[發(fā)明專利]纖維素共混纖維的溶劑制備法及其應(yīng)用

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810034680.3
• 申請日: 2008-03-14
• 公開（公告）號: CN101240454A
• 公開（公告）日: 2008-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 洪朝陽
• 申請（專利權(quán)）人: 福建宏遠集團有限公司
• 主分類號: D01D1/02
• 分類號: D01D1/02;D01D1/10;D01D5/06;D01D5/12;D02J1/22;D01F8/02
• 代理公司: 上海泰能知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所
• 代理人: 黃志達;謝文凱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬共混纖維領(lǐng)域，特別是涉及纖維素共混纖維的溶劑制備法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

自然界中的所有物質(zhì)中纖維素不僅儲備量大，而且有巨大的恢復(fù)量。目前只有極少量的纖維素被制成纖維。用于制造纖維和薄膜的纖維素量，還不及世界工業(yè)生產(chǎn)的纖維素產(chǎn)量的4％。隨著人類對自然界認識的不斷深入以及石油、煤、天然氣等資源的日益短缺，纖維素的利用將逐漸擴大。

纖維素纖維由于原料纖維素能被生物分解或安全燃燒轉(zhuǎn)化成水蒸氣和二氧化碳，由廢棄物引起的破壞環(huán)境問題少。因此發(fā)展纖維素纖維是十分必要的。

工業(yè)化生產(chǎn)制得的粘膠纖維作為一種再生纖維素纖維，因其穿著舒適、對皮膚無刺激等優(yōu)良服用性能而被廣大消費者所青睞，但也有不盡人意的一面，例如穿著過程中容易產(chǎn)生褶皺、不挺括等，同時在生產(chǎn)過程中能耗和水消耗很大，并存在嚴重的“三廢”問題。因此采用新型溶劑將纖維素直接溶解，以改善粘膠纖維一些天然缺陷、并避免環(huán)境污染就成為當務(wù)之急。

離子液體作為一種新型的纖維素溶劑，在較寬的范圍內(nèi)以液態(tài)存在，且具有良好的熱穩(wěn)定性，無毒、無揮發(fā)性，有利于環(huán)境保護和操作人員健康。可以通過選擇適宜的陰、陽離子組合，而在一定程度上改變其物理化學(xué)性質(zhì)，是許多有機物、無機物和高分子材料的良溶劑。許多離子液體對纖維素的溶解度很大，有些甚至達到25％；而采用纖維素黃化法生產(chǎn)粘膠纖維所采用的纖維素濃度不超過10％，因此采用離子液體生產(chǎn)纖維素纖維可以明顯提高生產(chǎn)效率。

制造再生纖維素纖維的半制品——漿粕的原材料來源相當廣泛，從優(yōu)質(zhì)的針葉木和棉短絨到闊葉木、速生材、竹子以及各種草本植物(如甘蔗渣、蘆葦、黃麻桿等)。其中，竹材作為一種纖維素來源，其生長周期短，一般3～5年即可成材砍伐，產(chǎn)量高，對生長環(huán)境要求低，使得成本較低。且不影響生態(tài)平衡，因此是未來極佳的紡織原料。并且竹纖維的橫截面布滿了不規(guī)則的空隙，是一種超中空纖維，可在瞬間吸收和蒸發(fā)水分，具有極佳的透氣、透濕的毛細管效應(yīng)；因此，竹纖維具有吸濕性能好、透氣性強、手感柔軟、織物懸垂性好、上色容易、色澤鮮艷、穿著涼爽等一系列優(yōu)點。同時，竹纖維還具有抑菌性能，并且不因穿著和水洗時而降低或消失。同時考慮到聚乙烯基類高聚物及其共聚物具有一些獨特的性質(zhì)，通過與纖維素共混，共同溶解在共同溶劑中，使共混纖維除具有竹纖維素原有的特性外又具有一些新穎的特性，如優(yōu)良的耐光性、耐氣候性、良好的耐溶劑性、化學(xué)穩(wěn)定性等，因此開發(fā)纖維素/聚乙烯基類共混纖維具有重要意義。

參考文獻：

1.美國專利20030157351公開了一種纖維素在離子液體中溶解和加工的方法。

2.中國專利ZL01126469.1公開了采用高濕模量法生產(chǎn)粘膠纖維的方法及用途。

3.中國專利CN1596282A公開了采用離子液體溶解及加工纖維素的方法。

4.中國專利CN03129531.2溶劑法竹纖維素纖維的制造方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種纖維素共混纖維的溶劑制備法及其應(yīng)用，通過以離子液體為共溶劑來制備纖維素共混纖維，解決了目前采用粘膠法生產(chǎn)纖維素共混纖維所帶來的環(huán)境污染問題，滿足生產(chǎn)需求。

本發(fā)明的纖維素共混纖維的溶劑制備法，包括下列步驟：

(1)將粉碎的纖維素、聚乙烯基類高聚物，在機械攪拌下投入到離子液體中，混合均勻，在25～160℃溫度下溶解1～80小時，形成總固含量為3～40％的均一穩(wěn)定紡絲原液，微波輻射、施加一定的真空度等有利于漿粕的溶解，其纖維素、聚乙烯基類高聚物的質(zhì)量混合比為99.5∶0.5～60∶40；

(2)經(jīng)過濾、脫泡3～120小時后，采用濕法紡絲、干噴濕紡法或熔噴濕紡法進行紡絲，從噴絲孔噴出的原液細流經(jīng)凝固浴固化成初生纖維素，其中凝固浴為水或0～60％的離子液體水溶液，凝固浴溫度為0～90℃，紡絲速度為5～150米/分；

(3)再經(jīng)拉伸、水洗、漂白，以徹底除去纖維中的各種雜質(zhì)，再經(jīng)過上油、干燥等工序，得到纖維素共混纖維。

所述粉碎的纖維素是采用聚合度在400～2500，α-纖維素含量90％～100％的天然纖維素(可使用竹漿粕、木漿粕、棉漿粕、蘆葦漿、甘蔗渣漿、麻桿漿等或其混合使用)經(jīng)過機械粉碎，漿粕經(jīng)過活化處理或不做處理。

所述聚乙烯基類高聚物為均聚物或多元共聚物(如聚丙烯酸甲酯，聚甲基丙烯酸甲酯、聚醋酸乙烯酯、聚丙烯腈、聚馬來酸酐、聚乙烯醇等)，分子量為30000～300000。