[發(fā)明專利]一種復(fù)合纖維及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210381806.0
• 申請(qǐng)日: 2012-10-10
• 公開（公告）號(hào): CN102912474A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田磊;陳玉波;易長(zhǎng)海;余剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東省均安牛仔服裝研究院
• 主分類號(hào): D01F8/02
• 分類號(hào): D01F8/02;D01D5/30;D01D5/06;D01D10/06;D01D1/02
• 代理公司: 佛山市名誠(chéng)專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 44293
• 代理人: 盧志文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種功能性纖維材料，尤其涉及一種木棉纖維粉體與纖維素的復(fù)合纖維，以及該復(fù)合纖維的制備方法。

背景技術(shù)

纖維素纖維作為最早的人造纖維已有一百多年的歷史，現(xiàn)有纖維素纖維產(chǎn)量已達(dá)260多萬(wàn)噸，進(jìn)入二十一世紀(jì)以來(lái)，隨著世界人口增長(zhǎng)，能源危機(jī)，資源枯竭，可以由大自然產(chǎn)生的纖維素纖維倍受關(guān)注。然而，由于傳統(tǒng)的棉、麻天然纖維素纖維在發(fā)展規(guī)模方面有一定局限，如棉花的“與糧爭(zhēng)地的問(wèn)題，人們把視線越來(lái)越多的集中在了新型天然、再生纖維素纖維的開發(fā)和利用上。

木棉纖維是一種木本植物木棉樹的果實(shí)纖維，附著于木棉蒴果殼體內(nèi)壁，由內(nèi)壁細(xì)胞發(fā)育、生長(zhǎng)而成。其纖維與果實(shí)附著作用力小，因而一般不需專門的初加工設(shè)備，只需籮筐篩動(dòng)，木棉種子便自行沉底，即可獲得木棉纖維。木棉纖維是一種天然纖維素纖維，與棉纖維同屬單細(xì)胞纖維。木棉纖維具有一系列獨(dú)特的特點(diǎn)：它的細(xì)度僅有棉纖維的1/2，中空率卻達(dá)到86%以上，是一般棉纖維的2-3倍，也就是說(shuō)，木棉服裝比一般纖維制成的服裝更輕、更薄，保暖效果反而更高。木棉纖維長(zhǎng)度較短，為8-34mm，纖維中段直徑范圍20-45μm，線密0.9-1.2dtex。在強(qiáng)度與伸長(zhǎng)方面，木棉纖維的強(qiáng)力較低，伸長(zhǎng)能力小。單纖維平均強(qiáng)1.4-1.7cN，纖維比強(qiáng)度為0.8-1.3?cN/dtex，斷裂伸長(zhǎng)率為1.5%-3.0%。

木棉纖維具有一系列優(yōu)良特性如：光潔、抗菌、防蛀、防霉、輕柔、不易纏結(jié)、不透水、不導(dǎo)熱等。其主要生長(zhǎng)在國(guó)內(nèi)的云南、海南島、廣東、廣西、福建南部等熱帶省區(qū)，以及國(guó)外的印度尼西亞、尼日尼亞、泰國(guó)、非洲等熱帶國(guó)家。我國(guó)的木棉纖主要來(lái)自于木棉屬的木棉種，使用少。一株成年期的木棉樹可產(chǎn)5～8?kg的木棉纖維，目前包括我國(guó)在內(nèi)的木棉纖維的全球年產(chǎn)量約19.?5萬(wàn)噸，但是木棉纖維存在以下不足之處：（1）木棉纖維的有效利用與使用率很低，在紡織領(lǐng)域也鮮有在市場(chǎng)上應(yīng)用的產(chǎn)品，消費(fèi)者基本上不知道還有這樣一種類似棉、性能又優(yōu)于棉的天然纖維素纖維產(chǎn)品；（2）木棉纖維因長(zhǎng)度較短，強(qiáng)度較低，表面較光滑，相對(duì)扭轉(zhuǎn)剛度大，抱合力差，因此紡紗難度大，成紗質(zhì)量較低，而且其上染率不高；因此，這些缺點(diǎn)，使木棉很難用加工棉或毛的紡紗方法單獨(dú)紡紗；（3）長(zhǎng)期以來(lái)，由于木棉纖維產(chǎn)量和纖維可加工性、上染率不高等問(wèn)題，木棉只被用來(lái)做低檔絮制品，影響了其在紡織服裝產(chǎn)品中的開發(fā)利用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的種種不足，而提供一種生產(chǎn)成本低、具有優(yōu)良性能的木棉纖維粉體與纖維素的復(fù)合纖維；解決木棉纖維紡紗難的問(wèn)題，并且保持木棉纖維中空保暖、天然抗菌等優(yōu)點(diǎn)，有效利用木棉纖維拓展其服用應(yīng)用領(lǐng)域。

本發(fā)明的另一目的還在于提供一種生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，便于實(shí)施的木棉纖維粉體與纖維素的復(fù)合纖維制備方法。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種復(fù)合纖維，其特征是，包括以下組分及其重量含量：A、木棉纖維粉體溶液，重量含量比為20%～35%；B、纖維素粘膠紡絲原液組成為：a纖維素，重量含量比為8.8%，含堿，重量含量比為4.5%；上述a纖維素及堿的重量含量比，均指在整個(gè)復(fù)合纖維中的所占重量含量比。

作為更具體的方案，所述木棉纖維粉體溶液包含木棉纖維粉體和氫氧化鈉水溶液，且它們之間按1：2～4的重量比例，將木棉纖維粉體浸泡在氫氧化鈉水溶液中。

其中，上述氫氧化鈉水溶液中氫氧化鈉的質(zhì)量含量為30%～50%。

而所述木棉纖維粉體在復(fù)合纖維中的重量含量比為10～40%，當(dāng)粉體含量低于10%時(shí)，那么木棉纖維粉體在復(fù)合纖維中的增強(qiáng)和提高性能的作用體現(xiàn)不出來(lái)；當(dāng)粉體含量高于40%時(shí)，得到的復(fù)合纖維的強(qiáng)度反而降低，復(fù)合纖維的脆性大大增加，這樣使得復(fù)合纖維無(wú)法正常使用。

所述木棉纖維粉體平均粒徑最好在50～100μm，粒徑低于50μm時(shí)，木棉纖維粉體加工成本增加，并且會(huì)對(duì)木棉纖維的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的破壞，粒徑大于100μm時(shí)，木棉纖維粉體不能和纖維素紡絲液均勻的混合，所以纖維粉體的平均粒徑在50～100μm最為合適。

所述纖維素粘膠紡絲原液中，纖維素的聚合度為450～1000；纖維素采用棉纖維素、木纖維素、竹纖維素、麻纖維素和秸桿纖維素中的一種，或數(shù)種混合。