12％。
湿法纺丝：将高折射粉体分散乳液与粘胶的混合溶液送入湿法纺丝工序进行纺丝。喷丝头规格为21000孔×0.05mm，纺丝速度为50m/min，凝固浴温度为54℃，塑化浴温度为98℃。凝固浴组成为：硫酸125g/L，硫酸钠330g/L，硫酸锌12.5g/L。
经过上述步骤制备的纤维的主要指标如下：纤度1.71dtex；干强2.14CN/dtex；湿强1.42CN/dtex；干伸17.5％。
对照例与实施例1、2、3的区别在于：在纤维的制备过程中不加入高折射粉体的分散液。将对照例与实施例制备的纤维通过纺纱织造制得相同规格的面料，该面料具有相同的纱线支数，相同的经纬密，相同的织物组织，且克重误差在±3范围之内。测试该面料的透光率，结果如下：
由上表可知，高折射物质的加入可降低光线的透过率，提高织物的防透视性。
Claims (5)
1.一种高光学遮蔽性的再生纤维素纤维的制备方法，其特征在于：将高折射率粉体在纺前与再生纤维素纤维混合，并加入分散剂使高折射率粉体在纤维之间分散均匀，制备得到高光学遮蔽性的再生纤维素纤维；
所述高折射率粉体为金红石型二氧化钛，其粒径在300～600nm；
所述高折射率粉体为再生纤维素纤维的甲纤含量的1～15wt%。
2.根据权利要求1所述的高光学遮蔽性的再生纤维素纤维的制备方法，其特征在于：所述高折射率粉体是以水溶液的形式与再生纤维素纤维混合。
3.根据权利要求2所述的高光学遮蔽性的再生纤维素纤维的制备方法，其特征在于：所述高折射率粉体水溶液的浓度为5～15wt%。
4.根据权利要求1所述的高光学遮蔽性的再生纤维素纤维的制备方法，其特征在于：所述分散剂为六偏磷酸钠、硬脂酸甘油酯或硬脂酸盐中的一种；分散剂用量为高折射率粉体用量的3～5wt%。
5.根据权利要求1所述的高光学遮蔽性的再生纤维素纤维的制备方法，其特征在于：所述高光学遮蔽性的再生纤维素纤维的干强为2.05～2.14CN/ dtex；湿强为1.38～1.45 CN/dtex；干伸为16.8～17.5%。
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