CN106702513A - 一种纤维素氨基甲酸酯纤维长丝 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纤维素氨基甲酸酯纤维长丝，所述的纤维素氨基甲酸酯纤维长丝是利用活化纤维素通过酯化、溶解后得到的纤维素氨基甲酸酯溶液来替代纤维素黄酸酯制备的纺丝溶液，然后再经湿法纺丝而制得，其制备得到的纤维素氨基甲酸酯纤维长丝满足干断裂强度≥1.5cN/dtex，湿断裂强度0.6～0.8cN/dtex，干断裂伸长率18～22%的特性，属于低强高伸型再生纤维素纤维，具有产品性能好，无残硫的特性，应用领域涉及有服装面料、无纺布以及卫生用品等民生行业。

Description

一种纤维素氨基甲酸酯纤维长丝

技术领域

本发明是一种纤维素氨基甲酸酯纤维长丝，具体涉及工业化生产过程中，由纤维素氨基甲酸酯的合成、溶解及纺丝而制得的再生纤维素纤维长丝，属于纤维素氨基甲酸酯纤维的生产技术领域。

背景技术

在纺织行业领域，粘胶纤维是最先实现工业化生产的纤维之一，由于其良好的性能和低廉的成本而获得迅速发展。在传统的粘胶生产过程中，一定数量的浆粕原料与碱液作用生成碱纤维素，再与CS₂反应合成纤维素黄酸酯，经溶解、混合、过滤、脱泡和熟成等步骤制备获得粘胶，然后再经纺丝、后处理、后加工等工序制得粘胶长丝，涉及纤维素黄酸酯的合成、溶解及纺丝技术。由于纤维素黄酸酯的合成需要使用CS₂，易对环境造成影响，因此，为降低环保压力，替代纤维素磺酸钠的纤维素氨基甲酸酯的合成技术，逐渐成为当前纺织行业工业节能环保研究的重点和热点技术。

已知的纤维素氨基甲酸酯的合成路线包括有：（1）以纤维素浆粕和尿素为原料，在惰性溶剂二甲苯中合成纤维素氨基甲酸酯，如：CN1687137（尿素嵌入法制备纤维素氨基甲酸酯新工艺、2005.10.26）和“纤维素氨基甲酸酯的合成”（记载于《高分子材料科学与工程》，第21卷第4期，2005年7月）；（2）以纤维素浆粕和尿素为原料，超临界二氧化碳流体为载体，在共溶剂的协助下完成酯化反应制得纤维素氨基甲酸酯，如：CN102702364A （一种纤维素氨基甲酸酯的制备方法，2012.10.03）、CN102766216A（纤维素氨基甲酸酯的制备方法，2012.11.07）和CN1775810（利用超临界二氧化碳制备纤维素氨基甲酸酯的方法，2006.05.24）；（3）以纤维素和尿素为原料，经加热、反应、干燥后制得纤维素氨基甲酸酯，如：CN104072622A（一种纤维素氨基甲酸酯的制备及其低温溶解纺丝方法，2014.10.01）和CN104497151A（一种无副产物尿素改性纤维素的方法，2015.04.08），等等。在粘胶纤维的工业生产过程中，我们知道，单一环节的工艺改进并不能衡量其工业化的实用价值，就以上述纤维素氨基甲酸酯的合成技术为例，现有的公开文献仅记载了纤维素氨基甲酸酯的合成路线，但在实际工业生产中，从纤维素氨基甲酸酯到获得再生纤维素纤维的过程中，还存在如：溶解、脱泡、纺丝、烘干、后加工等诸多环节，因此，即使由上述合成路线制备得到纤维素氨基甲酸酯，也并不能代表彻底的解决了工业化生产再生纤维素纤维的节能环保问题，还可能出现以下情况：一，纤维素氨基甲酸酯制备得到的纺丝液经纺丝成型后得到的再生纤维素纤维的检测指标难以满足下游产品的要求；二，纤维素氨基甲酸酯制备得到的再生纤维素纤维性能差异较大，在纺丝过程中不适应现有的喷丝头或牵伸设备，需要重新投入新的设备，生产成本增加等。

专利文献CN102691125A（一种由纤维素氨基甲酸酯制备再生纤维素纤维的方法，2012.09.26）记载了由纤维素氨基甲酸酯经溶解、冷冻、解冻、过滤、脱泡、纺丝、凝固、水洗、干燥后得到再生纤维素纤维的过程，按照该方法制备得到的再生纤维素纤维的干断裂强度为1.44～2.86cN/dtex，湿断裂强度为0.46～0.60 cN/dtex，干断裂伸长率为7～15%，从上述数据可以看出，该制备方法面临以下问题：一，由上述再生纤维素纤维制备获得的再生纤维素纤维并不能完全满足服装面料、无纺布以及卫生用品等下游产品的要求：干断裂强度≥1.5cN/dtex，湿断裂强度≥0.6cN/dtex，干断裂伸长率18%；二，该方法制备得到的再生纤维素纤维属于低强低伸型，强度和伸长率较低，纺丝较困难，在实际纺丝过程中，并不能通过现有喷丝头挤出成型的丝束，因此，不具备工业实用价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纤维素氨基甲酸酯纤维长丝，利用活化纤维素通过酯化、溶解后得到的纤维素氨基甲酸酯溶液来替代纤维素黄酸酯制备的纺丝溶液，其制备得到的再生纤维素纤维长丝满足干断裂强度≥1.5cN/dtex，干断裂伸长率18～22%的特性，属于低强高伸型再生纤维素纤维，具有产品性能好，无残硫的特性，应用领域涉及有服装面料、无纺布以及卫生用品等民生行业。

本发明通过下述技术方案实现：一种再生纤维素纤维长丝，所述的再生纤维素纤维长丝是由活化纤维素通过酯化、溶解后制得纺丝原液，然后再经湿法纺丝而制得，该再生纤维素纤维长丝满足以下指标：

干断裂强度1.5～1.8cN/dtex，湿断裂强度0.6～0.8cN/dtex，

干断裂伸长率18～22%，干断裂伸长变异系数6～8%，

残硫量为0。

在本发明中，活化纤维素经酯化、溶解后可制得纤维素氨基甲酸酯溶液（纺丝溶液），能替代纤维素黄酸酯生产的纺丝溶液，避免了粘胶生产工艺中CS2的使用，经检测可知，由本发明方法获得纤维素氨基甲酸酯纤维长丝属于低强高伸型再生纤维素纤维，具有较好的湿强度和干强度，适宜用作服装面料、无纺布等，由于生产工艺中拒绝使用CS₂，因此，本发明制备得到的再生纤维素纤维长丝中残硫量为零，更加突出了纺织产品的绿色环保。

本发明涉及的纤维素氨基甲酸酯纤维长丝可用于连续纺丝，并适宜工业化的大规模生产，满足以下数据：所述的纤维素氨基甲酸酯纤维长丝的线密度偏差率为1～3%，线密度变异系数为1～3%。

进一步的，所述纤维素氨基甲酸酯纤维长丝的染色均匀度大于3.5级，具有染色均匀、快速的特性，适用于服装面料领域时其效果尤其突出。

进一步的，所述纤维素氨基甲酸酯纤维长丝的回潮率为15～20%，表现出了高吸水的特性，尤其适用于卫生用品领域。

进一步的，所述纤维素氨基甲酸酯纤维长丝的极限氧指数为20～22%，具有一定的阻燃性，用于服装面料、卫生用品等领域时，能增强产品的功能性，提高产品价值和用途。

所述的活化纤维素是：将聚合度为400～600的纤维素（如：棉绒浆）加入到质量浓度为15～20%的氢氧化钠溶液中，在5～15℃的温度下浸泡1～2h，进行碱化处理，处理完毕后，过滤洗涤，再将碱化纤维素真空干燥而得到，所述的氢氧化钠与纤维素用量的体积比为（4～6）：1，在上述工艺过程中，特定的氢氧化钠浓度、浸泡时间、浸泡温度以及体积比等工艺参数范围的选择，不仅使得纤维素活化程度高，保证了足够的碱浓度，还能使纤维素浆粕中的半纤维素更好地溶出，确保碱纤维素的均匀性，具有良好的工业实用性。

上述过程中，碱化纤维素的真空干燥时间为1～3h，温度为40～60℃，这一特定的工艺参数范围的选择使得干燥后碱纤维素中的含水率低于10%，有利于纤维素的活化，提高纤维素的活性。

所述的酯化包括：向活化纤维素中加入尿素的液氨溶液，浸泡后取出置于真空干燥箱内干燥，再采用功率为500～800W的微波加热1～3h，进行酯化反应，得到纤维素氨基甲酸酯；所述尿素的液氨溶液的浓度为20～40%，所述的活化纤维素与尿素按质量比为1：（2～4），在本发明中，上述特定的工艺参数范围的选择使得纤维素氨基甲酸酯中含氮量在3%左右，纤维素氨基甲酸酯的溶解性好，原液的可纺性也更好；微波加热功率和时间的合理选择，能够快速将反应物加热到反应温度范围140～160℃，进行酯化反应，使反应产物纤维素氨基甲酸酯的含氮量控制在2～4%。

在本发明中，所述的溶解包括：将纤维素氨基甲酸酯在-5～0℃下加入到浓度为6～8%的氢氧化钠溶液中，进行第一次混合溶解；在-10～-5℃下向混合物中加入浓度为8～10%的氢氧化钠溶液，进行第二次混合溶解；在-15～-10℃下向混合物中加入浓度为10～12%氢氧化钠溶液，进行第三次混合溶解，升至常温后得到纺丝原液，随着纤维素氨基甲酸酯的溶解，混合液中氢氧化钠浓度逐渐降低，通过分段加入氢氧化钠，使氢氧化钠的浓度更均匀，并且溶解过程粘度逐渐增加，逐渐降低温度更加利于纤维素氨基甲酸酯的溶解。

所述的第一次混合溶解中，加入的氢氧化钠溶液与纤维素氨基甲酸酯的液固比为（10～12）：1；所述的第二次混合溶解中，加入的氢氧化钠溶液与纤维素氨基甲酸酯的液固比为（12～14）：1；所述的第三次混合溶解中，加入的氢氧化钠溶液与纤维素氨基甲酸酯的液固比为（14～16）：1，随着原料的溶解，混合液的粘度逐渐升高，以上述特定参数增加氢氧化钠的量，利于纤维素氨基甲酸酯的溶解，分段加入可加快纤维素氨基甲酸酯的溶解速度。

本发明所述的湿法纺丝中使用的凝固浴的组成及配比为Na₂SO₄：230～245g/L、ZnSO₄ ：8～12g/L、H₂SO₄：110～140g/L，上述特定的工艺参数范围的选择纤维素氨基甲酸酯能够快速成型，最终长丝产品的性能更好。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本发明解决了现有生产纤维素氨基甲酸酯纤维的工艺无法适应工业化大规模生产的问题，提出了一个完成度较高的完整纤维素氨基甲酸酯纤维长丝生产过程，制备得到的纺丝原液可纺性好，经纺丝得到的再生纤维素纤维长丝产品性能好，非常适合工业化大规模生产，兼顾生产成本、生产效率和产品质量。

（2）本发明利用纤维素氨基甲酸酯溶液来替代纤维素黄酸酯制备的纺丝溶液，其生产得到的再生纤维素纤维长丝满足干断裂强度≥1.5cN/dtex，干断裂伸长率18～22%的特性，属于低强高伸型再生纤维素纤维，具有产品性能好，无残硫的特性，应用领域涉及有服装面料、无纺布以及卫生用品等民生行业。

（3）本发明涉及的纤维素氨基甲酸酯纤维长丝具有较好的应用价值，从其指标参数来看，染色均匀度满足3.5级以上，具备染色均匀、快速的特性，适用于服装面料领域时其效果尤其突出；回潮率满足15～20%，具备高吸水的特性，尤其适用于卫生用品领域；极限氧指数满足20～22%，具备一定的阻燃性，用于服装面料、卫生用品等领域时，能增强产品的功能性，提高产品价值和用途。

（4）在本发明的生产工艺中，未使用CS₂，因此，从纤维素氨基甲酸酯纤维长丝的指标参数来看，残硫量为零，更加突出了纺织产品的绿色环保，适宜广泛推广使用。

（5）本发明涉及的纤维素氨基甲酸酯纤维长丝还满足线密度偏差率为1～3%，线密度变异系数为1～3%等指标参数，可用于连续纺丝，并适宜工业化的大规模生产。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

本实施例提出了一种纤维素氨基甲酸酯纤维长丝，该纤维素氨基甲酸酯纤维长丝是由活化纤维素通过酯化、溶解后制得纺丝原液，然后再经湿法纺丝而制得，该纤维素氨基甲酸酯纤维长丝满足以下指标：

干断裂强度1.5cN/dtex，湿断裂强度0.6cN/dtex，

干断裂伸长率18%，干断裂伸长变异系数6%，

残硫量为0。

实施例2：

本实施例与实施例1的区别在于：本实施例涉及的纤维素氨基甲酸酯纤维长丝满足以下指标：

干断裂强度1.8cN/dtex，湿断裂强度0.8cN/dtex，

干断裂伸长率22%，干断裂伸长变异系数8%，

残硫量为0。

实施例3：

本实施例在实施例1的基础上，对纤维素氨基甲酸酯纤维长丝的其他指标参数进行了优化，如下所示：

纤维素氨基甲酸酯纤维长丝的线密度偏差率为1%，线密度变异系数为1%。

实施例4：

本实施例在实施例2的基础上，对纤维素氨基甲酸酯纤维长丝的其他指标参数进行了优化，如下所示：

纤维素氨基甲酸酯纤维长丝的线密度偏差率为3%，线密度变异系数为3%。

实施例5：

本实施例在实施例1的基础上对纤维素氨基甲酸酯纤维长丝的染色均匀度进行了限定，本实施例中，纤维素氨基甲酸酯纤维长丝的染色均匀度为3.5级。

实施例6：

本实施例在实施例2的基础上对纤维素氨基甲酸酯纤维长丝的染色均匀度进行了限定，本实施例中，纤维素氨基甲酸酯纤维长丝的染色均匀度为5级。

实施例7：

本实施例在实施例1的基础上对纤维素氨基甲酸酯纤维长丝的回潮率进行了限定，本实施例中，纤维素氨基甲酸酯纤维长丝的回潮率为15%。

实施例8：

本实施例在实施例2的基础上对纤维素氨基甲酸酯纤维长丝的回潮率进行了限定，本实施例中，纤维素氨基甲酸酯纤维长丝的回潮率为20%。

实施例9：

本实施例在实施例1的基础上对纤维素氨基甲酸酯纤维长丝的极限氧指数进行了限定，本实施例中，纤维素氨基甲酸酯纤维长丝的极限氧指数为20%。

实施例10：

本实施例在实施例1的基础上对纤维素氨基甲酸酯纤维长丝的极限氧指数进行了限定，本实施例中，纤维素氨基甲酸酯纤维长丝的极限氧指数为22%。

实施例11：

本实施例是在实施例1的基础上，对纤维素氨基甲酸酯纤维长丝生产过程中涉及的活化纤维素进行了限定，具体涉及生产纤维素氨基甲酸酯纤维长丝时使用的活化纤维素的制备方法：将聚合度为400的纤维素加入到质量浓度为15%的氢氧化钠溶液中，在5℃的温度下浸泡1h，进行碱化处理，处理完毕后，过滤洗涤，再将碱化纤维素真空干燥而得到，其中，氢氧化钠与纤维素用量的体积比为4：1，真空干燥时间为1h，温度为40℃。

实施例12：

本实施例是在实施例2的基础上，对纤维素氨基甲酸酯纤维长丝生产过程中涉及的活化纤维素进行了限定，具体涉及生产纤维素氨基甲酸酯纤维长丝时使用的活化纤维素的制备方法：将聚合度为600的纤维素加入到质量浓度为20%的氢氧化钠溶液中，在15℃的温度下浸泡2h，进行碱化处理，处理完毕后，过滤洗涤，再将碱化纤维素真空干燥而得到，其中，氢氧化钠与纤维素用量的体积比为6：1，真空干燥时间为3h，温度为60℃。

实施例13：

本实施例在实施例1的基础上，提出了纤维素氨基甲酸酯纤维长丝生产过程中涉及的酯化过程包括：向活化纤维素中加入尿素的液氨溶液，浸泡后取出置于真空干燥箱内干燥，再采用功率为500W的微波加热1h，进行酯化反应，得到纤维素氨基甲酸酯，其中，尿素的液氨溶液的浓度为40%，活化纤维素与尿素按质量比为1：2。

实施例14：

本实施例在实施例2的基础上，提出了纤维素氨基甲酸酯纤维长丝生产过程中涉及的酯化过程包括：向活化纤维素中加入尿素的液氨溶液，浸泡后取出置于真空干燥箱内干燥，再采用功率为800W的微波加热3h，进行酯化反应，得到纤维素氨基甲酸酯，其中，尿素的液氨溶液的浓度为40%，活化纤维素与尿素按质量比为1：4。

实施例15：

本实施例与实施例2的区别在于：本实施例涉及的溶解包括：将纤维素氨基甲酸酯在-5℃下加入到浓度为6%的氢氧化钠溶液中，进行第一次混合溶解；在-10℃下向混合物中加入浓度为8%的氢氧化钠溶液，进行第二次混合溶解；在-15℃下向混合物中加入浓度为10%氢氧化钠溶液，进行第三次混合溶解，升至常温后得到纺丝原液。

在上述过程中，第一次混合溶解中，加入的氢氧化钠溶液与纤维素氨基甲酸酯的液固比为10：1；第二次混合溶解中，加入的氢氧化钠溶液与纤维素氨基甲酸酯的液固比为12：1；第三次混合溶解中，加入的氢氧化钠溶液与纤维素氨基甲酸酯的液固比为14：1。

实施例16：

本实施例与实施例1的区别在于：本实施例涉及的湿法纺丝中使用的凝固浴的组成及配比为Na₂SO₄ ：230g/L、ZnSO₄ ：8g/L、H₂SO₄ ：110g/L。

实施例17：

本实施例与实施例2的区别在于：本实施例涉及的湿法纺丝中使用的凝固浴的组成及配比为Na₂SO₄ ：245g/L、ZnSO₄ ：12g/L、H₂SO₄ ：140g/L。

实施例18：

本实施例涉及的纤维素氨基甲酸酯纤维长丝满足：

干断裂强度1.58cN/dtex，湿断裂强度0.65cN/dtex，

干断裂伸长率20.5%，干断裂伸长变异系数6.9%，

残硫量为0，线密度偏差率0%，线密度变异系数2%，

染色均匀度4.5级，回潮率为15.8%，极限氧指数为22%。

上述纤维素氨基甲酸酯纤维长丝的制备工艺如下：

A：纤维素活化，将聚合度为450的纤维素加入到质量浓度为16%的氢氧化钠溶液中，在8℃的温度下浸泡1.5h，进行碱化处理，处理完毕后，过滤洗涤，再将碱化纤维素真空干燥而得到活化纤维素，其中，氢氧化钠与纤维素用量的体积比为5：1，真空干燥时间为2h，温度为50℃；

B：活化纤维素酯化，向活化纤维素中加入尿素的液氨溶液，浸泡后取出置于真空干燥箱内干燥，再采用功率为600W的微波加热2h，进行酯化反应，得到纤维素氨基甲酸酯，其中，尿素的液氨溶液的浓度为25%，活化纤维素与尿素按质量比为1：3；

C：纤维素氨基甲酸酯溶解，将纤维素氨基甲酸酯在0℃下加入到浓度为8%的氢氧化钠溶液中，进行第一次混合溶解；在-5℃下向混合物中加入浓度为10%的氢氧化钠溶液，进行第二次混合溶解；在-10℃下向混合物中加入浓度为12%氢氧化钠溶液，进行第三次混合溶解，升至常温后得到纺丝原液，第一次混合溶解中，加入的氢氧化钠溶液与纤维素氨基甲酸酯的液固比为12：1，第二次混合溶解中，加入的氢氧化钠溶液与纤维素氨基甲酸酯的液固比为14：1，第三次混合溶解中，加入的氢氧化钠溶液与纤维素氨基甲酸酯的液固比为16：1；

D：纺丝，纺丝原液通过湿法纺丝制成纤维素氨基甲酸酯纤维长丝，湿法纺丝中使用的凝固浴的组成及配比为Na₂SO₄ ：245g/L、ZnSO₄：12g/L、H₂SO₄： 140g/L。

实施例19：

本实施例涉及的纤维素氨基甲酸酯纤维长丝满足：

干断裂强度1.6cN/dtex，湿断裂强度0.66cN/dtex，

干断裂伸长率18%，干断裂伸长变异系数7%，

残硫量为0，线密度偏差率3%，线密度变异系数3%，

染色均匀度3.5级，回潮率为15.9%，极限氧指数为20%。

上述纤维素氨基甲酸酯纤维长丝的制备工艺如下：

A：纤维素活化，将聚合度为500的纤维素加入到质量浓度为16%的氢氧化钠溶液中，在10℃的温度下浸泡2h，进行碱化处理，处理完毕后，过滤洗涤，再将碱化纤维素真空干燥而得到活化纤维素，其中，氢氧化钠与纤维素用量的体积比为5：1，真空干燥时间为2h，温度为45℃；

B：活化纤维素酯化，向活化纤维素中加入尿素的液氨溶液，浸泡后取出置于真空干燥箱内干燥，再采用功率为550W的微波加热2h，进行酯化反应，得到纤维素氨基甲酸酯，其中，尿素的液氨溶液的浓度为30%，活化纤维素与尿素按质量比为1：3；

C：纤维素氨基甲酸酯溶解，将纤维素氨基甲酸酯在-2.5℃下加入到浓度为7%的氢氧化钠溶液中，进行第一次混合溶解；在-8℃下向混合物中加入浓度为9%的氢氧化钠溶液，进行第二次混合溶解；在-11℃下向混合物中加入浓度为10%氢氧化钠溶液，进行第三次混合溶解，升至常温后得到纺丝原液，第一次混合溶解中，加入的氢氧化钠溶液与纤维素氨基甲酸酯的液固比为11：1，第二次混合溶解中，加入的氢氧化钠溶液与纤维素氨基甲酸酯的液固比为13：1，第三次混合溶解中，加入的氢氧化钠溶液与纤维素氨基甲酸酯的液固比为15：1；

D：纺丝，纺丝原液通过湿法纺丝制成纤维素氨基甲酸酯纤维长丝，湿法纺丝中使用的凝固浴的组成及配比为Na₂SO₄：235g/L、ZnSO₄：10g/L、H₂SO₄：125g/L。

实施例20：

本实施例涉及的纤维素氨基甲酸酯纤维长丝满足：

干断裂强度1.72cN/dtex，湿断裂强度0.7cN/dtex，

干断裂伸长率18.4%，干断裂伸长变异系数7%，

残硫量为0，线密度偏差率2%，线密度变异系数2%，

染色均匀度4级，回潮率为18%，极限氧指数为21%。

上述纤维素氨基甲酸酯纤维长丝的制备工艺如下：

A：纤维素活化，将聚合度为480的纤维素加入到质量浓度为16%的氢氧化钠溶液中，在12℃的温度下浸泡1h，进行碱化处理，处理完毕后，过滤洗涤，再将碱化纤维素真空干燥而得到活化纤维素，其中，氢氧化钠与纤维素用量的体积比为5.5：1，真空干燥时间为2.5h，温度为58℃；

B：活化纤维素酯化，向活化纤维素中加入尿素的液氨溶液，浸泡后取出置于真空干燥箱内干燥，再采用功率为780W的微波加热2h，进行酯化反应，得到纤维素氨基甲酸酯，其中，尿素的液氨溶液的浓度为35%，活化纤维素与尿素按质量比为1：2；

C：纤维素氨基甲酸酯溶解，将纤维素氨基甲酸酯在-4℃下加入到浓度为8%的氢氧化钠溶液中，进行第一次混合溶解；在-10℃下向混合物中加入浓度为10%的氢氧化钠溶液，进行第二次混合溶解；在-10℃下向混合物中加入浓度为12%氢氧化钠溶液，进行第三次混合溶解，升至常温后得到纺丝原液，第一次混合溶解中，加入的氢氧化钠溶液与纤维素氨基甲酸酯的液固比为11：1，第二次混合溶解中，加入的氢氧化钠溶液与纤维素氨基甲酸酯的液固比为12：1，第三次混合溶解中，加入的氢氧化钠溶液与纤维素氨基甲酸酯的液固比为15：1；

D：纺丝，纺丝原液通过湿法纺丝制成纤维素氨基甲酸酯纤维长丝，湿法纺丝中使用的凝固浴的组成及配比为Na₂SO₄：240g/L、ZnSO₄：11g/L、H₂SO₄：130g/L。

实施例21：

本实施例涉及的纤维素氨基甲酸酯纤维长丝满足：

干断裂强度1.8cN/dtex，湿断裂强度0.7cN/dtex，

干断裂伸长率19%，干断裂伸长变异系数6.8%，

残硫量为0，线密度偏差率3%，线密度变异系数3%，

染色均匀度4级，回潮率为18.2%，极限氧指数为21%。

上述纤维素氨基甲酸酯纤维长丝的制备工艺如下：

A：纤维素活化，将聚合度为550的纤维素加入到质量浓度为18%的氢氧化钠溶液中，在12℃的温度下浸泡2h，进行碱化处理，处理完毕后，过滤洗涤，再将碱化纤维素真空干燥而得到活化纤维素，其中，氢氧化钠与纤维素用量的体积比为4：1，真空干燥时间为3h，温度为50℃；

B：活化纤维素酯化，向活化纤维素中加入尿素的液氨溶液，浸泡后取出置于真空干燥箱内干燥，再采用功率为800W的微波加热2h，进行酯化反应，得到纤维素氨基甲酸酯，其中，尿素的液氨溶液的浓度为35%，活化纤维素与尿素按质量比为1：3；

C：纤维素氨基甲酸酯溶解，将纤维素氨基甲酸酯在-3℃下加入到浓度为8%的氢氧化钠溶液中，进行第一次混合溶解；在-6℃下向混合物中加入浓度为9%的氢氧化钠溶液，进行第二次混合溶解；在-12℃下向混合物中加入浓度为11%氢氧化钠溶液，进行第三次混合溶解，升至常温后得到纺丝原液，第一次混合溶解中，加入的氢氧化钠溶液与纤维素氨基甲酸酯的液固比为12：1，第二次混合溶解中，加入的氢氧化钠溶液与纤维素氨基甲酸酯的液固比为13：1，第三次混合溶解中，加入的氢氧化钠溶液与纤维素氨基甲酸酯的液固比为15：1；

D：纺丝，纺丝原液通过湿法纺丝制成纤维素氨基甲酸酯纤维长丝，湿法纺丝中使用的凝固浴的组成及配比为Na₂SO₄：240g/L、ZnSO₄：10g/L、H₂SO₄：120g/L。

实施例22：

本实施例涉及的纤维素氨基甲酸酯纤维长丝满足：

干断裂强度1.74cN/dtex，湿断裂强度0.68cN/dtex，

干断裂伸长率18.8%，干断裂伸长变异系数6.6%，

残硫量为0，线密度偏差率2%，线密度变异系数2%，

染色均匀度4.5级，回潮率为17%，极限氧指数为21%。

上述纤维素氨基甲酸酯纤维长丝的制备工艺如下：

A：纤维素活化，将聚合度为520的纤维素加入到质量浓度为16%的氢氧化钠溶液中，在11℃的温度下浸泡2h，进行碱化处理，处理完毕后，过滤洗涤，再将碱化纤维素真空干燥而得到活化纤维素，其中，氢氧化钠与纤维素用量的体积比为6：1，真空干燥时间为1.9h，温度为55℃；

B：活化纤维素酯化，向活化纤维素中加入尿素的液氨溶液，浸泡后取出置于真空干燥箱内干燥，再采用功率为650W的微波加热2h，进行酯化反应，得到纤维素氨基甲酸酯，其中，尿素的液氨溶液的浓度为30%，活化纤维素与尿素按质量比为1：3；

C：纤维素氨基甲酸酯溶解，将纤维素氨基甲酸酯在-4℃下加入到浓度为8%的氢氧化钠溶液中，进行第一次混合溶解；在-2℃下向混合物中加入浓度为8.5%的氢氧化钠溶液，进行第二次混合溶解；在-11℃下向混合物中加入浓度为12%氢氧化钠溶液，进行第三次混合溶解，升至常温后得到纺丝原液，第一次混合溶解中，加入的氢氧化钠溶液与纤维素氨基甲酸酯的液固比为10：1，第二次混合溶解中，加入的氢氧化钠溶液与纤维素氨基甲酸酯的液固比为14：1，第三次混合溶解中，加入的氢氧化钠溶液与纤维素氨基甲酸酯的液固比为15：1；

D：纺丝，纺丝原液通过湿法纺丝制成纤维素氨基甲酸酯纤维长丝，湿法纺丝中使用的凝固浴的组成及配比为Na₂SO₄：245g/L、ZnSO₄：9g/L、H₂SO₄： 130g/L。

将上述实施例1～22中纤维素氨基甲酸酯纤维长丝的指标参数进行统计，如表1、表2所示。

表1

表2

取实施例1～22各指标参数的平均值分别与专利文献CN102691125A中的再生纤维素纤维的指标参数进行比较，如表3所示。

表3

由上述数据比较可知，本发明涉及的纤维素氨基甲酸酯纤维长丝属于低强高伸型再生纤维素纤维，应用领域涉及有服装面料、无纺布、卫生用品等民生行业。从对比文件CN102691125A的数据指标来看，对比文件公开的再生纤维素纤维属于低强低伸型再生纤维素纤维，应用领域涉及有袜子、服装衣料等，具有强度较低、弹性较差缺点，另，由于该产品的性能与粘胶纤维的相差较大，目前还难以用于工业化生产，市场推广价值低。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种纤维素氨基甲酸酯纤维长丝，其特征在于：所述的纤维素氨基甲酸酯纤维长丝是由活化纤维素通过酯化、溶解后制得纺丝原液，然后再经湿法纺丝而制得，该纤维素氨基甲酸酯纤维长丝满足以下指标：

干断裂强度1.5～1.8cN/dtex，湿断裂强度0.6～0.8cN/dtex，

干断裂伸长率18～22%，干断裂伸长变异系数6～8%，

残硫量为0。

2.根据权利要求1所述的一种纤维素氨基甲酸酯纤维长丝，其特征在于：所述的纤维素氨基甲酸酯纤维长丝的线密度偏差率为1～3%，线密度变异系数为1～3%。

3.根据权利要求1所述的一种纤维素氨基甲酸酯纤维长丝，其特征在于：所述纤维素氨基甲酸酯纤维长丝的染色均匀度大于3.5级。

4.根据权利要求1所述的一种纤维素氨基甲酸酯纤维长丝，其特征在于：所述纤维素氨基甲酸酯纤维长丝的回潮率为15～20%。

5.根据权利要求1所述的一种纤维素氨基甲酸酯纤维长丝，其特征在于：所述纤维素氨基甲酸酯纤维长丝的极限氧指数为20～22%。

6.根据权利要求1～5任一项所述的一种纤维素氨基甲酸酯纤维长丝，其特征在于：所述的活化纤维素是：将聚合度为400～600的纤维素加入到质量浓度为15～20%的氢氧化钠溶液中，在5～15℃的温度下浸泡1～2h，进行碱化处理，处理完毕后，过滤洗涤，再将碱化纤维素真空干燥而得到，所述的氢氧化钠与纤维素用量的体积比为（4～6）：1。

7.根据权利要求1～5任一项所述的一种纤维素氨基甲酸酯纤维长丝，其特征在于：所述的酯化包括：向活化纤维素中加入尿素的液氨溶液，浸泡后取出置于真空干燥箱内干燥，再采用功率为500～800W的微波加热1～3h，进行酯化反应，得到纤维素氨基甲酸酯；所述尿素的液氨溶液的浓度为20～40%，所述的活化纤维素与尿素按质量比为1：（2～4）。

8.根据权利要求7所述的一种纤维素氨基甲酸酯纤维长丝，其特征在于：所述的溶解包括：将纤维素氨基甲酸酯在-5～0℃下加入到浓度为6～8%的氢氧化钠溶液中，进行第一次混合溶解；在-10～-5℃下向混合物中加入浓度为8～10%的氢氧化钠溶液，进行第二次混合溶解；在-15～-10℃下向混合物中加入浓度为10～12%氢氧化钠溶液，进行第三次混合溶解，升至常温后得到纺丝原液。

9.根据权利要求8所述的一种纤维素氨基甲酸酯纤维长丝，其特征在于：所述的第一次混合溶解中，加入的氢氧化钠溶液与纤维素氨基甲酸酯的液固比为（10～12）：1；所述的第二次混合溶解中，加入的氢氧化钠溶液与纤维素氨基甲酸酯的液固比为（12～14）：1；所述的第三次混合溶解中，加入的氢氧化钠溶液与纤维素氨基甲酸酯的液固比为（14～16）：1。

10.根据权利要求1～5任一项所述的一种纤维素氨基甲酸酯纤维长丝，其特征在于：所述的湿法纺丝中使用的凝固浴的组成及配比为Na₂SO₄ ：230～245g/L、ZnSO₄ ：8～12g/L、H₂SO₄ ：110～140g/L。