[發(fā)明專利]一種纖維素氨基甲酸酯紡絲原液的生產(chǎn)工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510598423.2
• 申請(qǐng)日: 2015-09-17
• 公開（公告）號(hào): CN106702516A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮濤;鄧傳東;孫毅;李蓉玲;李雪梅;唐金鐘;賀敏;張玉劍;易家祥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 宜賓絲麗雅集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): D01F2/28
• 分類號(hào): D01F2/28;D01F1/10
• 代理公司: 成都天嘉專利事務(wù)所(普通合伙)51211
• 代理人: 何濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種再生纖維素纖維紡絲原液的生產(chǎn)工藝，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種纖維素氨基甲酸酯纖維紡絲原液的生產(chǎn)工藝，屬于纖維素氨基甲酸酯纖維生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

纖維素纖維是以自然界中不斷再生的天然纖維為原料制成的化學(xué)纖維。現(xiàn)今纖維素纖維的生產(chǎn)主要為粘膠法，生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品為粘膠纖維。

粘膠纖維為再生纖維素纖維的一種，是最早投入工業(yè)化生產(chǎn)的化學(xué)纖維之一。粘膠纖維的吸濕性好，穿著舒適，可紡性優(yōu)良，常與棉、毛或各種合成纖維混紡、交織、用于各類服裝及裝飾用紡織品。采用不同的原料和紡絲工藝制備出的高強(qiáng)力粘膠纖維，可用于輪胎簾子線、運(yùn)輸帶等工業(yè)用品。目前我國(guó)是粘膠纖維第一生產(chǎn)大國(guó)，但目前國(guó)內(nèi)纖維素纖維絕大部分還是按照傳統(tǒng)的老工藝生產(chǎn)，包括浸漬、壓榨、粉碎、老化、黃化、溶解、熟成、過(guò)濾、脫泡等工序制成粘膠，再由濕法紡絲制成粘膠纖維。

在粘膠纖維傳統(tǒng)工藝中，纖維素的黃化過(guò)程要耗費(fèi)大量的二硫化碳，而在紡絲階段還排放出相當(dāng)份額的硫化氫和無(wú)法回收的二硫化碳，給環(huán)境會(huì)造成了相當(dāng)大的污染。另外，傳統(tǒng)粘膠法成本高，生產(chǎn)工藝耗時(shí)長(zhǎng)，導(dǎo)致花費(fèi)大，生產(chǎn)效率卻不高。

因此，近年來(lái)對(duì)粘膠纖維工藝的研究逐漸轉(zhuǎn)向環(huán)境友好型以及能夠提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本的新型工藝上來(lái)，并產(chǎn)生了一些新的成型技術(shù)。由于纖維素基本單元有三個(gè)羥基，很容易形成分子內(nèi)和分子間氫鍵，結(jié)晶度很高，所以纖維素很難溶于一般的無(wú)機(jī)和有機(jī)溶劑中，需要采用特殊的溶劑或?qū)⑵溲苌男院蟛疟阌诩庸づc利用。纖維素衍生化主要包括酯化、醚化和接枝共聚反應(yīng)等。其中，纖維素與尿素反應(yīng)生成纖維素氨基甲酸酯，過(guò)程較為簡(jiǎn)單，可紡性良好，對(duì)環(huán)境污染小，所得的纖維織物性能優(yōu)良，而且尿素來(lái)源豐富且無(wú)毒，價(jià)格也比較便宜，反應(yīng)產(chǎn)物纖維素氨基甲酸酯性質(zhì)穩(wěn)定，能夠在常溫常濕環(huán)境下儲(chǔ)存很長(zhǎng)時(shí)間。

國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局于2012.9.26公開了一件公開號(hào)為CN102691125A，名稱為“一種由纖維素氨基甲酸酯制備再生纖維素纖維的方法”的發(fā)明，該發(fā)明涉及一種由纖維素氨基甲酸酯制備再生纖維素纖維的方法，該方法是以一種溶劑組合物來(lái)溶解纖維素氨基甲酸酯，溶劑組合物為含有6～10wt%的氫氧化鈉、0.1～3wt%氧化鋅的水溶液。將一定量的纖維素氨基甲酸酯均勻分散于該溶劑組合物中，低溫條件下冷凍至-10℃以下，取出在不高于50℃的條件下解凍，進(jìn)行濕法紡絲，絲條經(jīng)過(guò)凝固、水洗、干燥后得到再生纖維素纖維。該方法解決了以往工藝中纖維素氨基甲酸酯溶解困難及溶液不穩(wěn)定這兩大難題，具有很高的工業(yè)化應(yīng)用價(jià)值。

國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局于2012.5.2公開了一件公開號(hào)為CN102432894A，名稱為“一種溶解纖維素氨基甲酸酯的組合溶劑及其使用方法”的發(fā)明，該發(fā)明涉及一種溶解纖維素氨基甲酸酯的組合溶劑。溶劑為含6～10wt%的氫氧化鈉和0.1～3wt%氧化鋅的水溶液。溶解方法是：把一定量的纖維素氨基甲酸酯分散于該溶劑組合物中，在-10～-20°C下冷凍3～5小時(shí)或者在液氮中冷凍3～5分鐘，再在不高于50°C的條件下解凍，溶解得到較高濃度(4～15wt%)纖維素氨基甲酸酯溶液。所得纖維素氨基甲酸酯溶液中氫氧化鈉含量較低，溶液穩(wěn)定性較高，可在常溫條件下靜置數(shù)十天仍保持較好的流動(dòng)性，無(wú)凝膠現(xiàn)象出現(xiàn)。該纖維素氨基甲酸酯溶液可用于纖維和膜的制造。

上述兩件發(fā)明公開了采用氫氧化鈉和氧化鋅的水溶液來(lái)溶解纖維素氨基甲酸酯，以生產(chǎn)紡絲原液的方法。上述方法中采用氫氧化鈉/氧化鋅體系溶解纖維素氨基甲酸酯所需溫度低(通常低于-10℃)，纖維素氨基甲酸酯溶解速度較慢，不適合工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有采用氫氧化鈉和氧化鋅水溶液來(lái)溶解纖維素氨基甲酸酯，以生產(chǎn)紡絲原液的溶解速度慢、溶解能耗高，不適合工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)的問(wèn)題，提供一種纖維素氨基甲酸酯紡絲原液的生產(chǎn)工藝，該工藝能夠達(dá)到提高纖維素氨基甲酸酯的溶解速度，并且纖維素氨基甲酸酯的溶解操作溫度較高，降低能耗、提高生產(chǎn)效率的目的。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，其具體的技術(shù)方案如下：

一種纖維素氨基甲酸酯紡絲原液的生產(chǎn)工藝，其特征在于：包括以下工藝步驟：

A、將纖維素氨基甲酸酯加入到氫氧化鈉水溶液中，攪拌混合，進(jìn)行第一次混合溶解，得到一次混合溶液；

B、向一次混合溶液中加入氧化鋁，攪拌混合，進(jìn)行第二次混合溶解，在-5～5℃下冷凍1～2h，得到二次混合溶液；

C、將二次混合溶液解凍至室溫，得到纖維素氨基甲酸酯纖維紡絲原液。

本發(fā)明在步驟A中，所述的氫氧化鈉水溶液的濃度為6～10%。