CN112813517A - 无纺纤维素纤维的精炼后处理方法及无纺纤维素纤维 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种无纺纤维素纤维的精炼后处理方法及无纺纤维素纤维，涉及粘胶纤维技术领域，所述处理方法包括：将原液粘胶进行纺丝得到纤维丝束，然后将纤维丝束依次经精炼后处理、开松以及干燥得到无纺纤维素纤维；所述精炼后处理依次包括一次水洗、脱硫、二次水洗、三次水洗、漂白、四次水洗、脱味、五次水洗、终水洗、上油工序。本发明提供的无纺纤维素纤维具有白度高、表面活性物少、纤维细度细、比表面积大、抗弯刚度小、纤维弯曲阻力和绝对强度小等的优点。
Description
技术领域
本发明涉及粘胶纤维技术领域，尤其是涉及一种无纺纤维素纤维的精炼后处理方法及无纺纤维素纤维。
背景技术
目前市场以普通纤维为主，发展速度出现供过于求的格局，所以提升粘胶短纤维的差别化率，积极开发新市场是发展的必然。新型无纺纤维素纤维除具有良好的吸湿性、透气性、环保性、自然降解等特性外，还具有高白度、高洁净度、消光均匀性、低硫低味、高分散性等特点。使用该原料做出的水刺非织造布被广泛应用于医疗、卫生等领域，如包洁布、纱布等专用材料，手术衣、防护服、海绵、婴儿尿不湿等产品，市场需求广泛。当前无纺布在国内市场逐渐成为新兴产业，人们的需求不断增加，新型无纺纤维素纤维作为非织造布的一项原料来源具有广阔的市场。
目前市场上高白粘胶纤维的处理方法主要是利用次氯酸钠漂白，再经水洗得到的纤维，其白度均匀性比较差，虽然再重漂后白度有所提高，但是强力指标降低。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种无纺纤维素纤维的精炼后处理方法，其工艺流程简单实用，技术效果突出，适合工厂大规模生产以及提高企业的竞争力。
本发明的目的之二在于提供所述的处理方法制备得到的无纺纤维素纤维，该无纺纤维素纤维具有白度高、残硫量低、表面活性物少、水溶物含量低、纤维细度细、比表面积大、抗弯刚度小、纤维弯曲阻力以及绝对强度小等的优点，而且具有良好的吸湿性、透气性、环保性以及自然降解等性能，能被广泛应用于医疗、卫生等领域。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
第一方面，一种无纺纤维素纤维的精炼后处理方法，包括以下步骤：
将消光剂分散液与原液粘胶混合，得到混合液；
将所述混合液进行纺丝得到纤维丝束，然后将纤维丝束依次经精炼后处理、开松、干燥，得到无纺纤维素纤维；
所述精炼处理依次包括一次水洗、脱硫、二次水洗、三次水洗、一次漂白、四次水洗、脱味、五次水洗、终水洗、上油工序；
所述一次水洗、二次水洗和三次水洗均独立地包括过滤步骤；
所述上油工序包括二次漂白。
优选地，所述将消光剂分散液与原液粘胶混合，包括如下步骤：
采用纺前注射设备将消光剂分散液均匀注入纺丝管中的原液粘胶中，混合；
进一步优选地，所述消光剂分散液包括质量分数0.8％的二氧化钛和质量分数0.04‰的六偏磷酸钠。
进一步的，所述原液粘胶由天然纤维素浆粕经过浸渍、压榨、粉碎、老成、黄化、溶解、过滤、熟成以及脱泡步骤制得；
进一步的，所述天然纤维素浆粕为木浆粕；
优选地，所述一次漂白的pH值在10.0-11.5，漂白剂浓度1.5-2g/L。
进一步的，所述二次漂白的漂白剂浓度为0.2-0.6g/L。
优选地，所述脱硫的浴液为浓度3-5g/L的NaOH溶液；
优选的，所述脱硫的浴温为75-85℃。
优选地，所述脱味的酸液为浓度2-3g/L的H2SO4溶液。
优选地，所述一次水洗和二次水洗独立的温度为70-80℃。
进一步优选地，所述三次水洗的温度在65-75℃。
优选地，将所述混合液进行纺丝，包括如下步骤：将所述混合液送入纺丝机，经纺丝机喷头形成丝束，然后进入成型槽成型，水洗；
优选地，所述成型槽的温度在97.5-100℃。
进一步的，成品无纺纤维素纤维的pH值为5.5-6.5。
第二方面，本发明提供的处理方法制备得到的无纺纤维素纤维。
与已有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明提供的无纺纤维素纤维的精炼后处理方法，其工艺流程简单实用，技术效果突出，适合工厂大规模生产以及提高企业的竞争力。
本发明提供的处理方法制备得到的无纺纤维素纤维具有白度高、残硫量低、表面活性物少、水溶物含量低、纤维细度细、比表面积大、抗弯刚度小、纤维弯曲阻力和绝对强度小等的优点。该无纺纤维素纤维加工制作的织物具有品质优良，质地轻薄等优点，经染整加工处理后的面料色泽柔和、悬垂性优良且富有弹性，其各项指标均达到并超过现有市场上的产品。
本发明得到的无纺纤维素纤维的性能如下：干断裂强度/(cN/dtex)≥2.2-2.5，倍长纤维(mg/100g)≤4.0，残硫量(mg/100g)≤4.0，疵点(mg/100g)≤2.0，油污棉黄纤维/(mg/l00g)≤0.0，黑点≤10，白度/(％)93±1.0，气味≤2。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。
图1为本发明实施例1提供的工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据本发明的第一个方面，一种无纺纤维素纤维的精炼后处理方法，包括：
将消光剂分散液与原液粘胶混合，得到混合液；
无纺纤维
无纺纤维是由定向的或随机的纤维而构成，是新一代环保材料，具有防潮、透气、柔韧、质轻、不助燃、容易分解、无毒无刺激性、色彩丰富、价格低廉、可循环再用等特点。
浆粕
浆粕以植物纤维为原料、经化学和机械方法处理而得的纤维状聚集体，它是人造纤维的纤维素原料。
所述原液粘胶由天然纤维素浆粕制得；
优选地，所述天然纤维素浆粕为木浆粕。
应用天然纤维素浆粕为原料，选择白度高甲纤高的木浆粕，经过浸渍、压榨、粉碎、老成、黄化、溶解、过滤、熟成、脱泡等步骤制得原液粘胶。
消光剂
消光剂是化纤生产中应用的一种助剂，添加到成纤高聚物后再行纺丝，可改善纤维表面过强的光学反射，故名消光剂。其消光的原理在于该消光剂的折射率与成纤高聚物的折射率相差很大，添加后所纺得的纤维，使入射光产生散射而被消除极光，降低透明度，增加白度。
优选地，所述消光剂分散液包括质量分数0.8％的二氧化钛和质量分数0.04‰的六偏磷酸钠。
将所述混合液进行纺丝得到纤维丝束，然后将纤维丝束依次经精炼后处理、开松、干燥得到无纺纤维素纤维：
优选的，将所述混合液进行纺丝，包括如下步骤：将所述混合液送入纺丝机，经纺丝机喷头形成丝束，然后进入成型槽成型，水洗；
其中，所述成型槽的温度为97.5-100℃；
成型槽典型但非限制性的温度例如为97.5℃、98.5℃、99.5℃、100℃。
采用纺前注射设备将消光剂分散液均匀注入纺丝管中与原液粘胶混合，经过动态混合器混合均匀后送入纺丝机，经纺丝机喷头形成丝束，加入消光剂后，生产出的纤维起到消光作用。
所述精炼处理依次包括一次水洗、脱硫、二次水洗、三次水洗、一次漂白、四次水洗、脱味、五次水洗、终水洗、上油工序；
优选地，所述脱硫的浴液为浓度3-5g/L的NaOH溶液，所述脱硫的浴温为75-85℃，浴液包括但不限于NaOH溶液。
脱硫处理的浴液典型但非限制性的浓度例如为3g/L、4g/L、5g/L。
脱硫处理典型但非限制性的浴温例如为75℃、85℃。
优选地，所述一次漂白的pH值在10.0-11.5，漂白剂浓度为1.5-2g/L。
一次漂白中典型但非限制性的pH值例如为10.0、10.5、11.0、11.5。
一次漂白的漂白剂典型但非限制性的浓度例如为1.5g/L、2g/L。
所述上油工序包括二次漂白；
在一次漂白基础上，用无氯漂白剂在上油步骤中进行二次漂白调节，能使产品的白度提高，白度均匀性好，从而使得纤维具有较好稳定的白度；
优选地，所述二次漂白的漂白剂浓度为0.2-0.6g/L；
二次漂白的漂白剂典型但非限制性的浓度例如为0.2g/L、0.6g/L。
所述一次水洗、二次水洗和三次水洗均独立地包括过滤步骤；
在精炼时增加过滤装置，对后处理水洗管道等加强过滤；对酸性水管道等加强过滤；对二浴酸浴设备管道等要及时工艺清理。
优选地，所述脱味的酸液浓度为2-3g/L，酸液包括但不限于H2SO4溶液；
脱味的酸液典型但非限制性的浓度例如为2g/L、2.5g/L、3g/L。
优选地，所述一次水洗和二次水洗独立的温度为70-80℃；
进一步的，三次水洗的温度为65-75℃；
一次水洗典型但非限制性的温度例如为70℃、80℃；
二次水洗典型但非限制性的温度例如为70℃、80℃；
三次水洗典型但非限制性的温度例如为65℃、75℃；
调整精炼后的处理过程中的各项参数，控制特定的脱硫液浓度、漂白剂浓度、脱味酸液浓度、水洗水量和温度、上油的浓度以及酸碱度，使得产品的性能更加优异。
进一步的，成品纤维的pH值控制在5.5-6.5之间；
成品无纺纤维素纤维典型但非限制性的pH值例如为5.5、6.0、6.5。
一种无纺纤维素纤维典型的精炼后处理方法，具体步骤如下：
应用天然纤维素浆粕为原料，选择白度高甲纤高的木浆粕，经过浸渍、压榨、粉碎、老成、黄化、溶解、过滤、熟成、脱泡等步骤制得原液粘胶。在纺丝之前，纺前注射设备将消光剂分散液均匀注入纺丝管中与原液粘胶混合，混合均匀后送入纺丝机，经纺丝机喷头形成丝束。然后对纤维丝束进行精炼后处理、开松、烘干以及打包形成产品。其中，精炼时，脱硫处理的浴液浓度为3-5g/L的氢氧化钠溶液，浴温要求75-85℃；在精炼时，通过增加脱味处理，控制硫酸的浓度为2-3g/L；在精炼时，调节绒毛成型槽的温度为97.5-100℃；在精炼时，一次漂白中pH值要求在10.0-11.5，漂白剂的浓度在1.5-2g/L，为达到pH值的稳定，在漂白浴中加酸调节；一次漂白后，在上油工艺中添加漂白剂浓度0.2-0.6g/L进行二次漂白，并加酸调节pH值；在精炼时，过滤处理，对后处理水洗管道、酸性水管道等加强过滤，对水洗增加水洗量，控制终水洗的水温，各道水洗温度在70℃左右，终水洗85℃以上。
根据本发明的第二方面，本发明提供的处理方法制备得到的无纺纤维素纤维。
下面通过实施例对本发明作进一步说明。如无特别说明，实施例中的材料为根据现有方法制备而得，或直接从市场上购得。
实施例1 一种无纺纤维素纤维的精炼后处理方法
利用纺前注射设备将消光剂分散液按照与原液粘胶体积比0.008：1均匀注入纺丝管中与原液粘胶混合，经过动态混合器混合均匀后送入纺丝机，经纺丝机喷头生成无纺纤维素纤维。
纺丝生成的无纺纤维素纤维送入精炼机进行处理。依次经过一次水洗、脱硫、二次水洗、三次水洗、一次漂白、四次水洗、脱味、五次水洗、终水洗、上油工序(包含二次漂白)。
经过上述处理的无纺纤维素纤维再送入烘干设备进行干燥，干燥完成后得到无纺纤维素纤维成品，其工艺流程图如图1。
由此实施例得到的产品，新型无纺纤维素纤维的性能如下：干断裂强度/(cN/dtex)≥2.2-2.5，倍长纤维(mg/100g)≤4.0，残硫量(mg/100g)≤4.0，疵点(mg/100g)≤2.0，油污棉黄纤维/(mg/l00g)≤0.0，黑点≤20，白度/(％)93±1.0，气味≤2，产品无反光。
对比例1
本对比例与实施例1的区别在于缺少纺前时消光剂与原液粘胶混合的步骤，本对比例最终得到的产品性能如下：干断裂强度/(cN/dtex)≥2.2-2.5，倍长纤维(mg/100g)≤4.0，残硫量(mg/100g)≤4.0，疵点(mg/100g)≤2.0，油污棉黄纤维/(mg/l00g)≤20，黑点≤20，白度/(％)93±1.0，气味≤2，产品有明显的反光色泽。
对比例2
本对比例与实施例1的区别在于缺少脱味工艺的步骤，本对比例最终得到的产品性能如下：干断裂强度/(cN/dtex)≥2.2-2.5，倍长纤维(mg/100g)≤4.0，残硫量(mg/100g)≤4.0，疵点(mg/100g)≤2.0，油污棉黄纤维/(mg/l00g)≤0，黑点≤20，白度/(％)93±1.0，气味4，产品无反光。
对比例3
本对比例与实施例1的区别在于不设置过滤装置，缺少过滤的步骤，本对比例最终得到的产品性能如下：干断裂强度/(cN/dtex)≥2.2-2.5，倍长纤维(mg/100g)≤4.0，残硫量(mg/100g)≤4.0，疵点(mg/100g)≤2.0，油污棉黄纤维/(mg/l00g)≤0，黑点＞20，白度/(％)93±1.0，气味2，产品无反光。
对比例4
本对比例与实施例1的区别在于缺少二次漂白的步骤，本对比例最终得到的产品性能如下：干断裂强度/(cN/dtex)≥2.2-2.5，倍长纤维(mg/100g)≤4.0，残硫量(mg/100g)≤4.0，疵点(mg/100g)≤2.0，油污棉黄纤维/(mg/l00g)≤0，黑点≤20，白度/(％)90±1.0，气味2，产品无反光。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种无纺纤维素纤维的精炼后处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
将消光剂分散液与原液粘胶混合，得到混合液；
将所述混合液进行纺丝得到纤维丝束，然后将纤维丝束依次经精炼后处理、开松、干燥，得到无纺纤维素纤维；
所述精炼后处理依次包括一次水洗、脱硫、二次水洗、三次水洗、一次漂白、四次水洗、脱味、五次水洗、终水洗、上油工序；
所述一次水洗、二次水洗和三次水洗均独立地包括过滤步骤；
所述上油工序包括二次漂白。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，将消光剂分散液与原液粘胶混合，包括如下步骤：
采用纺前注射设备将消光剂分散液均匀注入纺丝管中的原液粘胶中，混合；
优选地，所述消光剂分散液包括质量分数0.8％的二氧化钛和质量分数0.04‰的六偏磷酸钠；
优选地，所述原液粘胶由天然纤维素浆粕经过浸渍、压榨、粉碎、老成、黄化、溶解、过滤、熟成以及脱泡步骤制得；
优选地，所述天然纤维素浆粕为木浆粕。
3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述一次漂白的pH值在10.0-11.5，漂白剂浓度1.5-2g/L；
优选地，所述二次漂白的漂白剂浓度为0.2-0.6g/L。
4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述脱硫的浴液为浓度3-5g/L的NaOH溶液；
优选的，所述脱硫的浴温为75-85℃；
优选地，所述脱味的酸液为浓度2-3g/L的H2SO4溶液。
5.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述一次水洗和二次水洗的温度均独立为70-80℃。
6.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述三次水洗的温度为65-75℃。
7.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，将所述混合液进行纺丝，包括如下步骤：
将所述混合液送入纺丝机，经纺丝机喷头形成丝束，然后进入成型槽成型，水洗。
8.根据权利要求7所述的处理方法，其特征在于，所述成型槽的温度为97.5-100℃。
9.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，成品无纺纤维素纤维的pH值为5.5-6.5。
10.一种权利要求1-9任一项所述的处理方法制备得到的无纺纤维素纤维。
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