CN110172754A - 一种抗原纤化纤维素类纤维的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种抗原纤化纤维素类纤维及其制备方法，制备方法为：将纤维素类纤维纺丝液经喷丝头挤出、凝固、拉伸和水洗制得水洗丝，再用交联剂水溶液对水洗丝进行处理后进行漂洗和干燥制得抗原纤化纤维素类纤维；水洗的温度≥90℃，处理时交联剂水溶液的温度为65～90℃，漂洗的温度为20～40℃；交联剂含能够与纤维素羟基形成共价键的基团、能够自交联反应的基团和能够与纤维素羟基形成氢键的基团中的一种以上。制得的抗原纤化纤维素类纤维主要由纤维素类纤维基体以及分散在纤维素类纤维基体内的交联剂组成。本发明的制备方法工艺简单，条件温和；制得的纤维机械性能优良，耐水洗性能优良。

Description

一种抗原纤化纤维素类纤维的制备方法

技术领域

本发明属于纤维制造技术领域，涉及一种抗原纤化纤维素类纤维及其制备方法。

背景技术

纤维素纤维中的棉、麻纤维由于其制品具有良好的保暖性能，长期作为重要的纺织原料。由于其具有可再生、无毒、制得织物舒适性好、卫生健康、废旧物可降解且无白色污染的优势，其在相当长时间内是纺织品的最主要原料，随着社会的发展，虽然聚酯纤维在一定程度上替代了其作用，但其仍是纺织品的主流原料。然而随着市场的不断发展，纤维素纤维的需求日益增加，天然纤维素纤维如棉、麻等的产量有限，难以满足日益增长的消费需求，因此人们开发了人造纤维素纤维(再生纤维素纤维)，其主要是利用棉短绒、木材、竹子、甘蔗渣、芦苇等天然物质，通过一定的工艺处理方法对其纤维素分子重塑而得的，其有效利用了天然材料，大大提高了纤维素纤维的供应量。随着消费需求的进一步升级，不仅市场对纤维素纤维的需求量增大了，而且对纤维的品质及功能性提出了更高的要求。

原纤化是指微纤在湿整理过程中，由于纤维膨胀和机械张力作用，在机械应力作用下沿着纤维纵向发生开裂的现象。纤维的原纤化是由润湿状态下的摩擦产生的。未经抗原纤化处理的纤维在制成织物后容易发生起球，因此对纤维进行抗原纤化处理以提高其使用性能极具现实意义。

目前制备抗原纤化纤维素纤维的方法有：1)活性染料染色法，其可以同时对纤维起到染色和抗原纤化的效果，但其对染料的分子结构和性能如活性基团在染料分子中的空间取向、活性基团之间的距离、染料的扩散性能、染料分子内色基的流动性以及染料分子的柔顺性等有一定要求，其处理条件较为复杂；2)碱处理，使用碱处理Lyocell纤维，对于防原纤化也有一定作用，在纤维制备过程中可用碱处理，也可以在染整加工过程中对Lyocell织物进行处理，碱处理不仅可以降低原纤化倾向，而且可以提高织物的光泽和染色性能，但是碱处理只能在一定程度上降低纤维在后续加工中的原纤化倾向，虽然碱破坏了纤维无定形区分子链间的氢键，进入结晶区缺陷处使纤维膨化，从而减少湿态下纤维间摩擦力，但不能达到完全防原纤化的效果；3)酶处理，对纤维进行酶处理用到的主要是纤维素酶，纤维素酶去除纤维原纤化时，纤维素酶对纤维素的水解需要与机械搅拌作用配合，仅仅通过纤维素酶作用的效果比较有限，使用酶处理最大的优点是能去除纤维表面的微小纤维，但同时也会破坏纤维结构，造成纤维强度降低，此外以上方法制得的抗原纤化纤维素纤维还存在耐久性能较差的问题。

因此，开发一种抗原纤化效果好、强度较高且耐久性能好的抗原纤化纤维素类纤维极具现实意义。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术制备的抗原纤化纤维素类纤维抗原纤化效果不佳、强度较低且耐久性能不佳的缺陷，提供一种抗原纤化效果好、强度较高且耐久性能好的抗原纤化纤维素类纤维及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种抗原纤化纤维素类纤维的制备方法，将纤维素类纤维纺丝液经喷丝头挤出、凝固、拉伸和水洗制得水洗丝，再用交联剂水溶液对水洗丝进行处理后进行漂洗和干燥制得抗原纤化纤维素类纤维；

水洗的温度≥90℃，处理时交联剂水溶液的温度为65～90℃，漂洗的温度为 20～40℃；

交联剂含X基团、Y基团和Z基团中的一种以上，X基团为能够与纤维素羟基形成共价键的基团，Y基团为能够自交联反应的基团，Z基团为能够与纤维素羟基形成氢键的基团。

首先，本发明通过水洗去除丝中的残留纺丝溶剂，水洗温度≥90℃，一方面能够显著加快纺丝溶剂的扩散速度，加快洗涤速度，提高洗涤效率，另一方面，在较高的水洗温度下纤维素类纤维受热膨胀，纤维表面的孔洞变大即微孔结构疏松；

接着，本发明在水洗完成后使用交联剂水溶液对水洗丝进行处理，本发明采用65～90℃的交联剂水溶液，在适宜温度的交联剂水溶液的处理下，纤维表面的微孔结构能够保持疏松，加快了交联剂通过纤维表面孔洞渗入纤维内部的速度，而且高温下交联剂的溶解度较高，较高温度能够提高交联剂水溶液的浓度，同时较高温度的交联剂水溶液中的交联剂的分子热运动较为剧烈，能够使得交联剂快速进入纤维内部，并在较短时间内达到平衡，进而缩短了交联剂处理时间，交联剂水溶液温度过高，扩散速度太快，容易造成分布不均匀，此外，还会影响纤维的力学性能，这是因为交联剂在水中的水解程度加剧，会导致交联能力下降，影响抗原纤化效果，交联剂水溶液温度过低，扩散速率较慢，反应速率低，抗原纤化效果较差；

接着，本发明在使用交联剂进行处理后再在20～40℃下进行漂洗，漂洗温度较低能够使得之前张开的纤维表面孔洞收缩，以确保渗入纤维内部的交联剂牢固的附着在纤维内，大大提高了交联剂与纤维的结合牢度，提高了纤维的耐水洗性能，同时较低的温度能够保证内部的交联剂不会由于内外浓度差而迅速扩散出来，此外还节约了能耗，如温度过高，内部未反应部分助剂很容易一起被洗涤出来从而使在干燥时与纤维素纤维进行反应的交联剂减少，降低了抗原纤化效果，温度过低，会对纤维本身产生不良影响，如发生收缩、力学性能下降等；

最后，本发明对纤维进行干燥，纤维在该过程中进一步结晶，其微孔结构进一步收缩，由于交联剂中的X基团、Y基团或Z基团与纤维素类纤维内的基团存在较强的相互作用，最终制得了耐久性能优良的抗原纤化纤维素类纤维。

作为优选的技术方案：

如上所述的一种抗原纤化纤维素类纤维的制备方法，纤维素类纤维纺丝液的浓度为5～25wt％，本领域技术人员可根据需要在一定范围内调整纤维素类纤维纺丝液的浓度但不宜太过，随着纺丝液浓度的增加，整个体系的扩散系数不断降低，纺丝液的浓度对纺丝过程中的相分离会产生影响，纺丝液的浓度过低，可能不发生相变，无法形成纤维，或者有相变时也只形成疏松的不均匀结构，使纤维的力学性能下降；浓度过高，相当于进行干法纺丝，形成的纤维结构致密，不利于后续交联剂处理；纤维素类纤维为再生纤维素纤维或者纤维素衍生物纤维。

如上所述的一种抗原纤化纤维素类纤维的制备方法，纤维素类纤维为粘胶纤维、醋酯纤维、Lyocell纤维、铜氨纤维、以离子液体为溶剂制备的再生纤维素类纤维或以碱溶液为溶剂制备的再生纤维素类纤维。本发明的纤维素类纤维并不仅限于此，此处仅列举部分为例。

如上所述的一种抗原纤化纤维素类纤维的制备方法，水洗的终止条件为：水洗丝的含水量为40～70wt％，水洗丝的结晶度小于15％，微孔平均直径为10～200 纳米，微孔体积占水洗丝总体积的百分数为10～30％。水洗丝的含水量过低，即纤维干燥过度，此时纤维内部微孔数量减少，微孔直径减小，不利于后续交联剂进入纤维内部；含水量过高，微孔中存在较多的水，与外界具有一定的压差，同样会不利于交联剂进入纤维内部。

如上所述的一种抗原纤化纤维素类纤维的制备方法，X基团为醛基、氰基、环氧基团、酰氯基团、酸酐或二异氰酸酯；Y基团为硅氧烷；Z基团为磺酸基团或硫酸酯基团，本发明的X、Y、Z基团并不仅限于此，此处仅列举部分为例。

如上所述的一种抗原纤化纤维素类纤维的制备方法，交联剂水溶液中交联剂的质量含量为1～10wt％，本领域技术人员可根据需要在一定范围内调整，交联剂水溶液的浓度但不宜太过，浓度过高，其进入纤维内部的交联剂量相当，即造成了原料的浪费，同时增大了交联剂间发生反应的机率，降低了交联剂与纤维素间的交联作用，影响抗原纤化；浓度过低，进入纤维内部的交联剂量较少，难以达到较好的抗原纤化效果；此外交联剂的质量含量还与交联剂的种类有关，交联剂的结构越小，其越容易进入纤维内部，交联剂水溶液中的交联剂质量含量越少；交联剂为甲醛类交联剂、多元羧酸类交联剂、二氯三嗪类交联剂、氮丙啶类交联剂和1,3,5-三丙烯酰基六氢化-1,3,5-三嗪交联剂中的一种以上，本发明的交联剂的种类并不仅限于此，此处仅列举部分为例。

如上所述的一种抗原纤化纤维素类纤维的制备方法，处理采用浸泡或喷淋的方式，处理的时间为5～300秒；所述漂洗的时间为10～100s。本发明的处理的方式并不仅限于此，仅以浸泡及喷淋为例。处理的时间长短与交联剂的种类有关，处理时间过短，交联剂并未充分扩散进入纤维内部，其纤维的抗原纤化效果不佳；处理时间过长，影响效率。本发明的漂洗时间也并不仅于此，本领域技术人员可根据实际情况选择漂洗时长。

如上所述的一种抗原纤化纤维素类纤维的制备方法，干燥采用热空气烘干的方式，热空气的温度为95～160℃，烘至纤维的含水量<15wt％。本发明干燥的方式并不仅限于此，此处仅以热空气烘干为例，也可在常温下风干，但相对而言耗时较长，在一定程度上影响了制备纤维的效率。

本发明还提供一种采用如上所述的一种抗原纤化纤维素类纤维的制备方法制得的抗原纤化纤维素类纤维，主要由纤维素类纤维基体以及分散在纤维素类纤维基体内的交联剂组成。

作为优选的技术方案：

如上所述的抗原纤化纤维素类纤维，抗原纤化纤维素类纤维的结晶度>30％，含微孔，微孔平均直径为5～50纳米，交联剂的质量为纤维素类纤维基体质量的 0.1～3.0％；

抗原纤化纤维素类纤维的单丝纤度为0.5～5.0dtex，断裂强度为1.0～5.0cN/dtex，断裂伸长率为5％～20％，回潮率为8％～15％，原纤化倾向减少程度达95％以上，洗涤50次后，交联剂的质量为纤维素类纤维基体质量的 0.08～2.5％，原纤化倾向减少程度达90％以上；

现有技术制得的抗原纤化纤维素类纤维的单丝纤度为0.5～5.0dtex，断裂强度为1.0～4.5cN/dtex，断裂伸长率为5％～20％，回潮率为8％～15％，交联剂的质量为纤维素类纤维基体质量的0.1～3.0％，洗涤50次后，交联剂的质量为纤维素类纤维基体质量的0.05～1.0％，原纤化倾向减少程度为85％左右，对比可以发现本发明制得的抗原纤化纤维素类纤维的耐久性远优于现有技术；

原纤化倾向减少程度等于(I_f0-I_f1)/I_f0，其中，I_f0为未交联处理过的纤维原纤化指数，I_f1为交联处理过的纤维原纤化指数，原纤化指数的计算公式如下：

式中，l为原纤长度，L为纤维长度，l和L是通过将10mm长的10根长丝浸入装有10mL蒸馏水中的30mL瓶中，在Branson超声波器B12超声波探头上超声处理15分钟，同时冷却小瓶的外部，去除长丝拍摄光学显微照片后计算得到的；

抗原纤化纤维素类纤维为长丝、短丝或者丝束，用于针织物、机织物、无纺布或与其他纤维混用。

发明机理：

本发明通过水洗的温度、处理时交联剂水溶液的温度和漂洗的温度的相互配合制得耐久性能及机械性能优良的抗原纤化纤维素类纤维。

本发明首先通过水洗去除丝中的残留纺丝溶剂，水洗温度≥90℃，一方面能够显著加快纺丝溶剂的扩散速度，加快洗涤速度，提高洗涤效率，另一方面，在较高的水洗温度下纤维素类纤维受热膨胀，纤维表面的孔洞变大即微孔结构疏松；水洗完成后使用交联剂水溶液对水洗丝进行处理，本发明采用65～90℃的交联剂水溶液，在适宜温度的交联剂水溶液的处理下，纤维表面的微孔结构能够保持疏松，加快了交联剂通过纤维表面孔洞渗入纤维内部的速度，而且高温下交联剂的溶解度较高，较高温度能够提高交联剂水溶液的浓度，同时较高温度的交联剂水溶液中的交联剂的分子热运动较为剧烈，能够使得交联剂快速进入纤维内部，并在较短时间内达到平衡，进而缩短了交联剂处理时间，交联剂水溶液温度过高，扩散速度太快，容易造成分布不均匀，还会影响纤维的力学性能，这是因为交联剂在水中的水解程度加剧，会导致交联能力下降，影响抗原纤化效果，交联剂水溶液温度过低，扩散速率较慢，反应速率低，抗原纤化效果较差；在交联处理后再在20～40℃下进行漂洗，漂洗温度较低能够使得之前张开的纤维表面孔洞收缩，以确保渗入纤维内部的交联剂牢固的附着在纤维内，大大提高了交联剂与纤维的结合牢度，提高了纤维的耐水洗性能，同时较低的温度能够保证内部的交联剂不会由于内外浓度差而迅速扩散出来，此外还节约了能耗，如温度过高，内部未反应部分助剂很容易一起被洗涤出来从而使在干燥时与纤维素纤维进行反应的交联剂减少，降低了抗原纤化效果，温度过低，会对纤维本身产生不良影响，如发生收缩、力学性能下降等；最终对纤维进行干燥，纤维在该过程中进一步结晶，其微孔结构进一步收缩，由于交联剂中的X基团、Y基团或Z基团与纤维素类纤维内的基团存在较强的相互作用，最终制得了耐久性能优良的抗原纤化纤维素类纤维。

有益效果：

(1)本发明的一种抗原纤化纤维素类纤维的制备方法，无需在纺丝前加入抗原纤化助剂，不影响纤维的挤出成型过程，抗原纤化助剂不影响溶剂的回收利用及纺丝工艺，方法灵活，既适合大批量生产，又适合小批量多品种生产；

(2)本发明的一种抗原纤化纤维素类纤维的制备方法，工艺简单，条件温和；

(3)本发明的抗原纤化纤维素类纤维，机械性能优良，耐水洗性能优良，市场前景好。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

一种抗原纤化纤维素类纤维的制备方法，其具体步骤如下：

(1)制备浓度为5wt％的粘胶纤维纺丝液；

(2)纺丝液经喷丝头挤出、凝固、拉伸和水洗制得水洗丝，水洗的温度为 90℃，水洗的终止条件为：水洗丝的含水量为40wt％；

(3)用交联剂水溶液对水洗丝进行浸泡，交联剂水溶液中交联剂的质量含量为1wt％，交联剂为二羟甲基二羟基乙烯脲，浸泡时交联剂水溶液的温度为 65℃，浸泡的时间为5秒；

(4)对浸泡后的水洗丝进行漂洗和干燥制得抗原纤化纤维素类纤维，漂洗的温度为20℃，时间为10s，干燥采用热空气烘干的方式，热空气的温度为95℃，烘至纤维的含水量为14.9wt％。

最终制得的抗原纤化纤维素类纤维为长丝，用于针织物、机织物、无纺布或与其他纤维混用，其主要由纤维素类纤维基体以及分散在纤维素类纤维基体内的交联剂组成，抗原纤化纤维素类纤维含微孔，微孔平均直径为5纳米，抗原纤化纤维素类纤维的结晶度为31％，交联剂的质量为纤维素类纤维基体质量的0.1％，抗原纤化纤维素类纤维的单丝纤度为0.5dtex，断裂强度为1.0cN/dtex，断裂伸长率为5％，回潮率为8％，原纤化倾向减少程度为98％，洗涤50次后，交联剂的质量为纤维素类纤维基体质量的0.08％，原纤化倾向减少程度为93％。

对比例1

一种纤维素类纤维的制备方法，其步骤与实施例1基本相同，不同仅在于步骤(2)的水洗的温度为80℃。制得的纤维素类纤维的结晶度为40％，交联剂的质量为纤维素类纤维基体质量的0.1％，纤维素类纤维的单丝纤度为0.6dtex，断裂强度为0.9cN/dtex，断裂伸长率为6％，回潮率为10％，原纤化倾向减少程度为83％，洗涤50次后，交联剂的质量为纤维素类纤维基体质量的0.05％，原纤化倾向减少程度为78％。

对比例2

一种纤维素类纤维的制备方法，其步骤与实施例1基本相同，不同仅在于步骤(3)的浸泡时交联剂水溶液的温度为50℃。制得的纤维素类纤维的结晶度为 46％，交联剂的质量为纤维素类纤维基体质量的0.1％，纤维素类纤维的单丝纤度为0.5dtex，断裂强度为1.1cN/dtex，断裂伸长率为9％，回潮率为9％，原纤化倾向减少程度为85％，洗涤50次后，交联剂的质量为纤维素类纤维基体质量的 0.04％，原纤化倾向减少程度为80％。

对比例3

一种纤维素类纤维的制备方法，其步骤与实施例1基本相同，不同仅在于步骤(4)的漂洗的温度为50℃。制得的纤维素类纤维的结晶度为41％，交联剂的质量为纤维素类纤维基体质量的0.1％，纤维素类纤维的单丝纤度为0.5dtex，断裂强度为1.0N/dtex，断裂伸长率为7％，回潮率为9％，原纤化倾向减少程度为 80％，洗涤50次后，交联剂的质量为纤维素类纤维基体质量的0.045％，原纤化倾向减少程度为72％。

对比实施例1与对比例1～3发现，本发明通过水洗的温度、处理时交联剂水溶液的温度和漂洗的温度的相互配合显著提高了抗原纤化纤维素类纤维的耐久性能及机械性能。这是因为较高的水洗温度能使初生纤维中残留的溶剂迅速的洗涤出去，从而不会使溶剂和交联剂发生相互作用，影响交联效果，同时较高的温度也是纤维内部孔洞增大，有利于交联剂的进入，适宜的交联剂水溶液温度能使纤维表面的微孔结构能够保持疏松，加快了交联剂通过纤维表面孔洞渗入纤维内部的速度，而且在此温度下交联剂的溶解度较高，能够提高交联剂水溶液的浓度，同时交联剂水溶液中的交联剂的分子热运动较为剧烈，能够使得交联剂快速进入纤维内部，并在较短时间内达到平衡，进而缩短了交联剂处理时间。而在后续合适的较低漂洗温度下，纤维内部孔洞收缩，可以洗去表面未反应的交联剂而不会使纤维内部交联剂洗涤出去，从而可在纤维中内部保持足够的交联剂，显著提高了抗原纤化纤维素类纤维的耐久性能及机械性能。

对比例4

一种纤维素类纤维的制备方法，其步骤与实施例1基本相同，不同仅在于步骤(4)未进行漂洗。制得的纤维素类纤维的结晶度为38％，交联剂的质量为纤维素类纤维基体质量的0.12％，纤维素类纤维的单丝纤度为0.6dtex，断裂强度为 1.0cN/dtex，断裂伸长率为5％，回潮率为7％，原纤化倾向减少程度为88％，洗涤50次后，交联剂的质量为纤维素类纤维基体质量的0.03％，原纤化倾向减少程度为84％。

对比实施例1与对比例4发现，本发明通过漂洗显著提高了抗原纤化纤维素类纤维的耐久性能及机械性能，通过漂洗且将漂洗温度控制较低能够使得之前张开的纤维表面孔洞收缩，以确保渗入纤维内部的交联剂牢固的附着在纤维内，大大提高了交联剂与纤维的结合牢度，提高了纤维的耐水洗性能。

实施例2

一种抗原纤化纤维素类纤维的制备方法，其具体步骤如下：

(1)制备浓度为25wt％的醋酯纤维纺丝液；

(2)纺丝液经喷丝头挤出、凝固、拉伸和水洗制得水洗丝，水洗的温度为 99℃，水洗的终止条件为：水洗丝的含水量为70wt％；

(3)用交联剂水溶液对水洗丝进行喷淋，交联剂水溶液中交联剂的质量含量为10wt％，交联剂为1,2,3,4-四羧酸丁烷，喷淋时交联剂水溶液的温度为90℃，喷淋的时间为300秒；

(4)对喷淋后的水洗丝进行漂洗和干燥制得抗原纤化纤维素类纤维，漂洗的温度为40℃，时间为100s，干燥采用热空气烘干的方式，热空气的温度为 160℃，烘至纤维的含水量为13.5wt％。

最终制得的抗原纤化纤维素类纤维为短丝，用于针织物、机织物、无纺布或与其他纤维混用，其主要由纤维素类纤维基体以及分散在纤维素类纤维基体内的交联剂组成，抗原纤化纤维素类纤维含微孔，微孔平均直径为50纳米，抗原纤化纤维素类纤维的结晶度为33％，交联剂的质量为纤维素类纤维基体质量的 3.0％，抗原纤化纤维素类纤维的单丝纤度为5.0dtex，断裂强度为5.0cN/dtex，断裂伸长率为20％，回潮率为15％，原纤化倾向减少程度为95％，洗涤50次后，交联剂的质量为纤维素类纤维基体质量的2.5％，原纤化倾向减少程度为91％。

实施例3

一种抗原纤化纤维素类纤维的制备方法，其具体步骤如下：

(1)制备浓度为15wt％的Lyocell纤维纺丝液；

(2)纺丝液经喷丝头挤出、凝固、拉伸和水洗制得水洗丝，水洗的温度为 95℃，水洗的终止条件为：水洗丝的含水量为55wt％；

(3)用交联剂水溶液对水洗丝进行浸泡，交联剂水溶液中交联剂的质量含量为5wt％，交联剂为2,4-二氯-6-羟基-1,3,5-三嗪，浸泡时交联剂水溶液的温度为75℃，浸泡的时间为100秒；

(4)对浸泡后的水洗丝进行漂洗和干燥制得抗原纤化纤维素类纤维，漂洗的温度为30℃，时间为50s，干燥采用热空气烘干的方式，热空气的温度为125℃，烘至纤维的含水量为14wt％。

最终制得的抗原纤化纤维素类纤维为丝束，用于针织物、机织物、无纺布或与其他纤维混用，其主要由纤维素类纤维基体以及分散在纤维素类纤维基体内的交联剂组成，抗原纤化纤维素类纤维含微孔，微孔平均直径为20纳米，抗原纤化纤维素类纤维的结晶度为32％，交联剂的质量为纤维素类纤维基体质量的 1.4％，抗原纤化纤维素类纤维的单丝纤度为2.8dtex，断裂强度为3.0cN/dtex，断裂伸长率为13％，回潮率为12％，原纤化倾向减少程度为96％，洗涤50次后，交联剂的质量为纤维素类纤维基体质量的1.2％，原纤化倾向减少程度为90％。

实施例4

一种抗原纤化纤维素类纤维的制备方法，其具体步骤如下：

(1)制备浓度为8wt％的铜氨纤维纺丝液；

(2)纺丝液经喷丝头挤出、凝固、拉伸和水洗制得水洗丝，水洗的温度为 92℃，水洗的终止条件为：水洗丝的含水量为45wt％；

(3)用交联剂水溶液对水洗丝进行喷淋，交联剂水溶液中交联剂的质量含量为2wt％，交联剂为氮丙啶类化合物，其结构式为：

喷淋时交联剂水溶液的温度为70℃，喷淋的时间为50秒；

(4)对喷淋后的水洗丝进行漂洗和干燥制得抗原纤化纤维素类纤维，漂洗的温度为25℃，时间为30s，干燥采用热空气烘干的方式，热空气的温度为125℃，烘至纤维的含水量为14wt％。

最终制得的抗原纤化纤维素类纤维为长丝，用于针织物、机织物、无纺布或与其他纤维混用，其主要由纤维素类纤维基体以及分散在纤维素类纤维基体内的交联剂组成，抗原纤化纤维素类纤维含微孔，微孔平均直径为15纳米，抗原纤化纤维素类纤维的结晶度为32％，交联剂的质量为纤维素类纤维基体质量的 1.0％，抗原纤化纤维素类纤维的单丝纤度为2.0dtex，断裂强度为2.3cN/dtex，断裂伸长率为10％，回潮率为10％，原纤化倾向减少程度为98％，洗涤50次后，交联剂的质量为纤维素类纤维基体质量的0.8％，原纤化倾向减少程度为93％。

实施例5

一种抗原纤化纤维素类纤维的制备方法，其具体步骤如下：

(1)制备浓度为20wt％的以离子液体为溶剂制备的再生纤维素类纤维纺丝液，其中离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([BMIM]Cl)，采用离子液体作溶剂，溶解纤维素浆粕，再采用湿法纺丝得到再生纤维素纤维；

(2)纺丝液经喷丝头挤出、凝固、拉伸和水洗制得水洗丝，水洗的温度为 93℃，水洗的终止条件为：水洗丝的含水量为60wt％；

(3)用交联剂水溶液对水洗丝进行浸泡，交联剂水溶液中交联剂的质量含量为4wt％，交联剂为1,3,5-三丙烯酰基六氢化-1,3,5-三嗪，浸泡时交联剂水溶液的温度为65℃，浸泡的时间为20秒；

(4)对浸泡后的水洗丝进行漂洗和干燥制得抗原纤化纤维素类纤维，漂洗的温度为30℃，时间为15s，干燥采用热空气烘干的方式，热空气的温度为120℃，烘至纤维的含水量为14.5wt％。

最终制得的抗原纤化纤维素类纤维为长丝，用于针织物、机织物、无纺布或与其他纤维混用，其主要由纤维素类纤维基体以及分散在纤维素类纤维基体内的交联剂组成，抗原纤化纤维素类纤维含微孔，微孔平均直径为30纳米，抗原纤化纤维素类纤维的结晶度为31％，交联剂的质量为纤维素类纤维基体质量的 1.3％，抗原纤化纤维素类纤维的单丝纤度为2.0dtex，断裂强度为2.6cN/dtex，断裂伸长率为10％，回潮率为9％，原纤化倾向减少程度为95％，洗涤50次后，交联剂的质量为纤维素类纤维基体质量的1.1％，原纤化倾向减少程度为90％。

实施例6

一种抗原纤化纤维素类纤维的制备方法，其具体步骤如下：

(1)制备浓度为22wt％的以碱溶液为溶剂制备的再生纤维素类纤维纺丝液，其中碱溶液为氨基甲酸酯/NaOH体系，采用氨基甲酸酯/NaOH作溶剂，溶解纤维素浆粕，经过脱泡和过滤，然后溶液在酸液中析出成纤得到再生纤维素纤维；

(2)纺丝液经喷丝头挤出、凝固、拉伸和水洗制得水洗丝，水洗的温度为 91℃，水洗的终止条件为：水洗丝的含水量为40wt％；

(3)用交联剂水溶液对水洗丝进行喷淋，交联剂水溶液中交联剂的质量含量为10wt％，交联剂为二羟甲基乙烯脲/马来酸(质量比1:1的混合物)，喷淋时交联剂水溶液的温度为80℃，喷淋的时间为200秒；

(4)对喷淋后的水洗丝进行漂洗和干燥制得抗原纤化纤维素类纤维，漂洗的温度为20℃，时间为20s，干燥采用热空气烘干的方式，热空气的温度为105℃，烘至纤维的含水量为14wt％。

最终制得的抗原纤化纤维素类纤维为短丝，用于针织物、机织物、无纺布或与其他纤维混用，其主要由纤维素类纤维基体以及分散在纤维素类纤维基体内的交联剂组成，抗原纤化纤维素类纤维含微孔，微孔平均直径为20纳米，抗原纤化纤维素类纤维的结晶度为32％，交联剂的质量为纤维素类纤维基体质量的 2.4％，抗原纤化纤维素类纤维的单丝纤度为4.1dtex，断裂强度为4.2cN/dtex，断裂伸长率为18％，回潮率为14％，原纤化倾向减少程度为99％，洗涤50次后，交联剂的质量为纤维素类纤维基体质量的2.25％，原纤化倾向减少程度为96％。

实施例7

一种抗原纤化纤维素类纤维的制备方法，其具体步骤如下：

(1)制备浓度为12wt％的粘胶纤维纺丝液；

(2)纺丝液经喷丝头挤出、凝固、拉伸和水洗制得水洗丝，水洗的温度为 90℃，水洗的终止条件为：水洗丝的含水量为40wt％；

(3)用交联剂水溶液对水洗丝进行浸泡，交联剂水溶液中交联剂的质量含量为3wt％，交联剂为二羟甲基乙烯脲/2,4-二氯-6-羟基-1,3,5-三嗪钠盐(质量比 1:2的混合物)，浸泡时交联剂水溶液的温度为90℃，浸泡的时间为100秒；

(4)对浸泡后的水洗丝进行漂洗和干燥制得抗原纤化纤维素类纤维，漂洗的温度为20℃，时间为40s，干燥采用热空气烘干的方式，热空气的温度为125℃，烘至纤维的含水量为12wt％。

最终制得的抗原纤化纤维素类纤维为丝束，用于针织物、机织物、无纺布或与其他纤维混用，其主要由纤维素类纤维基体以及分散在纤维素类纤维基体内的交联剂组成，抗原纤化纤维素类纤维含微孔，微孔平均直径为7纳米，抗原纤化纤维素类纤维的结晶度为31％，交联剂的质量为纤维素类纤维基体质量的0.9％，抗原纤化纤维素类纤维的单丝纤度为1.5dtex，断裂强度为1.9cN/dtex，断裂伸长率为8％，回潮率为9％，原纤化倾向减少程度为96％，洗涤50次后，交联剂的质量为纤维素类纤维基体质量的0.8％，原纤化倾向减少程度为94％。

Claims (10)

1.一种抗原纤化纤维素类纤维的制备方法，其特征是：将纤维素类纤维纺丝液经喷丝头挤出、凝固、拉伸和水洗制得水洗丝，再用交联剂水溶液对水洗丝进行处理后进行漂洗和干燥制得抗原纤化纤维素类纤维；

水洗的温度≥90℃，处理时交联剂水溶液的温度为65～90℃，漂洗的温度为20～40℃；

交联剂含X基团、Y基团和Z基团中的一种以上，X基团为能够与纤维素羟基形成共价键的基团，Y基团为能够自交联反应的基团，Z基团为能够与纤维素羟基形成氢键的基团。

2.根据权利要求1所述的一种抗原纤化纤维素类纤维的制备方法，其特征在于，纤维素类纤维纺丝液的浓度为5～25wt％；纤维素类纤维为再生纤维素纤维或者纤维素衍生物纤维。

3.根据权利要求2所述的一种抗原纤化纤维素类纤维的制备方法，其特征在于，纤维素类纤维为粘胶纤维、醋酯纤维、Lyocell纤维、铜氨纤维、以离子液体为溶剂制备的再生纤维素类纤维或以碱溶液为溶剂制备的再生纤维素类纤维。

4.根据权利要求1所述的一种抗原纤化纤维素类纤维的制备方法，其特征在于，水洗的终止条件为：水洗丝的含水量为40～70wt％。

5.根据权利要求1所述的一种抗原纤化纤维素类纤维的制备方法，其特征在于，X基团为醛基、氰基、环氧基团、酰氯基团、酸酐或二异氰酸酯；Y基团为硅氧烷；Z基团为磺酸基团或硫酸酯基团。

6.根据权利要求5所述的一种抗原纤化纤维素类纤维的制备方法，其特征在于，交联剂水溶液中交联剂的质量含量为1～10wt％；交联剂为甲醛类交联剂、多元羧酸类交联剂、二氯三嗪类交联剂、氮丙啶类交联剂和1,3,5-三丙烯酰基六氢化-1,3,5-三嗪交联剂中的一种以上。

7.根据权利要求1所述的一种抗原纤化纤维素类纤维的制备方法，其特征在于，处理采用浸泡或喷淋的方式，处理的时间为5～300秒；所述漂洗的时间为10～100s。

8.根据权利要求1所述的一种抗原纤化纤维素类纤维的制备方法，其特征在于，干燥采用热空气烘干的方式，热空气的温度为95～160℃，烘至纤维的含水量<15wt％。

9.采用如权利要求1～8任一项所述的一种抗原纤化纤维素类纤维的制备方法制得的抗原纤化纤维素类纤维，其特征是：主要由纤维素类纤维基体以及分散在纤维素类纤维基体内的交联剂组成。

10.根据权利要求9所述的抗原纤化纤维素类纤维，其特征在于，抗原纤化纤维素类纤维的结晶度>30％，含微孔，微孔平均直径为5～50纳米，交联剂的质量为纤维素类纤维基体质量的0.1～3.0％；

抗原纤化纤维素类纤维的单丝纤度为0.5～5.0dtex，断裂强度为1.0～5.0cN/dtex，断裂伸长率为5％～20％，回潮率为8％～15％，洗涤50次后，交联剂的质量为纤维素类纤维基体质量的0.08～2.5％；

抗原纤化纤维素类纤维为长丝、短丝或者丝束，用于针织物、机织物、无纺布或与其他纤维混用。