[发明专利]一种高强度粘胶纤维的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高强度粘胶纤维的制备方法，属于纺织纤维加工技术领域。

背景技术

粘胶纤维是历史悠久，早在19世纪末，英国的科学家Cross、Bevan、Beadle就发明了制备纤维素磺酸脂的方法。100多年来，由于粘胶纤维原料天然纤维素来源广泛、属于再生资源； 产品服用性能好，具有吸湿、透气、柔软、易染色、抗静电等一系列优点，使其穿着非常舒适；而且粘胶纤维能自然降解，不会造成环境污染。虽然粘胶纤维具有上述一系列优点，但其缺点显而易见：其强力低，尤其是湿强较差；缩水率高；弹性差，穿着或者洗涤后易起皱、起拱，影响织物美观。

中国公开专利号CN101775671A，公开日2010年7月14日，发明创造名称为一种高强度粘胶纤维及其生产方法，该申请案公开了一种高强度粘胶纤维及其生产方法，其特征在于由细菌纤维素与粘胶纺丝溶液混合并制成粘胶纤维。其生产方法包括步骤：对片状细菌纤维素进行预处理，然后采用球磨法粉碎得到微纳米级的细菌纤维素粉体；将上述细菌纤维素粉体添加到粘胶纤维纺丝溶液中分散均匀并脱泡，得到纺丝原液；将上述纺丝原液制成高强度粘胶纤维。由该发明方法制备的粘胶纤维，其强度高，缩水率小，弹性好，可以与棉、毛及其它合成纤维混纺、交织，用于高档服装面料和产业用纺织品等领域。但该方法需先将片状细菌纤维素制成细菌纤维素粉体，然后直接将细菌纤维素粉体加入到粘胶纤维纺丝液中，该方法操作过程繁琐、工艺耗时长，且细菌纤维素粉体颗粒与粘胶纤维纺丝液混合不均匀，容易影响纤维的性能。

因此，如何有效地制备高强度粘胶纤维，并且工艺过程简单易控，具有重大的社会和经济效益，有利于推动我国化纤行业的产业升级。

发明内容

针对上述存在问题，本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种高强度粘胶纤维的制备方法，为满足本发明目的的技术解决方案是：

一种高强度粘胶纤维的制备方法，所述的制备方法包括以下步骤： 

 A 按质量分数NaOH 4.5%，粘胶原液 8%和水87.5%的比例制成初级分散液；

 B 将无机纳米晶须或有机纳米晶须中的一种加入到初级分散液中，其中按质量分数分别为：

纳米晶须20～50%，

初级分散液50～80%，

混合后放入搅拌机中搅拌均匀，其中搅拌温度为15～30℃，搅拌时间为1～6小时，搅拌机的转速为100～2000转∕分钟，制成纳米晶须分散液；

C 然后将纳米晶须分散液与甲纤含量8%的粘胶原液共混，其中按质量分数分别为：

粘胶原液50～99%，纳米晶须分散液1～50%，通过搅拌机搅拌均匀形成共混溶液，其中搅拌温度为20～22℃，搅拌时间为2～8小时，搅拌机的转速为100～2000转∕分钟；

D 将共混溶液经两道过滤，打入脱泡釜中，在20～22℃条件下保温，脱泡6～8小时；

E 将过滤、脱泡后的共混溶液进行湿法纺丝，制得高强度粘胶纤维，其中，凝固浴的组成：硫酸10～20g∕L，硫酸钠400～420g/L，硫酸锌10～30g/L。

所述的无机纳米晶须为纳米碳化硅或碳纳米管或纳米氧化锌中的一种；

所述的有机纳米晶须为纳米蛋白晶须或纳米纤维素晶须的一种。

由于采用了以上技术方案，本发明有益技术效果是：

1本发明利用纳米晶须的高强度、高模量和高伸长率的优点，将无机（或有机）纳米晶须制成分散液后与粘胶原液共混制得共混溶液，通过搅拌、静置脱泡、过滤、纺丝等工艺流程制得高强度粘胶纤维。粘胶与分散液在碱性条件下不发生反应，是一种物理共混过程，不伤害纳米晶须高强度、高模量和高伸长率的性能。而且无机（或有机）纳米晶须来源广泛，可选择性较多，并且后续工艺调整不大。

2本发明所制得的高强度粘胶纤维不仅具有较高的强度，所得粘胶纤维强度较传统工艺所纺强度高20～50%以上；并且具有良好的弹性、吸湿性、可染性、耐腐蚀性、蓬松性等，应用广泛。

3本发明所述的一种高强度粘胶纤维的制备方法，可直接在粘胶生产工艺上进行调整；无需特殊设备，在普通的粘胶生产和纺丝加工设备上即可生产出高强度粘胶纤维；操作过程方便易控，易于实现工业化生产。

具体实施方式

一种高强度粘胶纤维的制备方法，所述的制备方法包括以下步骤： 

  A 按质量分数NaOH 4.5%，粘胶原液 8%和水87.5%的比例制成初级分散液；

  B 将无机纳米晶须或有机纳米晶须中的一种加入到初级分散液中，其中按质量分数分别为：