[發明專利]一種用秸稈纖維素制備長絲和短絲的方法

有效

• 申請號: 201310047752.9
• 申請日: 2013-02-06
• 公開（公告）號: CN103074700A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 李建中;岳茂山;周鐵羽;孫俊芬;陳龍;丁文萍
• 申請（專利權）人: 河南省科技咨詢服務中心;岳茂山
• 主分類號: D01F8/02
• 分類號: D01F8/02;D01F8/16;D01D1/02;D01D5/06;D01D5/14;D01D10/06;D01D10/00
• 代理公司: 鄭州金成知識產權事務所(普通合伙) 41121
• 代理人: 郭乃鳳

一、技術領域：

本發明涉及一種用秸稈纖維素制備長絲和短絲的新方法，由這種紡絲技術制備的秸稈纖維素長絲和短絲可廣泛應用于服裝、工業紡織品和功能纖維等領域。

二、背景技術：

當代社會，生物質資源作為一類可再生資源得到了廣泛的關注。農作物秸稈是一種可再生的生物質資源，我國每年農作物秸稈的產量可達7億噸，玉米、小麥、水稻作為世界上主要播種的糧食作物，其產生的秸稈卻長期作為廢棄物處理。然而，隨著科學技術的不斷進步，農作物秸稈已成為世界上最豐富的生物質資源之一。農作物秸稈主要由纖維素、半纖維素和木質素以及其它一些有機物質組成，其中纖維素含量約為30～50%，將從農作物秸稈中提取的秸稈纖維素作為原料可進行濕法紡絲來制備秸稈纖維素的長絲和短絲，為秸稈纖維素的再利用提供了廣闊的應用前景。

目前，作為纖維素溶劑的體系包括N-甲基嗎啉氧化物水溶液、氯化鋰/二甲基乙酰胺、硫氰酸胺/液氨、氫氧化鈉/尿素、離子液體等。專利CN1336451A介紹了用N-甲基嗎啉氧化物水溶液溶解纖維素的制備方法；專利CN101177792A介紹了用離子液體溶解纖維素的制備方法；專利CN1594680A介紹了用氫氧化鈉/尿素溶解纖維素的制備方法；專利CN101550614A介紹了用氯化鋰/二甲基乙酰胺溶解纖維素的制備方法。而本發明采用多聚甲醛/二甲基亞砜溶解體系，具有溶解時間短、纖維素在溶解過程中不發生降解等優點，可被用作溶解秸稈纖維素的溶劑來制備紡絲原液并進一步進行紡絲，在制備秸稈纖維素長絲和短絲方面是一個創新之舉。

三、發明內容：

本發明所要解決的技術問題是：提供一種用秸稈纖維素制備長絲和短絲的方法，由這種紡絲方法制備的秸稈纖維素長絲和短絲可廣泛應用于服裝、工業紡織品和功能纖維等領域。

本發明為解決技術問題所采取的技術方案是：

一種用秸稈纖維素制備長絲和短絲的方法，其具體操作步驟如下：

⑴、將聚合度為400～800的秸稈纖維素漿粕手工或用粉碎機粉碎成小顆粒漿粕，將這些小顆粒漿粕用真空烘箱在70℃下干燥24小時，使其重量恒定；

⑵、將秸稈纖維素漿粕、多聚甲醛和二甲基亞砜以一定比例進行混合，在40～70℃的溫度條件下攪拌1～2小時，然后升高溫度至120～150℃繼續攪拌2～4小時，直至生成淡黃色的均勻紡絲液，靜置脫泡12～24小時；

⑶、將靜置后的紡絲液進行濕法紡絲：將紡絲液加入到紡絲釜中，紡絲液經計量泵計量，從噴絲板噴出，進入凝固浴中凝固成纖維絲；

⑷、上述纖維絲經卷繞設備進行噴絲頭拉伸，再經過溫度為20～60℃的第一水浴槽中進一步拉伸，其牽伸比控制在0.98～1.6；纖維絲再經過溫度為30～80℃的第二水浴槽中洗去剩余的溶劑；

⑸、洗去溶劑的纖維絲通過卷繞、脫水、上油、烘干，即制成秸稈纖維素長絲成品；或者洗去溶劑的纖維絲通過脫水、切斷、上油、烘干，即制成秸稈纖維素短絲成品。

在步驟⑴中，所述秸稈纖維素中α-纖維素的含量為80～95%。

在步驟⑵中，所述秸稈纖維素漿粕、多聚甲醛、二甲基亞砜的重量比為6～9:6～9：82～88。

在步驟⑶中，所述紡絲釜的溫度控制在30～80℃；所述噴絲板的規格為：孔直徑0.1～0.3mm，孔數為50～500孔/板。

在步驟⑸中，在纖維絲進行上油、烘干過程中，油浴濃度為0.1～0.45g/L，烘干溫度為室溫～100℃，烘干時間為10～24小時。

本發明所述的秸稈纖維素所用原料包括玉米秸稈、麥秸稈、稻草、甘蔗渣、高粱桿、蘆葦等所有農作物秸稈。

本發明所制得的秸稈纖維素長絲和短絲，表面光滑，光澤好，斷裂強度高（據權威檢測機構檢測：干強為1.8—2.5cN/dtex，濕強為0.8—1.5?cN/dtex），具有完整的圓截面及適當的伸長率，吸濕性、染色性和可織造性好，其織物具有良好的尺寸穩定性、抗撕裂性、抗折皺性，在服裝、工業紡織品和功能纖維等領域具有廣泛的應用前景。同時，用秸稈制作纖維素長絲和短絲，屬廢物再利用，變廢為寶，生產成本低，經濟效益、社會效益和環境效益顯著，是農業廢棄物進行有效利用的好途徑。

四、具體實施方式：

下面結合具體操作實例對本發明作進一步的解釋和說明：這些操作實例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍；在閱讀了本發明所敘述的內容之后，本領域的技術人員可以對本發明作各種形式上的改動和修改，這些等價形式同樣落于本發明權利要求書所限定的保護范圍之內。

實施例1：