CN105586781A

CN105586781A - 一种粘胶纤维湿强度增强的表面处理工艺

Info

Publication number: CN105586781A
Application number: CN201410568908.2A
Authority: CN
Inventors: 张栋
Original assignee: Qingdao Baijiancheng Environmental Protection Technology Co Ltd
Current assignee: Qingdao Baijiancheng Environmental Protection Technology Co Ltd
Priority date: 2014-10-23
Filing date: 2014-10-23
Publication date: 2016-05-18

Abstract

本发明公开了一种纤维湿强度增强的表面处理工艺，其特征是用表面活化剂加入去离子水，制成表面活化溶液；用湿强增强剂加去离子水进行分散搅拌，用硫酸调节pH值，制成湿强增强处理溶液；用螯合剂加入去离子水搅拌，制成表面螯合处理溶液；将经过预处理的纤维置于上述表面活化溶液处理槽中，浸渍；后将浸渍处理后的纤维引出处理槽，在装有湿强增强剂的处理槽中接枝共聚；随后通过装有表面螯合处理液的处理槽中处理；再将螯合处理后的纤维引入高温处理室，进行高温固化处理；然后经洗涤、干燥，制得高湿强度的粘胶纤维。本发明湿强剂增强处理后的纤维具有持久的高湿强度，耐洗涤，且整个工艺过程无污染、无公害，有利于环境保护和人类徤康。

Description

一种粘胶纤维湿强度增强的表面处理工艺

技术领域

本发明涉及一种粘胶纤维表面处理工艺，尤其是再生纤维素纤维表面处理的一种粘胶纤维湿强度增强的表面处理工艺。

背景技术

粘胶纤维由于其特殊的手感、光泽等优点具有巨大的发展潜力。目前粘胶纤维主要发展方向集中在环保类及新品种两个方面，环保类研究是通过控制工业生产中废气废水废液的排放以减少治理费用和对环境所造成的污染。例如，公开号为1070129的“粘胶纤维生产总废气处理方法与装置”的发明专利，主要是集中在新溶剂lyocell项目，高强高湿模量，高卷曲纤维素短纤项目，粘胶长丝连续纺，保健，阻燃，中空，有色，远红外，异型，甲壳素，抗菌等粘胶差别化新品种等课题上。例如，公开号为1114633的“粘胶纤维活性炭的制备方法”的发明专利，以及公幵号为1779004的“一种抗菌粘胶纤维及其生产方法”。

但是，作为再生纤维素纤维，其湿强度的高损失率作为制约其发展的第一因素，一直没有得到解决。湿强剂是提高湿强度的一类助剂，目前常用的湿强剂通常只能对纸张等产生一定的湿强增强效果，例如，公幵号为1548650的“制备聚酰氨聚胺表氯醇湿强剂的新方法” 发明专利。对于能够很好地改善粘胶纤维湿强度的湿强剂还未见公布。英国Courtmilds和奥地利 Lenzing 发布的“Purifying aqueous solutions of amine-N-oxides” (专利号为 W 09311287)，通过釆用溶剂法和新的工艺路线制备的Lyocell纤维，其主要增强途径是通过提高纤维本身干强度来实现，湿强损失率依旧保持在40%以上，良好的改善湿强度的湿强剂也未见报道。

发明内容

本发明要解决的问题是粘胶纤维表面活化后，将粘胶纤维表面亲水性的基团转化为疏水性基团，并保持其疏水性基团的牢固性。其目的是提供一种粘胶纤维湿强度增强的表面处理工艺。

本发明实现上述目的所釆取的技术方案是用表面活化剂加入去离子水，制成表面活化液；用湿强增强剂加去离子水进行分散搅拌，调节PH值，制成湿强增强处理液；用螯合剂加去离子水搅拌，制成表面螯合处理液；将经过预处理的纤维置于上述表面活化液中，浸渍；并将浸渍处理后的纤维引入装有湿强增强剂的处理槽中接枝共聚；随后通过装有表面螯合处

理液的处理槽中处理；再将螯合处理后的纤维引入高温处理室，进行高温固化处理；然后经洗涤、干燥，制得纤维表面包覆有牢固疏水层的高湿强度纤维。

本发明所述的湿强增强剂是通过化学途径能够与粘胶纤维结合并增强纤维分子之间的连接，从而增强粘胶纤维湿强度的试剂。

本发明的技术方案包括对粘胶纤维表面进行活化处理工艺，其具体的处理工艺按下列步骤进行：

按重量份取表面活化剂0.1〜0. 3份，加去离子水100份在40°C〜5(TC下搅拌lniin，制成纤维表面活化处理液待用；

按重量份取湿强增强剂50〜100份，加去离子水100份在60°C〜80°C下搅拌5min, 使用硫酸调节pH值为3〜4,制成纤维湿强度增强表面处理液待用；

按重量份取螯合剂20〜80份加入去离子水100份中在6(TC〜8(TC下搅拌5min，制得表面螯合处理液待用；

将经过清洗、烘干预处理的粘胶纤维，置于上述步骤(1)中制成的纤维表活化处理液中，在40°C〜50°C下，浸渍20〜30 min；

将浸渍处理后的粘胶纤维引出，洗涤，通入装有上述步骤(2)的纤维湿强增强处理液，温度为60°C〜80°C，搅拌速度为100〜200转/min，保持2〜4h;

再将上述步骤（5)处理后的粘胶纤维引入装有上述步骤(3)中的表面螯合处理液，温度为70°C〜90°C，搅拌速度为100〜200转/min，保持1〜2h;

将上述步骤（6)处理后的粘胶纤维导入高温处理室，进行表面包覆层的高温固化，固化温度为90°C〜95°C,固化时间为60min;

最后将上述步骤（7)处理后的粘胶纤维在温度为8(TC〜12CTC烘干至衡重。

本发明粘胶纤维湿强度增强的表面处理的最佳工艺配比为：按重量份取表面活化剂0. 3 份，湿强增强剂50份，螯合剂45份，接枝反应温度80°C，接枝聚合时间2h，螯合反应时间lh，螯合反应温度90°C，高温固化温度95°C，固化时间lh。

其中，所述的表面活化剂是高锰酸钾、硫酸或过氧化氢异丙苯；所述的湿强增强剂是丙烯酰胺、低聚合度聚丙烯酰胺或聚己二酸己二胺；所述的螯合剂是戊二醛或KH-550;所述的表面包覆层的厚度通过pH值、反应温度、反应时间以及反应浓度来调节。

本发明实施上述技术方案的创新之处在于釆用湿强增强剂在引入自由基的纤维上接枝聚合，再由螯合剂进行螯合处理，能够在纤维表面形成牢固均匀的包覆层，然后釆用高温固化处理，使纤维材料表面包覆层再次发生交联，深化包覆层与纤维之间的交错链状网络结构的交错程度；湿强增强层与纤维表面以化学键形式结合，而非单纯的物理吸附。因此本发明工艺处理后的纤维不同与常规的助剂后处理纤维，具有超常规的持久、耐洗涤等功效。同时，整个工艺过程无污染、无公害，有利于环境保护和人类健康。由图1、图2的SEM照片可见，粘胶纤维的表面湿强增强层分布均匀，结合良好。

具体实施方式

下面用实施例来对本发明作出进一步的详细说明：

实施例1

(1) 取高锰酸钾0.1份（重量份，水为100份)，加去离子水在40^eC〜50°C下搅拌lmin，制成纤维表面活化处理液待用；

(2) 取丙烯酰胺50份，加去离子水在60°C〜8CTC下搅拌5min，使用硫酸调节pH值为 3.5,制成纤维湿强增强表面处理液待用；

(3) 取戊二醛45份加入去离子水中在60°C〜80°C下搅拌5min,制得表面螯合处理液待

用；

(4) 将经过清洗、脱胶、烘干等预处理的纤维，置于上述(1)制成的表面活化处理液的处理槽中，在40°C〜50°C下，浸渍20〜30min;

(5) 将浸渍处理后的纤维引出处理槽，洗涤至无明显粉红色后通过装有上述（2)的纤维湿强增强处理液的处理槽中，温度为80°C，保持2h，搅拌速度为；

(6) 再将处理后的纤维引入装有上述(3)的表面螯合处理液的处理槽中，温度为90°C，保持1搅拌速度为；

(7) 将纤维导入高温处理室进行高温固化，温度为95°C，时间为lh_;(8)最后导入烘干装置，烘干温度为110°C，烘干至衡重。

实施例2

按照实施例1的工艺方法，取高锰酸钾0. 2份，聚己二酸己二胺50份；再取戊二醛45 份，对粘胶纤维表面进行湿强度增强处理，制得高湿强度的粘胶纤维。

实施例3

按照实施例1的工艺方法，取高锰酸钾0.2份，低聚合度聚丙烯酰胺50份；再取戊二醛45份，对粘胶纤维表面进行湿强度增强处理,制得高湿强度的粘胶纤维。

上述各实施例中，通过对pH值与反应温度的调节，来控制自由基的活性，从而控制接枝聚合的反应速度，再通过反应时间与反应物浓度的控制，来控制反应进行程度，最终达到控制表面包覆层厚度与交联度的目的。

Claims

1.粘胶纤维湿强度增强的表面处理工艺，包括粘胶纤维表面活化处理工艺，其特征在于该处理工艺按下列步骤进行：

按重量份取表面活化剂0.1〜0. 3份，加去离子水100份在温度为40°C〜50°C下搅拌lmin，制成纤维表面活化处理液待用；

取湿强增强剂50〜100份，加去离子水100份在温度为60^eC〜80°C下搅拌5min,用硫酸调节pH值为3〜4,制成纤维湿强度增强表面处理液待用；

取螯合剂20〜80份，加去离子水100份在温度为60°C〜80°C下搅拌5min，制成表面螯合处理液待用；

将经过清洗、烘干预处理的粘胶纤维，置于上述步骤(1)制成的纤维表面活化处理液中，在温度为40°C〜50°C下，浸渍20〜30min;

将上述步骤(4)浸渍处理后的粘胶纤维引出，洗涤，并加入上述步骤(2)制成的纤维湿强度增强表面处理液，在温度为60°C〜80°C，搅拌速度为100〜200转/min，保持2〜4h;

再将上述步骤（5)处理后的粘胶纤维加入上述步骤(3)制成的表面螯合处理液，在温度为70°C〜90°C，搅拌速度为100〜200转/min，保持1〜2h;

再将上述步骤（6)处理后的粘胶纤维导入高温处理室，进行表面包覆层的高温固化，固化温度为90°C〜95°C，固化时间为60min;

最后将上述步骤(7)处理后的粘胶纤维在温度为80°C〜120°C烘干至衡重。

2.如权利要求1所述的粘胶纤维湿强度增强的表面处理工艺，其特征在于最佳工艺配比为••按重量份取表面活化剂0.3份，湿强增强剂50份,螯合剂45份，接枝反应温度80°C，接枝聚合时间2h，螯合反应时间lh，螯合反应温度90°C，固化温度95^eC，固化时间lh。

3.如权利要求1所述的粘胶纤维湿强度增强的表面处理工艺，其特征在于表面活化剂是高锰酸钾、硫酸或过氧化氢异丙苯。

4.如权利要求1所述的的粘胶纤维湿强度增强的表面处理工艺，其特征在于湿强增强剂是丙烯酰胺、低聚合度聚丙烯酰胺或聚己二酸己二胺。

5.如权利要求1所述的的粘胶纤维湿强度增强的表面处理工艺，其特征在于螯合剂是戊二醛或 KH-550。

6.如权利要求1所述的粘胶纤维湿强度增强的表面处理工艺，其特征在于表面包覆层的厚度是通过pH值、反应温度、反应时间，反应浓度来调节。