CN105862155A - 一种硅烷偶联剂提升红豆杉纤维湿强度的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种硅烷偶联剂提升红豆杉纤维湿强度的方法，属于功能纤维领域。在红豆杉浓缩浆中通过交联型硅烷偶联剂和烷基型硅烷偶联剂的加入，提高单纤维强力以及不同纤维分子之间的抱合力以及维持纤维结晶区形态，而从提高红豆杉纤维的强力，解决再生纤维素纤维湿强度差的问题。

Description

一种硅烷偶联剂提升红豆杉纤维湿强度的方法
技术领域
本发明涉及一种硅烷偶联剂提升红豆杉纤维湿强度的方法，属于功能纤维领域。
背景技术
红豆杉又称紫杉，被誉为植物中的“大熊猫”，在地球上已有250万年的历史，因其具有集药用、观赏、防癌保健于一体的特殊价值。根、茎、叶、皮及果籽均含有紫杉醇，具有独特的天然保健特性。红豆杉在提取过紫杉醇后剩下大量红豆杉木，本着变废为宝、综合利用的原则，以红豆杉木或叶为原料制成红豆杉浆，一般制取溶解浆的工艺流程为:红豆杉-切片-蒸煮-洗料-筛选-碱精制-漂白-酸处理-水洗-后压力筛选-脱水-烘干，以此工艺制得的红豆杉浆粕，甲纤含量比较高，灰分和铁含量比较低，反应性能比较好。再利用红豆杉浆生产粘胶纤维，由此织造具有保健特性的红豆杉纤维。对采用红豆杉浆粕试制出来的粘胶纤维进行物理指标检测发现，其结构和性能非常理想，纤维的横截面呈锯齿状，有皮芯层，纤维表面有纵向沟槽，结构形态与常规粘胶短纤维非常相似。它的可加工性能好，用其生产纺织品具有手感滑爽、细腻、柔软、绿色环保等优良舒适性能，而且抑菌率也比较高。
从制备方法看红豆杉纤维是一种粘胶纤维，其具有与粘胶纤维相似的性能。红豆杉的木质素、聚戊糖含量均与棉秆比较接近；纤维素含量低于杨木以及红麻，高于棉秆，与麦草接近；灰分含量高于一般木材，但是大大低于红麻及其他草类原料，其钾、钙、镁等无机物含量比较少。红豆杉所含纤维平均长度比麦草纤维短，接近杨木，纤维的长宽小于麦草等一般草类原料，与杨木接近。目前红豆杉纤维存在纤维湿强度低的现象，提高红豆杉纤维湿强度是红豆杉纤维得以推广的重要前提。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的主要目的在于提供一种红豆杉纤维湿强度提升的的方法。
为实现前述发明目的，本发明采取的技术方案如下：
将红豆杉木料切割粉碎成料片，然后预水解、蒸煮、打浆、除砂、漂白、浓缩成红豆杉浓缩浆；在红豆杉浓缩浆中氨水预改性，pH维持在7.5-8，然后添加5％-15％的交联型硅烷偶联剂与4％-12％的乙醇到碱性红豆杉浓缩浆中，均匀搅拌4h，然后再添加2-3％的烷基型硅烷偶联剂，继续搅拌3h后，改性红豆杉浓缩浆在抄浆机进行抄造，得到用于生产粘胶纤维的红豆杉浆粕；将红豆杉浆粕经碱浸渍、压榨、粉碎、过滤工艺制备纺丝液，制备红豆杉纤维。
所用的交联型硅烷偶联剂为2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、烯丙基缩水甘油醚中的一种。
所用的烷基型硅烷偶联剂为乙烯基三丁酮肟基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、甲基三丁酮肟基硅烷、甲基三乙酰氧基硅烷中的一种。
由前述任方法制备的红豆杉纤维，其是拉伸断裂强力可提高30％以上。
相对于现有技术，本发明在保持红豆杉纤维基本性能的前提下有效解决了再生纤维素纤维湿强度差的问题。交联型硅烷偶联剂的加入一方面通过纤维表面成膜交联的方式增加了单根纤维的强力，另一方面增加了不同纤维素分子之间的抱合力。烷基型硅烷偶联剂的加入主要是减小水分子对红豆杉纤维中的纤维素的溶解性，通过封闭表面的羟基，减少水分子对纤维素纤维结晶区影响，从而提高了纤维的强力。
具体实施方式
鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本发明的技术方案。下面结合若干实施案例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1：
将红豆杉木料切割粉碎成料片，然后预水解、蒸煮、打浆、除砂、漂白、浓缩成红豆杉浓缩浆；在红豆杉浓缩浆中氨水预改性，pH维持在7.5，然后添加5％的γ-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷与8％的乙醇到碱性红豆杉浓缩浆中，均匀搅拌4h，然后再添加2％的二甲基二甲氧基硅烷，继续搅拌3h后，改性红豆杉浓缩浆在抄浆机进行抄造，得到用于生产粘胶纤维的红豆杉浆粕；将红豆杉浆粕经碱浸渍、压榨、粉碎、过滤工艺制备纺丝液，制备红豆杉纤维。
实施例2：
将红豆杉木料切割粉碎成料片，然后预水解、蒸煮、打浆、除砂、漂白、浓缩成红豆杉浓缩浆；在红豆杉浓缩浆中氨水预改性，pH维持在8，然后添加10％的2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷与12％的乙醇到碱性红豆杉浓缩浆中，均匀搅拌4h，然后再添加3％的甲基三乙酰氧基硅烷，继续搅拌3h后，改性红豆杉浓缩浆在抄浆机进行抄造，得到用于生产粘胶纤维的红豆杉浆粕；将红豆杉浆粕经碱浸渍、压榨、粉碎、过滤工艺制备纺丝液，制备红豆杉纤维。
实施例3：
将红豆杉木料切割粉碎成料片，然后预水解、蒸煮、打浆、除砂、漂白、浓缩成红豆杉浓缩浆；在红豆杉浓缩浆中氨水预改性，pH维持在7.5-8，然后添加15％的γ-缩水甘油醚氧基丙基甲基二甲氧基硅烷与6％的乙醇到碱性红豆杉浓缩浆中，均匀搅拌4h，然后再添加3％的苯基三乙氧基硅烷，继续搅拌3h后，改性红豆杉浓缩浆在抄浆机进行抄造，得到用于生产粘胶纤维的红豆杉浆粕；将红豆杉浆粕经碱浸渍、压榨、粉碎、过滤工艺制备纺丝液，制备红豆杉纤维。
取实施例1-3所制备的红豆杉纤维，测试其纤维湿强度，每个试样测定3次取平均值。
样品 湿强度(cN/dtex)
实施例1 1.582
实施例2 1.78
实施例3 1.75
应当理解，上述实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种硅烷偶联剂提升红豆杉纤维湿强度的方法，其特征在于包括以下步骤：
将红豆杉木料切割粉碎成料片，然后预水解、蒸煮、打浆、除砂、漂白、浓缩成红豆杉浓缩浆；在红豆杉浓缩浆中氨水预改性，pH维持在7.5-8，然后添加5％-15％的交联型硅烷偶联剂与4％-12％的乙醇到碱性红豆杉浓缩浆中，均匀搅拌4h，然后再添加2-3％的烷基型硅烷偶联剂，继续搅拌3h后，改性红豆杉浓缩浆在抄浆机进行抄造，得到用于生产粘胶纤维的红豆杉浆粕；将红豆杉浆粕经碱浸渍、压榨、粉碎、过滤工艺制备纺丝液，制备红豆杉纤维。
2.如权利要求1所述的一种硅烷偶联剂提升红豆杉纤维湿强度的方法，其特征在于所用的交联型硅烷偶联剂为2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、烯丙基缩水甘油醚中的一种。
3.如权利要求1所述的一种硅烷偶联剂提升红豆杉纤维湿强度的方法，其特征在于所用的烷基型硅烷偶联剂为乙烯基三丁酮肟基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、甲基三丁酮肟基硅烷、甲基三乙酰氧基硅烷中的一种。
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