中空粘膠短纖維的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種中空粘膠短纖維的制備方法，包括以下步驟：（1）用堿對棉漿粕進行堿化處理制得堿纖維素，再用二硫化碳對堿纖維素進行黃化處理45~55分鐘，加水出料制得粘膠溶液，其中二硫化碳的質量為堿纖維素中纖維素質量的28~32%；（2）將粘膠溶液經溶解、過濾脫泡、再過濾處理后，添加發(fā)泡劑并混合均勻得到紡絲溶液；（3）將紡絲溶液經由濕法紡絲工藝在凝固浴中紡絲，制得中空粘膠短纖維。在本發(fā)明中，不需要使用變性劑；添加發(fā)泡劑后立即進行紡絲，避免了發(fā)泡劑在紡絲液中時間長而導致的不良現(xiàn)象；簡化了工藝、降低了成本且更加環(huán)保，具有良好的應用前景。
【專利說明】中空粘膠短纖維的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種纖維制備領域，更特別涉及一種中空粘膠短纖維的制備方法。
【背景技術】
[0002]中空纖維是一種纖維軸向具有管狀空腔的纖維。當前紡織品市場上的中空纖維大都為合成纖維，其制品存在吸濕低、抗靜電性差、易起毛起球等缺點。故而開發(fā)吸濕性好、抗靜電性好、不起毛起球的粘膠中空纖維是市場的一種迫切需求。與普通粘膠纖維相比，中空粘膠纖維具有以下優(yōu)點:中空粘膠纖維比普通粘膠纖維約輕25% ;保水性比普通粘膠纖維大30%至40% ;織物的覆蓋性、保暖隔熱性、柔軟性、彈性、蓬松性、透氣性都比普通粘膠纖維要好；纖維可紡性好，能大大改善合成纖維的可紡性及服用性。因而中空纖維得到人們的廣泛應用。
[0003]專利號為CN 101089256A的發(fā)明專利公開了一種高性能中空纖維素纖維的制造方法，其方法是在纖維素纖維生產過程中的黃化步驟中加變性劑、溶解過程中加鹽類發(fā)泡劑。然而大家知道，在離紡絲還需要十幾小時的溶解過程中加入鹽類會使粘膠溶液加速熟成，粘膠溶液的過濾和可紡性都會受到相當不利的影響。其次，從溶解到紡絲所有容器中的粘膠都含有鹽類，這就增加了品種翻改時的清洗工作量，造成浪費，也給生產帶來麻煩。

【發(fā)明內容】

[0004]為克服現(xiàn) 有技術中的上述問題，本發(fā)明提供了一種中空粘膠短纖維的制備方法，其工藝更簡單，更環(huán)保且成本較低，產品品質更優(yōu)。
[0005]本發(fā)明采用的技術方案是:一種中空粘膠短纖維的制備方法，包括以下步驟:
(I)用堿對棉漿柏進行堿化處理制得堿纖維素，再用二硫化碳對堿纖維素進行黃化處理45~55分鐘，加水制得粘膠溶液，其中二硫化碳的質量為堿纖維素中纖維素質量的28~32%，優(yōu)選地，二硫化碳的質量為堿纖維素中甲種纖維素(α -纖維素，甲纖)質量的28~32% ；
(2)將步驟(1)中所得到的粘膠溶液經溶解、過濾脫泡、再過濾處理后，添加發(fā)泡劑并混合均勻得到紡絲溶液；
(3)將步驟(2)中得到的紡絲溶液經由濕法紡絲工藝在凝固浴中紡絲，制得中空粘膠短纖維。
[0006]進一步地，在步驟(1)中，堿化處理使用的堿為氫氧化鈉溶液。在本發(fā)明中，使用離子膜過濾后的堿溶液使得雜質更少，產品質量更優(yōu)良。
[0007]優(yōu)選地，發(fā)泡劑為質量分數為20-30%的碳酸鈉水溶液。本發(fā)明的發(fā)泡劑是將工業(yè)級無水碳酸鈉加入到去離子水中配制而成。
[0008]更優(yōu)選地，發(fā)泡劑的質量為粘膠溶液的20-30%。
[0009]進一步地，凝固浴由硫酸、硫酸鈉、硫酸鋅和水混合而成。
[0010]優(yōu)選地，凝固浴中硫酸的含量為10(Tll0 g/L，硫酸鈉的含量為28(T300 g/L，硫酸鋅的含量為1(T12 g/L。
[0011]更優(yōu)選地，凝固浴的溫度為4(T45°C。凝固浴的溫度過高過低都會對產品造成不利影響。
[0012]在本發(fā)明中，熟成和脫泡后纖維素黃酸酯溶液落球粘度為50-60秒(2mm鋼珠通過20cm液體高度的時間)。
[0013]本發(fā)明的中空粘膠短纖維具體制備方法為:纖維素堿化、黃化、溶解、一次過濾、二次過濾、熟成和脫泡、紡前過濾、發(fā)泡劑的注射及混合、濕法紡絲、塑化牽伸、切斷、后處理、烘燥、打包。與現(xiàn)有技術不同，本發(fā)明是在紡絲前進行發(fā)泡劑的添加混合工序，作用是將發(fā)泡劑定量地加入并均勻地混合成紡絲溶液后，立即進行紡絲，使得發(fā)泡劑不會對因長時間存在于紡絲溶液中而對產品不利，且不需要使用變性劑，降低了成本，亦可避免過濾脫泡效果不好對產品造成不利影響的現(xiàn)象。
[0014]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有下列優(yōu)點:本發(fā)明所提供的中空粘膠短纖維的制備方法中，無需加入變性劑，而發(fā)泡劑加入工序是在粘膠溶液進紡絲機之前進行的，因而鹽類發(fā)泡劑接觸粘膠只有幾分鐘，不影響熟成，也就不用增加化工料用量來改善粘膠質量。本發(fā)明所帶來的具體的優(yōu)點包括:一是減少了加入物料的量，不需要變性劑；二是對過濾和紡絲不會影響，即在保持 良好產品性能的同時，簡化了工藝、降低了成本，減少了污染。
【具體實施方式】
[0015]下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明，以便本領域技術人員可更好地理解本發(fā)明，從而對本發(fā)明的保護范圍作出更為清楚明確的界定。
[0016]實施例1
1.紡絲溶液的制備:以棉漿柏為原料，在液堿(氫氧化鈉水溶液)的作用下，經粉碎、堿化制得堿纖維素，用占堿纖維素中甲纖質量32%的二硫化碳進行黃化，黃化50min后加水出料得粘膠溶液，經過溶解、過濾脫泡，纖維素黃酸酯溶液的平均粘度為52秒，紡前過濾后，添加(采用注射方式)質量分數為20%的碳酸鈉水溶液并混合均勻制成紡絲溶液，發(fā)泡劑(碳酸鈉溶液)占粘膠溶液的質量比例為26%。
[0017]2.紡絲:用孔徑0.05mm噴絲頭將前述紡絲溶液，在溫度40°C、硫酸含量102 g/L、硫酸鈉含量290 g/L、硫酸鋅含量10 g/L的凝固浴(水溶液)中紡絲成型，并經90%的有效抽伸，生產1.33dtex的短纖維。纖維經酸洗、水洗、切斷、脫硫、上油等后處理并進行烘干后得到棉型中空粘膠短纖維。成品主要性能指標為:線偏率1.50% ;干斷裂強度2.20cN/dtex ；濕斷裂強度1.18cN/dtex ;干斷裂伸長率16.8% ;中空率99% ;回潮率10.56% ;含油率0.38%。
[0018]實施例2
I.紡絲溶液的制備:以棉漿柏為原料，在液堿(氫氧化鈉水溶液)的作用下，經粉碎、堿化制得堿纖維素，用占堿纖維素中甲纖質量30%的二硫化碳進行黃化，黃化55min后加水出料得粘膠溶液，經過溶解、過濾脫泡，纖維素黃酸酯溶液的平均粘度為56秒，紡前過濾后，添加(采用注射的方式)質量分數為25%碳酸鈉水溶液并混合均勻制成紡絲溶液，發(fā)泡劑(碳酸鈉溶液)占粘膠溶液的質量比例為30%。
[0019]2.紡絲:前述紡絲液用孔徑0.07mm噴絲頭,在溫度43°C、硫酸含量100g/L、硫酸鈉含量280 g/L、硫酸鋅含量11 g/L的凝固浴(水溶液)中紡絲成型，并經85%的有效抽伸，生產2.78dtex之短纖維。纖維經酸洗、水洗、切斷、脫硫、上油等后處理并進行烘干后得到中長型中空粘膠短纖維。成品主要性能指標為:線偏率一 1.08% ;干斷裂強度2.10cN/dtex ；濕斷裂強度1.15cN/dtex ;干斷裂伸長率16.3% ;中空率99% ;回潮率10.22% ;含油率0.35%。
[0020]實施例3
I.紡絲溶液的制備:以棉漿柏為原料，在液堿(氫氧化鈉水溶液)的作用下，經粉碎、堿化制得堿纖維素，用占堿纖維素中甲纖質量28%的二硫化碳進行黃化，黃化45min后加水出料得粘膠溶液，經過溶解、過濾脫泡，纖維素黃酸酯溶液的平均粘度為57秒，紡前過濾后，添加(采用注射的方式)質量分數為30%碳酸鈉水溶液并混合均勻制成紡絲溶液。發(fā)泡劑(碳酸鈉溶液)占粘膠溶液的質量比例為20%。
[0021]2.紡絲:前述紡絲液用孔徑0.1Omm噴絲頭,在溫度45°C、硫酸含量110 g/L、硫酸鈉含量300g/L、硫酸鋅含量12 g/L的凝固浴(水溶液)中紡絲成型，并經86%的有效抽伸，生產5.56dtex之短纖維。纖維經酸洗、水洗、切斷、脫硫、上油等后處理并進行烘干后得到毛型中空粘膠短纖維。成品主要性能指標為:線偏率1.44% ;干斷裂強度2.03cN/dtex ;濕斷裂強度1.llcN/dtex ;干斷裂伸長率15.4% ;中空率99% ;回潮率10.15% ;含油率0.36%。
[0022]本發(fā)明公開了一種中空粘膠短纖維的制造方法，以五合機法采用高品質棉漿柏經堿化、粉碎、老成、黃化、溶解制成粘膠溶液，再經過濾、脫泡、再過濾后，以注射方式將發(fā)泡劑混合到粘膠溶液中，用普通粘膠纖維的濕法紡絲機進行紡絲，經切斷、脫硫、洗滌、上油等處理后，再烘干打包就得到具有較高吸濕性和保暖性的中空粘膠短纖維。
[0023]以上對本發(fā)明的特定實施例進行了說明，但本發(fā)明的保護內容不僅僅限定于以上實施例，在本發(fā)明的所屬【技術領域】中，只要掌握通常知識，就可以在其技術要旨范圍內進行多種多樣的變更。
【權利要求】
1.一種中空粘膠短纖維的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)用堿對棉漿柏進行堿化處理制得堿纖維素，再用二硫化碳對所述堿纖維素進行黃化處理45~55分鐘，加水制得粘膠溶液，其中所述二硫化碳的質量為所述堿纖維素中纖維素質量的28~32% ； (2)將步驟(1)中所得到的粘膠溶液經溶解、過濾脫泡、再過濾處理后，添加發(fā)泡劑并混合均勻得到紡絲溶液； (3)將步驟(2)中得到的紡絲溶液經由濕法紡絲工藝在凝固浴中紡絲，制得中空粘膠短纖維。
2.根據權利要求1所述的中空粘膠短纖維的制備方法，其特征在于:在步驟(1)中，所述堿化處理使用的堿為氫氧化鈉溶液。
3.根據權利要求1所述的中空粘膠短纖維的制備方法，其特征在于:在步驟(2)中，所述發(fā)泡劑為質量分數為20-30%的碳酸鈉水溶液。
4.根據權利要求1或3所述的中空粘膠短纖維的制備方法，其特征在于:添加的所述發(fā)泡劑的質量為粘膠溶液的20-30%。
5.根據權利要求1所述的中空粘膠短纖維的制備方法，其特征在于:所述凝固浴由硫酸、硫酸鈉、硫酸鋅和水混合而成。
6.根據權利要求5所述的中空粘膠短纖維的制備方法，其特征在于:所述凝固浴中硫酸的含量為100-110 g/L，所述硫酸鈉的含量為280~300 g/L，所述硫酸鋅的含量為10-12g/L0
7.根據權利要求1或5所述的中空粘膠短纖維的制備方法，其特征在于:所述凝固浴的溫度為40~45°C。
【文檔編號】D01F2/20GK103938290SQ201410070441
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年2月28日 優(yōu)先權日:2014年2月28日
【發(fā)明者】仇海明, 陳伯龍, 沙治強, 姚惠榮, 宗啟成 申請人:蘇州恒光化纖有限公司