[发明专利]一种纤维素功能浆料的制备方法

说明书

本发明涉及一种纤维素功能浆料的制备方法，步骤如下：(1)将NMMO与水的质量比为50:50～75:25的NMMO水溶液与功能添加剂混合，制得功能添加剂分散液；(2)将功能添加剂分散液与聚合度100～300的纤维素浆粕混合，获得纤维素功能混合液；(3)将纤维素功能混合液进行脱水、纤维素溶解，得到纤维素功能浆料。制得的纤维素功能浆料中，功能添加剂的分散粒径为50nm～5.0μm，纤维素功能浆料在90℃下的零切粘度为100～500Pa·s。本发明利用低浓度NMMO水溶液熔点低、粘度低的特点，实现功能添加剂的有效分散，然后与较低聚合度的纤维素混合后再通过脱水实现纤维素溶解的同时达到功能添加剂与纤维素均匀分散的目标，且利用纤维素溶液一定的粘度防止了功能添加剂的沉降。

技术领域

本发明属于纤维素技术领域，涉及一种纤维素功能浆料的制备方法。

背景技术

Lyocell纤维是以NMMO水溶液为溶剂、纤维素为原料、水为凝固剂通过溶液纺丝制备的再生纤维素纤维，因原料天然可再生、溶液无毒且可回收利用、纤维制品弃后可降解等优势而成为一种最具发展潜力的绿色材料之一。因此，Lyocell纤维的产能不断增长，其功能化也是必然发展趋势。目前已经商业化的功能Lyocell纤维或纺织品，大多数是通过纤维或纺织品的后处理实现的，但后处理需要增加工序，且功能助剂基本上在表面，易影响纤维或织物的原有特性。原液添加法技术路线短、无多余废水处理和多余干燥工序，流程短，节能降耗，更能够体现Lyocell纤维的清洁化加工优势。然而，目前采用原液添加法制备功能Lyocell纤维产品很少有实现批量生产，其原因在于：1)从纤维素溶解阶段添加功能助添加剂(专利201410142561.5、200710036886.5、201510665876.2、201410702142)，虽然很好的解决了分散问题，但实际生产中会造成从溶解到纺丝整个生产系统中都有功能添加剂的残留，生产不灵活，造成不同产品生产的过渡料增加，无疑增加了生产成本。2)在溶解之后、挤出之前的管道在线添加，直接添加干燥的粉体，因Lyocell溶液粘度大(通常高达3000Pa·s以上)，很难在短距离的管道中达到均匀分散(如专利申请201310559409.2)；3)在溶解之后、挤出之前的管道在线添加，若是以水作为分散介质分散功能粉体再与纺丝液混合，因水是纤维素的凝固剂，这与Lyocell溶液中水与NMMO的比例差异大，过多的水导致纤维素凝固析出、混合时易产生纤维素局部聚集、产生不可逆凝胶化，影响纺丝；4)专利201610838054.4采用溶剂溶解低聚合物纤维素，然后添加功能性粉体制备功能性母液，通过在线添加方式与纤维素纺丝液混合制备功能性再生纤维素纤维，提供了一种解决问题的方法，但还存在不足和缺陷：主要在于将功能粉体分散到纤维素已经溶解的Lyocell溶液中，此时溶液的粘度远高于溶剂本身，不利于功能粉体的分散，为提高分散而必须采取强剪切设备，增加了设备投入，难以投入实际生产且难以推广。

因此，需要一种用于在线添加法制备功能Lyocell纤维、易于工业化推广、功能添加剂分散良好的浆料制备方法。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术存在的问题，提供一种纤维素功能浆料及其制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种纤维素功能浆料的制备方法，包括下述步骤：

(1)将NMMO与水的质量比为50:50～75:25的NMMO水溶液与功能添加剂混合，制得功能添加剂分散液；质量比为50:50～75:25的NMMO水溶液，熔点在30～50℃之间，在液态下的粘度低于1Pa·s，且NMMO具有两亲性，能与大多数功能粉体表面产生较强相互作用，则功能粉体更易在NMMO水溶液中分散；

(2)将功能添加剂分散液与聚合度100～300的纤维素浆粕混合，获得纤维素功能混合液；当纤维素聚合度超过300时，在纤维素溶解之后形成的纤维素功能混合液粘度大，不利于后续的在线添加；当纤维素聚合度小于100时，用功能Lyocell纤维的制备过程中容易从凝固浴中析出，影响溶剂的回收利用；