專利名稱：一種粘膠纖維及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以工業(yè)大麻為原料生產(chǎn)的粘膠纖維及其制備方法，屬于化纖技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
粘膠纖維作為一種紡織原料，其傳統(tǒng)的生產(chǎn)均以木材、棉短絨等天然纖維素為 原料，經(jīng)過蒸煮、酸處理、漂白等一系列處理過程而制得的一種用途廣泛的再生纖 維素纖維。隨著木材、棉短絨等傳統(tǒng)原料的日益短缺，生產(chǎn)成本急劇上升，因此， 開發(fā)探索新的原料勢在必行。同時(shí)，我國功能化纖維含量占纖維總量不足10%,主要
依賴進(jìn)口，而具有天然抗菌性、吸濕排汗、吸波消音、抗紫外、耐腐蝕等特種功能 的纖維更是少之又少，開發(fā)功能化纖維是纖維發(fā)展的新方向。
漢麻是我國最早的作物之一，考古資料顯示，我國是最早馴化種植和利用漢麻
的地區(qū)，距今約5000-6000年。漢麻具有悠久的種植歷史，主要包括纖維用漢麻、 藥用漢麻和野生漢麻三大類。漢麻在我國不同地區(qū)有不同的稱謂，如線麻、火麻、 寒麻、魁麻和大麻等。國際上將四氫大麻酚(THC)含量低于0. 3°/。的品種稱為工業(yè)大 麻(Industrial Hemp),高于0. 3%的稱為藥用和毒品大麻。漢麻在歷史上曾經(jīng)是人 類所需要的纖維和食品的一個(gè)最重要的來源之一，被廣泛應(yīng)用于繩索、帆布、紡織 服裝、紙張、食品和油料等用途，對航海、軍事、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展做出了不可磨滅 的巨大貢獻(xiàn)。但是，以工業(yè)大麻為原料制備的粘膠纖維及其制備方法尚未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的首要目的在于提供一種粘膠纖維。所述粘膠纖維不僅具有普通粘膠纖 維的特性，而且具有抗菌消臭、吸濕排汗、抗紫外等特種功能。本發(fā)明釆用工業(yè)大 麻為原料，緩解了棉短絨、木材等原料緊張局面，充分利用速生豐產(chǎn)、纖維含量豐 富的工業(yè)大麻資源。所制備的粘膠纖維的性能如下所述的粘膠纖維的干斷裂強(qiáng)度 ^2.2CN/dtex;濕斷裂強(qiáng)度^1. 3CN/dtex;干斷裂伸長率^18.0%;線密度偏差 率±7.00%;長度偏差率±9.0%;超長纖維^1.0%;倍長纖維S20. 0mg/100g;
殘石克量^15. 0 mg/100g;疵點(diǎn)^25 mg/100g;干強(qiáng)變異系數(shù)^ 18. 00°/。。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種工業(yè)大麻粘膠纖維的制備方法，該方法針對
工業(yè)大麻這種特殊的再生纖維素纖維原料進(jìn)行粘膠纖維的制備，方法簡單可行。 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為
一種粘膠纖維，所述的粘膠纖維以工業(yè)大麻為原料制備，所述的粘膠纖維的干 斷裂強(qiáng)度^2. 2CN/dtex;濕斷裂強(qiáng)度^1. 3CN/dtex;干斷裂伸長率^18.0%; 線密度偏差率±7.00%;長度偏差率±9.0%;超長纖維^1.0%;倍長纖維^ 20. 0mg/100g;殘硫量:^ 15. 0 mg/100g;瘋點(diǎn)S25 mg/100g;干強(qiáng)變異系數(shù)^ 18. 00°/。。
所述的原料為經(jīng)過脫膠或未脫膠的工業(yè)大麻稈的韌皮部分，或者工業(yè)大麻全稈， 或者去掉韌皮部分的工業(yè)大麻稈。
所述的粘膠纖維的制備方法，包括備料、切料、蒸煮、精選、氯化、漂白、酸 處理、堿精制、抄造、浸潰、壓榨、粉碎、老成、黃化、溶解、紡絲、精煉、干燥、 打包，在進(jìn)行切料之后在蒸煮之前，還經(jīng)過閃爆的過程。
所述的閃爆具體為將切碎的材料放在閃爆機(jī)中，采用蒸汽加濕加壓，當(dāng)壓力 達(dá)到0. 6-1. 2Mpa,保持8-15分鐘后瞬間釋壓。
本發(fā)明所述的方法中，在抄造之后浸漬之前，利用搓磨分絲機(jī)將漿粕進(jìn)行搓磨 分絲，使原料的定積重量控制在120 ~ 150g/l ,其中搓磨分絲機(jī)的轉(zhuǎn)速為 250-500r/min。
本發(fā)明采用的預(yù)水解-硫酸鹽法蒸煮的方法具體為先在液比1: 4~6，保溫溫 度150 ~ 175'C的條件下將備好的原料預(yù)水解保溫時(shí)間60 ~ 120分；然后在液比為1: 3 ~ 5,用堿量以Na20計(jì)對絕干原料量20 ~ 40%，硫化度5 ~ 25°/。的條件下，升溫至130 ~ 150°C，保溫時(shí)間60 90分；之后再進(jìn)行升溫至155 ~ 170°C ,保溫時(shí)間90 180分。
本發(fā)明也可采用堿法蒸煮，其具體方法為在液比為1: 3.5-5.5,用堿量以 Na20計(jì)對絕干原料量的18 ~ 25°/。的條件下，升溫至160 ~ 175。C后保溫時(shí)間120 ~ 180 分。
在所述的抄造后所得的漿粕的質(zhì)量為曱種纖維素^ 9 0%,粘度^ 8. 0mPa . s,白 度^60°/。，水分9. 0± 0. 5%,鐵分S140ppm。
所述的浸漬具體為將經(jīng)過搓磨分絲機(jī)進(jìn)行分絲之后的工業(yè)大麻漿粕在濃度為 220-260g/l,溫度為40-60。C的NaOH溶液中浸漬10-25分鐘。
本發(fā)明所述的方法中，在精選之后抄造之前，還包括-喊精制的過程；所述的堿
精制具體為NaOH的濃度為130-200g/l,時(shí)間為60-120分鐘，堿精制漿濃6-12%, 堿精制的溫度為20-35'C。
本發(fā)明中所述的漂白和酸處理為
先在漂白機(jī)中進(jìn)行一次漂白，相對絕干漿用氯量為1-3%,漂白漿濃4-6%，溫度 39-50°C,時(shí)間為40-90分鐘，漂白結(jié)束后進(jìn)行酸處理，酸處理中鹽酸用量對絕千漿 為2-5%,時(shí)間為20-60分鐘，溫度為常溫；之后進(jìn)行二次漂白，相對絕干漿用氯量 為O. 2%-0. 5%，時(shí)間為20-40分鐘，溫度為常溫，漂白結(jié)束之后進(jìn)行酸處理，酸處理 中鹽酸用量對絕干漿為1-3°/。，時(shí)間為10-30分鐘。
本發(fā)明中所述的黃化條件為CS2加入量相對甲纖維素含量的25-40%,時(shí)間為 90-130分鐘，黃化初溫為19-20°C,黃化終溫25-32。C，真空度< -0. 08Mpa。
本發(fā)明中所述的紡絲具體為在紡絲機(jī)種進(jìn)行，酸浴液的組成為硫酸 110-130g/l,硫酸鈉280-310g/l，硫酸鋅10-15g/l，酸浴落差〈5g/1,溫度為45-55°C。
大麻為一年生草本植物，我國年產(chǎn)量居世界第一，其纖維素含量達(dá)50-60%,是 一種理想的新型制漿原料。本發(fā)明所使用的工業(yè)大麻可以是經(jīng)過脫膠的或未脫膠的 韌皮部分，也可以是大麻全稈，或者是去掉韌皮部分的麻稈，要求其是正常成熟、 無霉變、無腐爛。采用工業(yè)大麻為原料來制備粘膠纖維是本發(fā)明的關(guān)鍵之一。
具體來說，本發(fā)明的制備方法為
(1) 備料、切料
對原料進(jìn)行備料、切料、洗料等，以除去泥沙、碎屑等雜質(zhì)，為之后的蒸煮步 驟做準(zhǔn)備，這些都是必不可少的常規(guī)步驟，而且，這對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說 也是公知的。
(2) 閃爆
本發(fā)明所述的閃爆具體為將切碎的材料閃爆機(jī)中，采用蒸汽加濕加壓，當(dāng)壓 力達(dá)到0. 6-1. 2Mpa,保持10分鐘后瞬間釋壓。采用了閃爆的方法，使工業(yè)大麻中所 含的纖維素的百分含量得到了提高，使得工業(yè)大麻在經(jīng)過閃爆處理時(shí)起到了膨化的 作用，并且初步除去了一些木質(zhì)素等雜質(zhì)，為之后的蒸煮中蒸煮液的滲透做好了充 分的準(zhǔn)備。
(3) 蒸煮
本發(fā)明的蒸煮可以采用預(yù)水解硫酸鹽法蒸煮，也可以采用堿法蒸煮。 當(dāng)采用預(yù)水解碌L酸鹽法蒸煮時(shí)，先在液比為1: 4-6,保溫溫度為150-175。C的
條件下，進(jìn)行預(yù)水解60-120分；水解結(jié)束后，在液比l: 3-5,總堿量(以Na20計(jì)) 對絕干原料20-40%，硫化度5-25%的條件下進(jìn)行硫酸鹽法蒸煮，蒸煮第一次保溫 130-150。C,保溫時(shí)間60-90分鐘，第二次保溫溫度155-17(TC,保溫時(shí)間90-180分 鐘。
當(dāng)采用堿法蒸煮時(shí)，在液比為1: 3. 5-5. 5,總堿量(以Na20計(jì))對絕干原料的 20-40y。的條件下升溫至160-175°C， 4呆溫120-180分。 (4 )精選
這一步驟包括對蒸煮所得的漿料進(jìn)行洗滌、除砂、濃縮等，以除去泥沙、鐵質(zhì) 等雜物，并由濃縮機(jī)濃縮至工藝要求，為本領(lǐng)域技術(shù)人員所共知的技術(shù)。
(5) 氯化、漂白、酸處理
先在漂白機(jī)中進(jìn)行一次漂白，相對絕干漿用氯量為1-3%,漂白漿濃4-6%,溫度 39-50°C，時(shí)間為40-90分鐘，漂白結(jié)束后進(jìn)行酸處理，酸處理中鹽酸用量對絕干漿 為2-5%,時(shí)間為20-60分鐘，溫度為常溫；之后進(jìn)行二次漂白，相對絕干漿用氯量 為0. 2°/。-0. 5%,時(shí)間為20-40分鐘，溫度為常溫，漂白結(jié)束之后進(jìn)行酸處理，酸處理 中鹽酸用量對絕干漿為1-3%,時(shí)間為10-30分鐘。
(6) 堿精制
這一步驟包括對酸處理后所得的漿料進(jìn)行除砂、濃縮，可以在除砂器中進(jìn)行除 砂，除沙后經(jīng)濃縮機(jī)使?jié){液濃度濃縮至3. 0-3. 5°/。。所述的堿精制具體為氫氧化鈉 的濃度為130-200g/l,時(shí)間為60-120分鐘，堿精制漿濃6-12%,堿精制的溫度為20-35 。C。
(7 )抄造
在抄漿機(jī)中進(jìn)行，具體技術(shù)條件可以為定量500-800g/m2,水分8. 5-11. 5%。 (8 )搓磨
利用搓磨分絲機(jī)將麻漿粕進(jìn)行搓磨分絲，使原料的定積重量控制在120-150g/l, 其中搓磨分絲機(jī)的轉(zhuǎn)速為250-500r/min。 (9 )浸潰
在浸漬桶中進(jìn)行，將經(jīng)過搓磨分絲機(jī)進(jìn)行分絲之后的麻漿粕在濃度為 220-260g/l溫度為30-50。C的堿溶液中浸漬10-25分鐘。由于在對漿料進(jìn)行浸漬之 前已經(jīng)漿粕已經(jīng)分絲，所以在這一步浸漬時(shí)堿液很快就滲透到漿粕的內(nèi)部，與漿粕 中的纖維素進(jìn)行充分反應(yīng)，這樣浸漬的時(shí)間就縮短，溫度也比一般的粘膠纖維制備
中浸漬的溫度要低，因而提高了生產(chǎn)效率。 (10)壓榨、粉碎
該步驟按照常規(guī)的方法處理。壓榨在壓榨機(jī)中進(jìn)行，具體技術(shù)條件為曱纖含 量34-37%,燒堿含量12-15°/。。壓榨之后進(jìn)行粉碎的步驟。 (11 )老成、黃化
老成在老成鼓中進(jìn)行，具體條件為溫度30-60°C,時(shí)間30-90分鐘，粘度 0. 005-0. 007MPa . S。黃化在黃化機(jī)中進(jìn)行，具體條件為二硫化碳用量為堿纖維素 重量的26-45%,黃化的終溫為28-33°C,黃化時(shí)間為50-100分鐘。
(12) 紡絲
在紡絲片幾種進(jìn)^f亍，紡速55m/min,酸浴液的組成為At酸110-130g/l, >琉酸鈉 280-310g/l,硫酸鋅10-15g/l,酸浴落差〈5g/1.溫度為45-55。C。當(dāng)然，上述條件 也可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
(13) 精煉、
在精煉機(jī)中進(jìn)行，具體條件為 一水洗溫度常溫；二水洗溫度50~55°C; 三水洗溫度50 ~ 55 °C;脫硫浴溫度70 ~ 75 °C;脫錄u浴濃度7. 0 ~ 8. 0g/1 雙氧水濃度0.15-0.18%;上油濃度5~6 g/1,溫度為常溫； 高壓扎車后含水50~55°/。 (14)干燥、打包
所述的粘膠纖維的干斷裂強(qiáng)度^2.2CN/dtex;濕斷裂強(qiáng)度3CN/dtex; 干斷裂伸長率^18.0%;線密度偏差率±11.00%;長度偏差率±9.0%;超長纖 維0%;倍長纖維〇20. 0mg/100g;殘硫量^15. 0mg/100g;瘋點(diǎn)蕓25 mg/100g; 干強(qiáng)變異系數(shù)^18. 00%。
對所述的粘膠纖維成品進(jìn)行抗菌性的試驗(yàn)，由解放軍總醫(yī)院第 一附屬醫(yī)院創(chuàng)傷 外科研究室采用改良振蕩瓶法(JXUB9-2001 01彈力襪附錄B)進(jìn)行測試，測試結(jié)果 表明，該大麻粘膠纖維對金黃色葡萄球(ATCC 26085 )和白色念珠菌(ATCC卯028) 的抑菌率能達(dá)到100%,對大腸桿菌和綠膿桿菌的抑菌率分別能達(dá)到93°/。以上和96% 以上。
本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明提供了一種以工業(yè)大麻為原料生產(chǎn)的粘膠纖維及 其制備方法。采用新的天然植物工業(yè)大麻為原料，緩解了棉短絨、木材等原料供應(yīng) 緊張局面，充分利用了速生豐產(chǎn)、纖維含量豐富的工業(yè)大麻資源，而且以工業(yè)大麻
為原料生產(chǎn)的粘膠纖維具有抗菌消臭、吸濕排汗、抗紫外的特種功能，經(jīng)檢測，該 粘膠纖維的抗菌效果非常顯著。使用本發(fā)明方法制備的纖維具有良好的柔軟性、吸 水性、染色性，可單獨(dú)制成織物也可和其他纖維混紡。本發(fā)明的方法，簡單可行， 本發(fā)明的方法除了采用了普通粘膠纖維制備方法的一些常規(guī)步驟之外，在針對工業(yè) 大麻這種特殊的原料進(jìn)行處理時(shí)，采用了閃爆的方法，使工業(yè)大麻中所含的纖維素 的百分含量得到了提高，使得工業(yè)大麻在經(jīng)過閃爆處理時(shí)起到了膨化的作用，并且 初步除去了一些木質(zhì)素等雜質(zhì)，為之后的蒸煮中蒸煮液的滲透做好了充分的準(zhǔn)備， 在浸漬之前將所得到的工業(yè)大麻漿粕利用搓磨分絲機(jī)進(jìn)行分絲，使得浸漬階段的混 合更均勻，因此浸漬的時(shí)間在比較短的情況下也能很好的去除漿粕中所含木質(zhì)素、 膠質(zhì)等雜質(zhì)。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例l
本實(shí)施例涉及以工業(yè)大麻全稈為原料制備粘膠纖維。
(1) 閃爆將備料、切料后的工業(yè)大麻原料放在閃爆機(jī)中，采用蒸汽加濕加壓， 當(dāng)壓力達(dá)到0. 8Mpa ，保持l 0分鐘后瞬間釋壓。
(2) 預(yù)水解將閃爆后的工業(yè)大麻原料在液比1: 4,溫度16(TC的條件下預(yù)水解80 分鐘。
(3) 硫酸鹽法蒸煮液比l: 3,總堿量(以Na20計(jì))25%,硫化度15%， 第一次保 溫130。C，保溫時(shí)間90分，第二次保溫溫度155°C,保溫時(shí)間180分鐘。
(4) 氯化、漂白、酸處理
先在漂白機(jī)中進(jìn)行一次漂白，相對絕干漿用氯量為2%,漂白漿濃4%,溫度45 。C,時(shí)間為50分鐘，漂白結(jié)束后進(jìn)行酸處理，酸處理中鹽酸用量對絕干漿為3%,時(shí) 間為30分鐘，溫度為常溫；之后進(jìn)行二次漂白，相對絕干漿用氯量為0.3%,時(shí)間為 20分鐘，溫度為常溫，漂白結(jié)束之后進(jìn)行酸處理，酸處理中鹽酸用量對絕干漿為2%, 時(shí)間為15分鐘。
(5) 堿精制
所述的堿精制具體為氫氧化鈉的濃度為130g/l,時(shí)間為120分鐘，堿精制漿 濃10%,堿精制的溫度為2 5 。C 。 (6 )搓磨
利用搓磨分絲片幾將麻漿粕進(jìn)行搓磨分絲，使原料的定積重量控制在150g/l,其 中搓磨分絲4幾的轉(zhuǎn)速為250r/min。 (7 )浸漬
在浸漬桶中進(jìn)行，將經(jīng)過搓磨分絲機(jī)進(jìn)行分絲之后的麻漿粕在濃度為220g/l溫 度為50'C的氫氧化鈉溶液中浸漬25分鐘。
(8) 老成、黃化
老成在老成鼓中進(jìn)行，具體條件為溫度60°C,時(shí)間30分鐘，粘度0. 005MPa -S。 黃化在黃化機(jī)中進(jìn)行，具體條件為二硫化碳用量為堿纖維素重量的35%，黃化始溫 20°C，黃化的終溫為33°C，黃化時(shí)間為80分鐘。
(9) 紡絲
在紡絲機(jī)種進(jìn)行，紡速55m/min,酸浴液的組成為石克酸110g/l,硫酸鈉290g/l, 硫酸鋅12g/l,酸浴落差4g/l.溫度為50。C。
(10) 精煉、
在精煉機(jī)中進(jìn)行，具體條件為 一水洗溫度常溫；二水洗溫度50°C; 三水洗溫度50°C;脫硫浴溫度75°C;脫硫浴濃度8. Og/1 雙氧水濃度0.16%;上油濃度5 g/1,溫度為常溫； 高壓扎車后含水50~55%
(11) 干燥、打包 所制備的成品質(zhì)量為
干斷裂強(qiáng)度2. 63CN/dtex;濕斷裂強(qiáng)度1. 61CN/dtex;干斷裂伸長率21%; 線密度偏差率+0.95%;長度偏差率+0.3%;超長纖維0.4%;倍長纖維 5. 2mg/100g;殘硫量9.1 mg/100g;疵點(diǎn)2. 1 mg/100g;干強(qiáng)變異系數(shù)IO. 8%;
實(shí)施例2
本實(shí)施例涉及以去掉韌皮部分的工業(yè)大麻稈為原料制備粘膠纖維。
(1) 閃爆將切碎的工業(yè)大麻原料放在閃爆機(jī)中，采用蒸汽加濕加壓，當(dāng)壓力達(dá) 到1. 2Mpa,保持8分鐘后瞬間釋壓。
(2) 預(yù)水解液比l: 6，保溫溫度175。C,保溫時(shí)間60分。
(3 )硫酸鹽法蒸煮液比1: 5,總堿量(以Na20計(jì))20%,硫化度5%,第一次保溫 140°C,保溫時(shí)間80分，第二次保溫溫度160°C,保溫時(shí)間130分。
(4) 氯化、漂白、酸處理
先在漂白機(jī)中進(jìn)行一次漂白，相對絕干漿用氯量為1°/。，漂白漿濃5%,溫度50 。C,時(shí)間為90分鐘，漂白結(jié)束后進(jìn)行酸處理，酸處理中鹽酸用量對絕干漿為2%，時(shí) 間為20分鐘，溫度為常溫；之后進(jìn)行二次漂白，相對絕干漿用氯量為0.2%,時(shí)間為 20分鐘，溫度為常溫，漂白結(jié)束之后進(jìn)行酸處理，酸處理中鹽酸用量對絕干漿為1%, 時(shí)間為30分鐘。
(5) 堿精制:
這一步驟包括對酸處理后所得的漿料進(jìn)行除砂、濃縮，可以在除砂器中進(jìn)行除 砂，除沙后經(jīng)濃縮機(jī)使?jié){液濃度濃縮至3.0-3.5%。所述的堿精制具體為氫氧化鈉 的濃度為200g/1,時(shí)間為60分鐘，堿精制漿濃12%，堿精制的溫度為2(TC。
(6) 搓磨
利用搓磨分絲機(jī)將麻漿粕進(jìn)行搓磨分絲，使原料的定積重量控制在120g/l,其 中搓磨分絲機(jī)的轉(zhuǎn)速為350r/min。 (7 )浸漬
浸漬在浸漬桶中進(jìn)行，將經(jīng)過搓磨分絲機(jī)進(jìn)行分絲之后的工業(yè)大麻漿粕在濃度 為220g/l溫度為50。C的氬氧化鈉溶液中浸漬25分鐘。
(8) 老成、黃化
老成在老成鼓中進(jìn)行，具體條件為溫度30-60°C,時(shí)間30-90分鐘，粘度 0. 006MPa.S。黃化在黃化機(jī)中進(jìn)行，具體條件為二硫化碳用量為堿纖維素重量的 45%,黃化的終溫為33。C,黃化時(shí)間為50分鐘。
(9) 紡絲
在紡絲機(jī)種進(jìn)行，紡速55m/min,酸浴液的組成為硫酸130g/l,硫酸鈉2310g/l, 硫酸鋅10-15g/l，酸浴落差3g/l.溫度為45°C。
(10) 精煉、
在精煉機(jī)中進(jìn)行，具體條件為 一水洗溫度常溫；二水洗溫度50~55°C; 三水洗溫度50~55°C;脫碌u浴溫度70~75°C;脫錄u浴濃度7. 0~8. Og/1 雙氧水濃度0.15-0.18%;上油濃度5~6 g/l，溫度為常溫； 高壓扎車后含水50~55%
(11) 干燥、打包
所制備的成品質(zhì)量為干斷裂強(qiáng)度2. 52CN/dtex;濕斷裂強(qiáng)度1. 53CN/dtex;
干斷裂伸長率18.0%;線密度偏差率+1.12%;長度偏差率+0.5%;超長纖維 0.2%;倍長纖維3. 5mg/100g;殘硫量8. 0mg/100g;瘋點(diǎn)4. 5mg/100g;干強(qiáng)變 異系數(shù)13. 26%。
實(shí)施例3
本實(shí)施例涉及以去掉韌皮部分的工業(yè)大麻稈為原料制備粘膠纖維。
(1) 閃爆將切碎的材料在連續(xù)式閃爆機(jī)中，采用蒸汽加濕加壓，當(dāng)壓力達(dá)到 0. 6Mpa，保持15分鐘后瞬間釋壓。
(2) 預(yù)水解液比l: 5,保溫溫度15(TC,保溫時(shí)間120分。
(3 )硫酸鹽法蒸煮液比1: 4，總堿量(以Na20計(jì))40°/。，硫化度25%， 第一次 保溫150'C,保溫時(shí)間60分，第二次保溫溫度170°C,保溫時(shí)間90分。
(4) 氯化、漂白、酸處理
先在漂白機(jī)中進(jìn)行一次漂白，相對絕干漿用氯量為3%,漂白漿濃5%，溫度39 。C,時(shí)間為60分鐘，漂白結(jié)束后進(jìn)行酸處理，酸處理中鹽酸用量對絕干漿為5°/。，時(shí) 間為20分鐘，溫度為常溫；之后進(jìn)行二次漂白，相對絕干漿用氯量為0.5%,時(shí)間為 30分鐘，溫度為常溫，漂白結(jié)束之后進(jìn)行酸處理，酸處理中鹽酸用量對絕干漿為1%, 時(shí)間為30分鐘。
(5) 堿精制
這一步驟包括對酸處理后所得的漿料進(jìn)行除砂、濃縮，可以在除砂器中進(jìn)行除 砂，除沙后經(jīng)濃縮機(jī)使?jié){液濃度濃縮至3. 0-3. 5%。所述的堿精制具體為氫氧化鈉 的濃度為160g/1,時(shí)間為100分鐘，堿精制漿濃10%，堿精制的溫度為30。C。 (6 )搓磨
利用搓磨分絲機(jī)將麻漿粕進(jìn)行搓磨分絲，使原料的定積重量控制在130g/l,其 中搓磨分絲機(jī)的轉(zhuǎn)速為350r/min。 (7 )浸漬
在浸漬桶中進(jìn)行，將經(jīng)過搓磨分絲機(jī)進(jìn)行分絲之后的麻漿粕在濃度為260g/l溫 度為30'C的堿溶液中浸漬15分鐘。 (8 )老成、黃化
老成在老成鼓中進(jìn)行，具體條件為溫度60。C,時(shí)間30分鐘，粘度 0. 005-0. 007MPa S。黃化在黃化機(jī)中進(jìn)行，具體條件為二碌d匕碳用量為堿纖維素
重量的26%，黃化的終溫為28°C,黃化時(shí)間為100分鐘。
(9) 紡絲
在紡絲機(jī)種進(jìn)行，紡速55m/min,酸浴液的組成為石克酸120g/1,辟^酸鈉300g/l, 硫酸鋅15g/1,酸浴落差4g/1.溫度為50。C。
(10) 精煉、
在精煉機(jī)中進(jìn)行，具體條件為 一水洗溫度常溫；二水洗溫度50~55°C; 三水洗溫度5 0 ~ 55 °C;脫硫浴溫度70 ~ 75 °C;脫辟L浴濃度7. 0 ~ 8. Og/1 雙氧水濃度0.15-0.18°/。；上油濃度5-6 g/1，溫度為常溫； 高壓扎車后含水50~55%
(11) 干燥、打包
所制備的成品質(zhì)量為干斷裂強(qiáng)度2. 40CN/dtex;濕斷裂強(qiáng)度1. 51CN/dtex; 干斷裂伸長率20.0%;線密度偏差率-2.25%;長度偏差率6.2%;超長纖維 0.6%;倍長纖維3. 8mg/100g;殘硫量11.2mg/100g;瘋點(diǎn)5. 8mg/100g;干強(qiáng) 變異系數(shù)14. 25%;
實(shí)施例4
本實(shí)施例涉及以去掉韌皮部分的工業(yè)大麻稈為原料制備粘膠纖維。
(1) 堿法蒸煮
液比l: 4,總堿量(以Na20計(jì))27%,第一次保溫150'C,保溫時(shí)間70分，第二 次保溫溫度165。C，保溫時(shí)間135分。
(2) 搓磨分絲:轉(zhuǎn)速350r/min,自然堆積密度130g/1。
(3) 堿浸漬溫度30。C，壓力O. 3Mpa,時(shí)間90分。 (4 )成品質(zhì)量
干斷裂強(qiáng)度2. 3CN/dtex;濕斷裂強(qiáng)度1.42CN/dtex;干斷裂伸長率22%; 線密度偏差率-3. 6%;長度偏差率-3. 2%;超長纖維0. 3%;倍長纖維8. Omg/100g; 殘硫量10. 5mg/100g;疵點(diǎn)6. 3mg/100g;干強(qiáng)變異系數(shù)11.6%。
實(shí)施例5 13
本實(shí)施例涉及脫膠的工業(yè)大麻稈的韌皮部分為原料制備粘膠纖維。 (1 )預(yù)水解硫酸鹽法蒸煮
預(yù)水解液比l: 6,保溫溫度150℃,保溫時(shí)間120分。
硫酸鹽法蒸煮液比1: 5,總堿量(以Na20計(jì))40%,硫化度18%, 第一次 保溫130℃,保溫時(shí)間60分，第二次保溫溫度175°C,保溫時(shí)間90分。
(2) 搓磨分絲轉(zhuǎn)速260r/min,自然堆積密度120g/l。
(3) 堿浸溫度4(TC,壓力0.2Mpa,時(shí)間120分。 其余步驟與實(shí)施例l相同
成品質(zhì)量干斷裂強(qiáng)度2.45CN/dtex;濕斷裂強(qiáng)度1. 51CN/dtex;干斷裂伸 長率23. 1%;線密度偏差率+2%;長度偏差率+ 6. 8%;超長纖維0. 9%;倍長 纖維11mg/100g;殘硫量8. 7mg/100g;疵點(diǎn)2. lmg/100g干強(qiáng)變異系數(shù):14.1%;
實(shí)施例6
本實(shí)施例涉及以去掉韌皮部分的工業(yè)大麻麻稈為原料制備粘膠纖維。 (1)硫酸鹽法蒸煮
液比1: 3.5，總堿量(以Na20計(jì))20%，硫化度15%,保溫時(shí)間120分，保溫 溫度175°C。
(2)堿精制漿濃15%，用堿量7%，溫度135℃，時(shí)間90分 (3)搓磨分絲:轉(zhuǎn)速350r/min,自然堆積密度130g/1。 (4)堿浸溫度30℃,壓力O. 3Mpa，時(shí)間90分。 其余步驟與實(shí)施例2相同 成品質(zhì)量干斷裂強(qiáng)度2. 5CN/dtex;濕斷裂強(qiáng)度1. 58CN/dtex;干斷裂伸 長率23.6%;線密度偏差率+1.25%;長度偏差率-3.0%;超長纖維0.3%;倍 長纖維2. 8mg/100g;瘋點(diǎn)9. 0 mg/100g;干強(qiáng)變異系數(shù)12. 00%。
實(shí)施例7
本實(shí)施例涉及以經(jīng)過脫膠的工業(yè)大麻稈的韌皮部分為原料制備粘膠纖維。 (1)堿法蒸煮工藝
液比1: 4.7，總堿量(以Na2(H+) 25%,硫化度0%,保溫時(shí)間160分，保溫溫 度170°C。
(2) 堿精制漿濃18%,用堿量5%，溫度12(TC,時(shí)間73分
(3) 搓磨分絲轉(zhuǎn)速260r/min，自然堆積密度120g/1。
(4) 堿浸溫度40。C,壓力0.2Mpa,時(shí)間120分。 其余步驟與實(shí)施例3相同
成品質(zhì)量干斷裂強(qiáng)度2. 25C幽ex;濕斷裂強(qiáng)度1. 35CN/dtex;干斷裂伸 長率24.5%;線密度偏差率-0.5°/。；長度偏差率2.0%;超長纖維0.3%;倍 長纖維4. 5mg/100g;疵點(diǎn)7. 5mg/100g;干強(qiáng)變異系數(shù)10.00%。
實(shí)施例8
本實(shí)施例涉及以工業(yè)大麻全稈原料制備粘膠纖維。 (1)硫酸鹽法蒸煮
液比1: 5. 5,總堿量(以Na20計(jì))40°/。，硫化度25%,保溫時(shí)間180分，保溫溫 度160°C。
(2) 堿精制漿濃2(W,用石威量10y。，溫度15(TC,時(shí)間60分。
(3) 搓磨分絲轉(zhuǎn)速500r/min,自然堆積密度150g/1。。 (4)堿浸溫度30。C,壓力O. 3Mpa,時(shí)間90分。
其余步驟與實(shí)施例3相同。
成品質(zhì)量干斷裂強(qiáng)度2. 32CN/dtex;濕斷裂強(qiáng)度1.42CN/dtex;干斷裂 伸長率20.5%;線密度偏差率0.5%;長度偏差率1.8%;超長纖維0.9%; 倍長纖維3. 5mg/100g;疵點(diǎn)6. 5 mg/100g;干強(qiáng)變異系數(shù)15. 00%。
權(quán)利要求
1、一種粘膠纖維，其特征在于所述的粘膠纖維以工業(yè)用大麻為原料制備，所述的粘膠纖維的干斷裂強(qiáng)度≥2.2CN/dtex；濕斷裂強(qiáng)度≥1.3CN/dtex；干斷裂伸長率≥18.0％；線密度偏差率±7.00％；長度偏差率±9.0％；超長纖維≤1.0％；倍長纖維≤20.0mg/100g；殘硫量≤15.0mg/100g；疵點(diǎn)≤25mg/100g；干強(qiáng)變異系數(shù)≤18.00％。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所迷的粘膠纖維，其特征在于所述的原料為經(jīng)過脫膠或未脫膠的 工業(yè)大麻稈的韌皮部分，或者工業(yè)大麻全稈，或者去掉韌皮部分的工業(yè)大麻麻稈。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的粘膠纖維的制備方法，包括備料、切料、蒸煮、精選、 氯化、漂白、酸處理、堿精制、抄造、浸漬、壓榨、粉碎、老成、黃化、溶解、紡 絲、精煉、干燥、打包，其特征在于在進(jìn)行切料之后在蒸煮之前，還經(jīng)過閃爆的過 程。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述的閃爆具體為將切碎的材料放在 閃爆機(jī)中，采用蒸汽加濕加壓，當(dāng)壓力達(dá)到0. 6-1. 2Mpa，保持8-15分鐘后瞬間釋壓。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于在抄造之后浸漬之前，利用搓磨分絲機(jī) 將漿粕進(jìn)行搓磨分絲，使原料的定積重量控制在120~150g/l,其中搓磨分絲機(jī)的轉(zhuǎn) 速為250-500r/min。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3或4或5所述的方法，其特征在于采用預(yù)水解-硫酸鹽法蒸煮的 方法具體為先在液比1: 4~6,保溫溫度150 ~ 175。C的條件下將備好的原料預(yù)水 解保溫時(shí)間60 ~ 120分；然后在液比為1: 3-5,用^ 威量以Na20計(jì)對絕干原料20 ~ 40°/。，硫化度5~25°/。的條件下，升溫至130~150°C，保溫時(shí)間60 90分；之后再進(jìn) 行升溫至155 ~ 170°C,保溫時(shí)間90~180分。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3或4或5所述的方法，其特征在于采用堿法蒸煮的具體方法為 在液比為1: 3.5-5.5，用堿量以Na20計(jì)對絕干原料的18~25%的條件下，升溫至 160~ 175。C后寸呆溫時(shí)間120 - 180分。
8、 根據(jù)權(quán)利要求3或4或5所述的方法，其特征在于在所述的抄造后所得的漿粕的 質(zhì)量為曱種纖維素^90y。，粘度^8. 0mPa s,白度^60%，水分9. 0±0. 5%,鐵分^ 140ppm。
9、 根據(jù)權(quán)利要求3或4或5所述的方法，其特征在于所述的浸漬具體為將經(jīng)過搓 磨分絲機(jī)進(jìn)行分絲之后的麻漿粕在濃度為220-260g/l,溫度為40-60。C的Na0H溶液 中浸漬10-25分鐘。
10、 根據(jù)權(quán)利要求3或4或5所述的方法，其特征在于在精選之后抄造之前，還包 括堿精制的過程；所述的堿精制具體為NaOH的濃度為130-200g/l，時(shí)間為60-120 分鐘，堿精制漿濃6-12%，堿精制的溫度為20-35°C。
11、 根據(jù)權(quán)利要去3或4或5所述的方法，其特征在于所述的漂白和酸處理為 先在漂白機(jī)中進(jìn)行一次漂白，相對絕干漿用氯量為1-3%,漂白漿濃4-6%,溫度39-50'C,時(shí)間為40-90分鐘，漂白結(jié)束后進(jìn)行酸處理，酸處理中鹽酸用量對絕千漿 為2-5%,時(shí)間為20-60分鐘，溫度為常溫；之后進(jìn)行二次漂白，相對絕干漿用氯量 為O. 2%-0.5%,時(shí)間為20-40分鐘，溫度為常溫，漂白結(jié)束之后進(jìn)行酸處理，酸處理 中鹽酸用量對絕干漿為1-3%,時(shí)間為10-30分鐘。
12、 根據(jù)權(quán)利要求3或4或5所述的方法，其特征在于所述的黃化條件為CSz加入 量相對曱纖維素含量的25-40%,時(shí)間為90-130分鐘，黃化初溫為19-20°C,黃化終 溫25-32。C，真空度《-0. 08Mpa。13、 根據(jù)權(quán)利要求3或4或5所述的方法，其特征在于所述的紡絲具體為在紡絲 機(jī)種進(jìn)行，酸浴液的組成為硫酸110-130g/l,硫酸鈉280-310g/l,硫酸鋅10-15g/l， 酸浴落差〈5g/1,溫度為45-55°C。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種利用工業(yè)大麻為原料制備的粘膠纖維及其制備方法，所述方法包括備料、切料、閃爆、預(yù)水解、蒸煮、精選、氯化、漂白、酸處理、精制、抄造、搓磨、浸漬、壓榨、粉碎、老成、黃化、溶解、混合、過濾、脫泡、過濾、紡絲、切斷、精煉、干燥、打包。以工業(yè)大麻為原料通過所述方法制得的粘膠纖維具有柔軟、光滑、吸放濕性強(qiáng)、良好的抗菌性以及便于染色等特點(diǎn)，為紡織領(lǐng)域提供了一種新型原料纖維。
文檔編號(hào)D06M11/55GK101104958SQ20071013060
公開日2008年1月16日 申請日期2007年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月10日
發(fā)明者劉俊卿, 宋德武, 華 張, 張建春, 李振峰, 梁高勇, 薛振軍, 鄭書華, 郝新敏 申請人:中國人民解放軍總后勤部軍需裝備研究所;河北吉藁化纖有限責(zé)任公司