CN112695399A - 一种高湿模量粘胶纤维制备方法及高湿模量粘胶纤维 - Google Patents
一种高湿模量粘胶纤维制备方法及高湿模量粘胶纤维 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种高湿模量粘胶纤维制备方法及高湿模量粘胶纤维,通过在凝固成丝后对纤维进行特殊的牵伸处理,提高了纤维的取向程度,降低了纤维纤度;并且在后处理步骤中添加了特殊的处理步骤,通过特殊处理的纤维在其内部形成三维网状结构,显著提高了纤维的力学性能并进一步降低了纤维的纤度。
Description
技术领域
本发明属于纺织纤维领域,特别涉及一种高湿模量粘胶纤维制备方法及高湿模量粘胶纤维。
背景技术
高湿模量粘胶纤维的光泽、柔软性、吸湿性、染色性、染色牢度均优于纯棉产品用它所做成的织物,展示了一种丝面光泽具有宜人的柔软触摸感觉和悬垂感以及极好的耐穿性能。
目前国产并推入市场的高湿模量类纤维,不能达到高湿模量纤维国际标准。因此用它所做成的织物,无法达到高湿模量产品性能。
为了提高高湿模量粘胶纤维的品质,申请号为2007100133943.8的中国发明专利公开了一种用于制备高湿模量粘胶纤维的方法,使用该专利中所述的方法虽然提高了粘胶纤维的品质和性能,但是其生产过程对原料要求苛刻,要求浆粕甲种纤维素含量高,这种浆粕需要特别加工,增加了浆粕制造的成本和难度,尤其是木浆,相应大大增加了纤维生产的原料成本。
申请号为200910098913.0的中国发明专利公开了一种高湿模量纤维的制造方法,公开了采用甲种纤维素含量<95%的浆粕,或者甲种纤维素含量<95%的浆粕与甲种纤维素含量≥95%的浆粕的组合制备高湿模量纤维,虽然一定程度上降低了对甲种纤维素含量的要求,但是其使用的原料中甲种纤维素的含量基本在90%左右,并没有对甲种纤维素含量在80~89%的原料进行充分的利用,并且所述方法使用甲种纤维素含量较低的原料时,并不能得到性能优异的纤维。
为了解决上述现有技术中的问题,特提出本发明。
发明内容
为了解决上述现有技术中的问题,本发明提供一种高湿模量粘胶纤维制备方法及高湿模量粘胶纤维,通过在凝固成丝后对纤维进行特殊的牵伸处理,提高了纤维的取向程度,降低了纤维纤度;并且在后处理步骤中添加了特殊的处理步骤,通过特殊处理的纤维在其内部形成三维网状结构,显著提高了纤维的力学性能并进一步降低了纤维的纤度。
为了实现上述技术方案,本发明第一方面提供一种高湿模量粘胶纤维制备方法,包括制备纺丝原液、纺丝和后处理,所述后处理包括脱硫、漂白,水洗和烘干,在水洗和烘干之间还包括特殊处理,所述特殊处理包括如下步骤:
交联剂溶液处理:将经过水洗后得到的高湿模量粘胶纤维在交联剂溶液中浸渍;
高温牵伸:将经过交联剂溶液处理的纤维在高温条件下再次进行牵伸。
进一步的,所述交联剂溶液处理中,交联剂溶液为聚乙烯醇、三聚氰胺和多聚甲醛的混合物,或者1,3,5-三丙烯酰基六氢-1,3,5-三嗪、磷酸钠和水的混合物。
进一步的,所述交联剂溶液中交联剂的浓度范围为0.3~1.3%。
进一步的,交联剂溶液处理的温度范围为50~60℃。
进一步的,所述高温牵伸在高温蒸汽箱中进行。
进一步的,所述高温蒸汽箱中的压力范围为0.2~0.4MPa,牵伸比为1.0~1.5%。
在该压力下,高温蒸汽的温度能够满足交联剂产生交联的需求,同时较高的温度能够提高纤维素分子的运动能力,交联剂溶液能够进入到纤维素分子之间,并在纤维中均匀分散,提高了纤维的力学性能,降低了纤维的纤度。
进一步的,所述纺丝步骤包括喷丝、凝固和牵伸,在所述牵伸包括五辊多级牵伸和塑化牵伸。
进一步的,所述五辊多级牵伸的牵伸比依次为:一级牵伸比3~10%,二级牵伸比5~15%,三级牵伸比8~20%,四级牵伸比2~5%。
在成丝后立即对丝条进行牵伸能够让纤维在产生取向,而使用所述五辊多级牵伸,通过多级牵伸比不同的对辊能够对纤维进行多级牵伸,进一步提高了纤维的取向程度,使纤维获得更高的强度。
进一步的,在对纤维进行多级牵伸取向后,再进行塑化牵伸,所述塑化牵伸包括塑化二浴牵伸,所述塑化二浴牵伸的辊速为22~50m/min,牵伸比为80~95%,温度为85~98℃,塑化二浴为包括10~40g/L硫酸和3~10g/L硫酸锌的混合浴。
进一步的,所述塑化牵伸还包括塑化三浴牵伸,所述塑化三浴牵伸的辊速为40~55m/min,牵伸比为10~25%,温度为50~70℃,塑化三浴为纯软水浴。
上述制备方法的优点在于:使用五辊多级牵伸,进一步提高了纤维的取向程度;通过使用交联剂溶液对纤维进行处理,并在高温条件下再次牵伸,使交联剂溶液进入到纤维内部实现交联,使交联剂在纤维中更加均匀的分散,通过氢键实现在纤维中的固定,大幅提高了纤维的力学性能。
本发明第二方面提供一种使用上述制备方法制备得到高湿模量粘胶纤维,所述高湿模量粘胶纤维的原料为甲种纤维素含量范围在80%~99%的浆粕,具体包括甲种纤维素含量高于90%的浆粕,或者甲种纤维素含量低于90%的浆粕与含量高于90%的浆粕的组合。
使用上述制备方法制备高湿模量粘胶纤维,因为采取了特殊的牵伸方式提高了纤维的取向度,通过交联的形式提高了纤维的力学性能,因此使用原料中甲种纤维素含量为80~89%的原料也能够得到干湿模量较高,力学性能优秀的粘胶纤维。
进一步的,当时用甲种纤维素含量低于90%的浆粕时,需要对浆粕进行二次浸渍压榨,并使用膜过滤方法去除掉浸液中的半纤维素,降低浸液中半纤维素的含量。
对于甲种纤维素含量较低的浆粕,如果不进行二次浸渍压榨,则会导致半纤维素含量较高,进而影响碱纤维素的均匀性,延长老成时间,降低纤维物理性能。
综上所述,本发明的优点在于:使用五辊多级牵伸实现了纤维更大程度的取向,并且通过交联剂溶液对塑化后的纤维进行浸渍,并在高温蒸汽中再次牵伸,实现了交联剂进入到纤维中,在纤维中分散并进行交联,在纤维内部形成三维网状结构,提高了纤维的力学性能;进一步的,在上述制备方法的基础上,使用甲种纤维素含量较低的原料制作纤维也能够得到干湿模量较高,性能优异的高湿模量粘胶纤维,降低了纤维生产成本。
附图说明
附图作为本发明的一部分,用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,但不构成对奔放的不当限定。显然,下面描述中的附图仅仅是一些实施例,对于本领域普通技术人员来说,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明所述的高湿模量粘胶纤维的制备方法中后处理步骤的流程图。
图2为本发明所述的高湿模量粘胶纤维的制备方法中纺丝步骤的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合部分实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,本领域技术人员可以了解到的是,下列实施方式仅用于解释本发明的技术原理,并非旨在限制本发明的保护范围。例如,尽管本申请按照特定顺序描述了本发明的方法的各个步骤,但是这些顺序并不是限制性的,在不偏离本发明的基本原理的前提下,本领域技术人员可以按照不同的顺序来执行所述步骤。
本发明提供一种高湿模量粘胶纤维制备方法,所述的后处理步骤如图1所示,包括脱硫、水洗、交联剂溶液处理、高温牵伸和烘干。
实施例一
作为本发明的一个实施例,本实施例提供一种高湿模量粘胶纤维制备方法及高湿模量粘胶纤维,使用甲种纤维素含量为96%的木纤维素浆粕,经过碱化、老成、黄化、溶解、过滤、脱泡和熟成得到粘度为85S,熟成度为28ml,酯化度为55的纤维素粘胶纺丝原液。
进一步的,所述纤维素粘胶纺丝原液使用湿法纺丝,纺丝流程如图2所示,纤维素粘胶纺丝原液经喷孔压入凝固浴,并在温度为50℃的凝固浴中反应成型,凝固浴的长度为70mm,浸没时间为1.2S。
出凝固浴的粘胶纤维经过导丝钩集束后,进入五辊多级牵伸步骤,所述五辊多级牵伸步骤中,一级牵伸比为10%;二级牵伸比为15%;三级牵伸比为20%;四级牵伸比为5%。
上述技术方案中,通过对刚出凝固浴的粘胶纤维进行多级牵伸,能够使纤维获得更大的取向度,在取向方向上具有更好的力学性能。
进一步的,经过五辊多级牵伸的粘胶纤维进行塑化二浴牵伸,塑化二浴牵伸的牵伸比为80%,塑化二浴为40g/L硫酸和3g/L硫酸锌的混合溶液,塑化二浴牵伸的温度为98℃。
经过塑化二浴牵伸的粘胶纤维立即进行塑化三浴牵伸,塑化三浴牵伸的牵伸比为20%,塑化三浴为纯软水浴,塑化三浴牵伸的温度为70℃。
经过上述五辊多级牵伸、塑化二浴牵伸和塑化三浴牵伸的粘胶纤维的总牵伸比为250%,较大的牵伸比提升了纤维的取向程度,降低了纤度,提高了纤维的力学性能。
进一步的,粘胶纤维完成上述牵伸步骤后进入后处理步骤,后处理步骤的流程如图1所示,经过脱硫、漂白和水洗后,进入交联剂溶液处理,具体操作为将水洗后的粘胶纤维在预先配制好的交联剂溶液中浸渍,其中交联剂溶液中交联剂的浓度为0.5%,浸渍处理的温度为50℃。
进一步的,上述交联剂溶液为聚乙烯醇、三聚氰胺、多聚甲醛的混合液。
将取向度较高的粘胶纤维在一定放入具有一定温度的交联剂溶液中浸泡,能够让交联剂溶液产生一定的溶胀,增加粘胶纤维携带的交联剂的量。
如图1所示,经过交联剂溶液处理的粘胶纤维还要进行高温牵伸,具体为将粘胶纤维通入高温蒸汽箱中加热,并在加热的同时进行牵伸,其中,蒸汽压力为0.26MPa,牵伸比为1.12%。
在上述处理方式中,经过塑化的粘胶纤维在高温蒸汽加热的条件下进行小幅牵伸,再次提高了粘胶纤维的取向程度;牵伸也可以扩大纤维之间的空间,让交联剂溶液更多的进入到纤维内部并形成交联网状结构,并且交联结构和纤维素分子之间通过氢键固定,更进一步的提高了纤维的力学性能,其干湿模量大幅提高。
进一步的,经过高温牵伸后的粘胶纤维上油并通过热箱烘干定型后,得到高湿模量粘胶纤维。
实施例二
作为本发明的另一实施例,本实施例提供一种高湿模量粘胶纤维制备方法及高湿模量粘胶纤维,使用甲种纤维素含量为82%的木纤维素浆粕和甲种纤维素含量为98%的竹浆粕以1:1的比例混合后,经过碱化、老成、黄化、溶解、过滤、脱泡和熟成得到粘度为115S,熟成度为32ml,酯化度为57的纤维素粘胶纺丝原液。
上述方案中,甲种纤维素含量为82%的木纤维素浆粕需要进行二次浸渍,将半纤维素充分溶出后再与甲种纤维素含量为98%的竹浆粕进行混合。
如果甲种纤维素含量为82%的木纤维素浆粕不进行二次浸渍,半纤维素无法充分溶出并残留在纤维素中,则会影响碱纤维素的均匀性,延长老成时间,降低纤维物理性能。
进一步的,所述纤维素粘胶纺丝原液使用湿法纺丝,纺丝流程如图2所示,纤维素粘胶纺丝原液经喷孔压入凝固浴,并在温度为60℃的凝固浴中反应成型,凝固浴的长度为68mm,浸没时间为0.7S。
出凝固浴的粘胶纤维经过导丝钩集束后,进入五辊多级牵伸步骤,所述五辊多级牵伸步骤中,一级牵伸比为10%;二级牵伸比为10%;三级牵伸比为20%;四级牵伸比为2%。
上述技术方案中,通过对刚出凝固浴的粘胶纤维进行多级牵伸,能够使纤维获得更大的取向度,在取向方向上具有更好的力学性能。
进一步的,经过五辊多级牵伸的粘胶纤维进行塑化二浴牵伸,塑化二浴牵伸的牵伸比为95%,塑化二浴为10g/L硫酸和10g/L硫酸锌的混合溶液,塑化二浴牵伸的温度为95℃。
经过塑化二浴牵伸的粘胶纤维立即进行塑化三浴牵伸,塑化三浴牵伸的牵伸比为14%,塑化三浴为纯软水浴,塑化三浴牵伸的温度为65℃。
经过上述五辊多级牵伸、塑化二浴牵伸和塑化三浴牵伸的粘胶纤维的总牵伸比为251%,较大的牵伸比提升了纤维的取向程度,降低了纤度,提高了纤维的力学性能。
进一步的,粘胶纤维完成上述牵伸步骤后进入后处理步骤,后处理步骤的流程如图1所示,经过脱硫、漂白和水洗后,进入交联剂溶液处理,所述交联剂溶液为1,3,5-三丙烯酰基六氢-1,3,5三嗪、磷酸钠和水的混合物,具体操作为将水洗后的粘胶纤维在预先配制好的交联剂溶液中浸渍,其中交联剂溶液中交联剂的浓度为0.9%,浸渍处理的温度为60℃。
将取向度较高的粘胶纤维在一定放入具有一定温度的交联剂溶液中浸泡,能够让交联剂溶液产生一定的溶胀,增加粘胶纤维携带的交联剂的量。
如图1所示,经过交联剂溶液处理的粘胶纤维还要进行高温牵伸,具体为将粘胶纤维通入高温蒸汽箱中加热,并在加热的同时进行牵伸,其中,蒸汽压力为0.2MPa,牵伸比为1.2%。
在上述处理方式中,经过塑化的粘胶纤维在高温蒸汽加热的条件下进行小幅牵伸,再次提高了粘胶纤维的取向程度;牵伸也可以扩大纤维之间的空间,让交联剂溶液更多的进入到纤维内部并形成交联网状结构,并且交联结构和纤维素分子之间通过氢键固定,更进一步的提高了纤维的力学性能,其干湿模量大幅提高。
进一步的,经过高温牵伸后的粘胶纤维上油并通过热箱烘干定型后,得到高湿模量粘胶纤维。
实施例三
作为本发明的另一实施例,本实施例提供一种高湿模量粘胶纤维制备方法及高湿模量粘胶纤维,使用甲种纤维素含量为96.8%的棉纤维素浆粕,经过碱化、老成、黄化、溶解、过滤、脱泡和熟成得到粘度为89S,熟成度为27ml,酯化度为65的纤维素粘胶纺丝原液。
进一步的,所述纤维素粘胶纺丝原液使用湿法纺丝,纺丝流程如图2所示,纤维素粘胶纺丝原液经喷孔压入凝固浴,并在温度为55℃的凝固浴中反应成型,凝固浴的长度为60mm,浸没时间为0.6S。
出凝固浴的粘胶纤维经过导丝钩集束后,进入五辊多级牵伸步骤,所述五辊多级牵伸步骤中,一级牵伸比为5%;二级牵伸比为15%;三级牵伸比为20%;四级牵伸比为4%。
上述技术方案中,通过对刚出凝固浴的粘胶纤维进行多级牵伸,能够使纤维获得更大的取向度,在取向方向上具有更好的力学性能。
进一步的,经过五辊多级牵伸的粘胶纤维进行塑化二浴牵伸,塑化二浴牵伸的牵伸比为85%,塑化二浴为25g/L硫酸和6g/L硫酸锌的混合溶液,塑化二浴牵伸的温度为98℃。
经过塑化二浴牵伸的粘胶纤维立即进行塑化三浴牵伸,塑化三浴牵伸的牵伸比为25%,塑化三浴为纯软水浴,塑化三浴牵伸的温度为68℃。
经过上述五辊多级牵伸、塑化二浴牵伸和塑化三浴牵伸的粘胶纤维的总牵伸比为254%,较大的牵伸比提升了纤维的取向程度,降低了纤度,提高了纤维的力学性能。
进一步的,粘胶纤维完成上述牵伸步骤后进入后处理步骤,后处理步骤的流程如图1所示,经过脱硫、漂白和水洗后,进入交联剂溶液处理,所述交联剂溶液为1,3,5,-三丙烯酰基六氢-1,3,5,三嗪、磷酸钠和水的混合物,具体操作为将水洗后的粘胶纤维在预先配制好的交联剂溶液中浸渍,其中交联剂溶液中交联剂的浓度为1.2%,浸渍处理的温度为50℃。
将取向度较高的粘胶纤维在一定放入具有一定温度的交联剂溶液中浸泡,能够让交联剂溶液产生一定的溶胀,增加粘胶纤维携带的交联剂的量。
如图1所示,经过交联剂溶液处理的粘胶纤维还要进行高温牵伸,具体为将粘胶纤维通入高温蒸汽箱中加热,并在加热的同时进行牵伸,其中,蒸汽压力为0.34MPa,牵伸比为1.40%。
在上述处理方式中,经过塑化的粘胶纤维在高温蒸汽加热的条件下进行小幅牵伸,再次提高了粘胶纤维的取向程度;牵伸也可以扩大纤维之间的空间,让交联剂溶液更多的进入到纤维内部并形成交联网状结构,并且交联结构和纤维素分子之间通过氢键固定,更进一步的提高了纤维的力学性能,其干湿模量大幅提高。
进一步的,经过高温牵伸后的粘胶纤维上油并通过热箱烘干定型后,得到高湿模量粘胶纤维。
实施例四
作为本发明的另一实施例,本实施例提供一种高湿模量粘胶纤维制备方法及高湿模量粘胶纤维,使用甲种纤维素含量为80%的木纤维素浆粕和甲种纤维素含量为94%的竹浆粕以1:1的比例混合后,经过碱化、老成、黄化、溶解、过滤、脱泡和熟成得到粘度为110S,熟成度为31ml,酯化度为59的纤维素粘胶纺丝原液。
上述方案中,甲种纤维素含量为80%的木纤维素浆粕需要进行二次浸渍,将半纤维素充分溶出后再与甲种纤维素含量为94%的竹浆粕进行混合。
如果甲种纤维素含量为80%的木纤维素浆粕不进行二次浸渍,半纤维素无法充分溶出并残留在纤维素中,则会影响碱纤维素的均匀性,延长老成时间,降低纤维物理性能。
进一步的,所述纤维素粘胶纺丝原液使用湿法纺丝,纺丝流程如图2所示,纤维素粘胶纺丝原液经喷孔压入凝固浴,并在温度为55℃的凝固浴中反应成型,凝固浴的长度为75mm,浸没时间为0.9S。
出凝固浴的粘胶纤维经过导丝钩集束后,进入五辊多级牵伸步骤,所述五辊多级牵伸步骤中,一级牵伸比为10%;二级牵伸比为15%;三级牵伸比为8%;四级牵伸比为5%。
上述技术方案中,通过对刚出凝固浴的粘胶纤维进行多级牵伸,能够使纤维获得更大的取向度,在取向方向上具有更好的力学性能。
进一步的,经过五辊多级牵伸的粘胶纤维进行塑化二浴牵伸,塑化二浴牵伸的牵伸比为80%,塑化二浴为31g/L硫酸和7g/L硫酸锌的混合溶液,塑化二浴牵伸的温度为85℃。
经过塑化二浴牵伸的粘胶纤维立即进行塑化三浴牵伸,塑化三浴牵伸的牵伸比为25%,塑化三浴为纯软水浴,塑化三浴牵伸的温度为50℃。
经过上述五辊多级牵伸、塑化二浴牵伸和塑化三浴牵伸的粘胶纤维的总牵伸比为243%,较大的牵伸比提升了纤维的取向程度,降低了纤度,提高了纤维的力学性能。
进一步的,粘胶纤维完成上述牵伸步骤后进入后处理步骤,后处理步骤的流程如图1所示,经过脱硫、漂白和水洗后,进入交联剂溶液处理,所述交联剂溶液为1,3,5-三丙烯酰基六氢-1,3,5三嗪、磷酸钠和水的混合物,具体操作为将水洗后的粘胶纤维在预先配制好的交联剂溶液中浸渍,其中交联剂溶液中交联剂的浓度为1.3%,浸渍处理的温度为60℃。
将取向度较高的粘胶纤维在一定放入具有一定温度的交联剂溶液中浸泡,能够让交联剂溶液产生一定的溶胀,增加粘胶纤维携带的交联剂的量。
如图1所示,经过交联剂溶液处理的粘胶纤维还要进行高温牵伸,具体为将粘胶纤维通入高温蒸汽箱中加热,并在加热的同时进行牵伸,其中,蒸汽压力为0.4MPa,牵伸比为1.5%。
在上述处理方式中,经过塑化的粘胶纤维在高温蒸汽加热的条件下进行小幅牵伸,再次提高了粘胶纤维的取向程度;牵伸也可以扩大纤维之间的空间,让交联剂溶液更多的进入到纤维内部并形成交联网状结构,并且交联结构和纤维素分子之间通过氢键固定,更进一步的提高了纤维的力学性能,其干湿模量大幅提高。
进一步的,经过高温牵伸后的粘胶纤维上油并通过热箱烘干定型后,得到高湿模量粘胶纤维。
实施例五
本实施例使用与实施例一种甲种纤维素含量相同的木纤维素浆粕为原料,并使用与实施例一相同的设备及工艺进行制备,唯一区别在于,本实施例的后处理步骤中仅进行交联剂溶液处理,不进行高温牵伸。
实施例六
本实施例使用与实施例一种甲种纤维素含量相同的木纤维素浆粕为原料,并使用与实施例一相同的设备及工艺进行制备,唯一区别在于,本实施例的后处理步骤中仅进行高温牵伸,不进行交联剂溶液处理。
对比例一
本对比例使用与实施例一中甲种纤维素含量相同的木纤维素浆粕为原料,并使用与实施例一相同的设备及工艺进行制备,唯一区别在于,本对比例的后处理步骤中不经过交联剂溶液处理和蒸汽牵伸,在水洗后直接烘干得到成品。
对比例二
本对比例使用与实施例二中甲种纤维素含量和配比相同的浆粕为原料,并使用与实施例二相同的设备及工艺进行制备,唯一区别在于,本对比例的后处理步骤中不经过交联剂溶液处理和蒸汽牵伸,在水洗后直接烘干得到成品。
对比例三
本对比例使用与实施例一中甲种纤维素含量相同的木纤维素浆粕为原料,并使用与实施例一相同的设备及工艺进行制备,唯一区别在于将纺丝步骤中的五辊多级牵伸换为常规工艺中的导丝盘牵伸。
实验例一
对上述实施例及对比例进行测试后的测试结果如下表所示:
从上表中可以看出,实施例一至四使用本申请所述的方法制备的高湿模量粘胶纤维的干态断裂强度和湿态断裂强度明显高于对比例一、对比例二和对比例三。
实施例一和对比例一相比,区别在于对比例一中没有交联剂溶液处理和蒸汽牵伸步骤,其中实施例一的干态断裂强度和湿态断裂强度分别为3.7cN/dtex和2.5cN/dtex,远高于对比例一的2.8cN/dtex和1.7cN/dtex,并且实施例一的纤维纤度为1.24dtex,明显低于对比例一的1.30dtex。
实施例二和对比例二相比,区别在于对比例一中没有交联剂溶液处理和蒸汽牵伸步骤,其中实施例二的干态断裂强度为3.6cN/dtex,湿态断裂强度为2.5cN/dtex,远高于对比例二的2.8cN/dtex和1.9cN/dtex,并且实施例二的纤维纤度为1.14dtex,也明显低于对比例二的1.30dtex。
上述数据对比可以看出,增加了本发明所述的交联剂溶液处理和蒸汽牵伸步骤能够显著提高粘胶纤维的力学性能,降低纤维纤度,综合性能得到了明显的提升。
实施例一和对比例三相比,区别在于对比例三中将五辊多级牵伸换为导丝盘牵伸,其中实施例一的干态断裂强度和湿态断裂强度分别为3.7cN/dtex和2.5cN/dtex,而对比例三的干态断裂强度为3.0cN/dtex湿态断裂强度为1.9cN/dtex,略低于实施例一,但是实施例一的纤维纤度为1.24dtex,明显低于对比例一的1.56dtex,说明使用五辊多级牵伸能够较大限度的实现纤维的取向,降低纤维纤度,结合对比例一和对比例二也可以看出,使用本发明所述高湿模量粘胶纤维的制备方法,交联结构提高纤维力学性能的同时,也能进一步降低纤维纤度,避免了纤度较低导致的断丝。
进一步的,将实施例一和实施例五进行对比能够发现,仅进行交联剂溶液处理的纤维的干态断裂强度为3.5cN/dtex,与实施例一的3.7cN/dtex相差不大,但是湿态断裂强度仅为2.1cN/dtex,与实施例一的湿态断裂强度2.5cN/dtex相比出现了明显的降低,说明不经过蒸汽牵伸的粘胶纤维,交联剂溶液并不能完全进入粘胶纤维内部,同时烘干温度并不能完全满足交联反应的进行,交联结构也没有完全形成,导致了交联结构对湿态断裂强度的提升并不明显。
再将实施例一和实施例六进行比较后能够发现,实施例六为不经过交联剂溶液处理,仅经过高温牵伸的粘胶纤维,其干态断裂强度和湿态断裂强度分别为3.2cN/dtex和1.8cN/dtex,低于实施例一的干态断裂强度3.7cN/dtex和湿态断裂强度2.5cN/dtex,说明不经过交联剂溶液处理的粘胶纤维力学性能出现了显著的降低,但实施例六的纤维纤度为1.25dtex,与实施例一的1.24dtex相比差距较小,说明通过高温牵伸能够进一步降低纤维的纤度。
更进一步的,从实施例二和实施例四中可以看出,使用甲种纤维素含量较低的浆粕和含量较高的浆粕进行混合,使用本发明所述的制备方法得到的粘胶纤维的干态断裂强度和湿态断裂强度依旧很高,说明本发明所述制备方法能够使用原料中甲种纤维素含量较低的原料制备力学性能较好的粘胶纤维,降低了对原料的要求,降低了成本。
上所述仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,上述实施例中的实施方案也可以进一步组合或者替换,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,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、等同变化与修饰,均仍属于本发明方案的范围内。
Claims (10)
1.一种高湿模量粘胶纤维制备方法,包括制备纺丝原液、纺丝和后处理,所述后处理包括脱硫、漂白、水洗和烘干,其特征在于,水洗和烘干之间包括特殊处理,所述特殊处理包括如下步骤:
交联剂溶液处理:将经过水洗后的高湿模量粘胶纤维在交联剂溶液中浸渍;
高温牵伸:将经过交联剂溶液处理的纤维在高温条件下再次进行牵伸。
2.根据权利要求1所述的高湿模量粘胶纤维的制备方法,其特征在于,所述交联剂溶液处理中,交联剂溶液为聚乙烯醇、三聚氰胺和多聚甲醛的混合物,或为1,3,5-三丙烯酰基六氢-1,3,5-三嗪、磷酸钠和水的混合物。
3.根据权利要求1或2所述的高湿模量粘胶纤维的制备方法,其特征在于,所述交联剂溶液中交联剂的浓度范围为0.3~1.3%。
4.根据权利要求1所述的高湿模量粘胶纤维的制备方法,其特征在于,所述高温牵伸在高温蒸汽箱中进行。
5.根据权利要求4所述的高湿模量粘胶纤维的制备方法,其特征在于,所述高温蒸汽箱中的压力范围为0.2~0.4MPa,牵伸比为1.0~1.5%。
6.根据权利要求1所述的高湿模量粘胶纤维的制备方法,其特征在于,所述纺丝步骤包括喷丝、凝固和牵伸,在所述牵伸包括五辊多级牵伸和塑化牵伸。
7.根据权利要求6所述的高湿模量粘胶纤维的制备方法,其特征在于,所述五辊多级牵伸的牵伸比依次为:一级牵伸比3~10%,二级牵伸比5~15%,三级牵伸比8~20%,四级牵伸比2~5%。
8.根据权利要求6所述的高湿模量粘胶纤维的制备方法,其特征在于,所述塑化牵伸包括塑化二浴牵伸,所述塑化二浴牵伸的牵伸比为80~95%,温度为85~98℃,塑化二浴为包括10~40g/L硫酸和3~10g/L硫酸锌的混合浴。
9.根据权利要求6所述的高湿模量粘胶纤维的制备方法,其特征在于,所述塑化牵伸还包括塑化三浴牵伸,所述塑化三浴牵伸的牵伸比为10~25%,温度为50~70℃,塑化三浴为纯软水浴。
10.一种高湿模量粘胶纤维,使用权利要求1~9任一所述制备方法制备得到,其特征在于,制备所述高湿模量粘胶纤维的原料为甲种纤维素含量范围为80%~99%的浆粕,具体包括甲种纤维素含量高于90%的浆粕,或者甲种纤维素含量低于90%的浆粕与含量高于90%的浆粕的组合。
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