[發明專利]一種磁性纖維素復合纖維的制備方法

有效

• 申請號: 201610840452.X
• 申請日: 2016-09-21
• 公開（公告）號: CN106400185B
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 王華平;張玉梅;李建武;陳康;郝明
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: D01F8/02
• 分類號: D01F8/02;D01F1/10
• 代理公司: 上海統攝知識產權代理事務所(普通合伙) 31303
• 代理人: 閻曉輝

本發明涉及一種磁性纖維素復合纖維的制備方法，包括下述步驟：采用纖維素溶劑溶解纖維素酯，制得磁性粉體的載體溶液；通過攪拌設備提供的強剪切作用，將磁性粉體與載體溶液混合，制得磁性功能母液；將磁性功能母液以在線添加的方式注入纖維素紡絲液，紡絲液經擠出、凝固、牽伸和充磁制得磁性纖維素復合纖維。本發明針對磁性粉體難與高粘度紡絲液均勻混合的問題，采用磁性功能母液注入紡絲液，進而紡絲成形的方式制備磁性纖維素復合纖維。本發明所用的母液載體隨纖維凝固成形，無額外助劑進入溶劑與凝固浴體系。本發明的成形方法簡單、靈活、高效，基于常規生產線即可實現磁性纖維素復合纖維的生產。

技術領域

本發明涉及纖維領域，具體涉及一種磁性纖維素復合纖維的制備方法。

背景技術

粘膠纖維、Lyocell纖維等再生纖維素纖維是以天然纖維素為原料，經濕法或者干噴濕法紡絲成形的化學纖維。再生纖維素廣泛用于服用、醫療、工業用織物等領域。隨著再生纖維素纖維生產技術的發展，功能再生纖維素纖維受到關注，磁性纖維素纖維就是其中一種。Sun等(Magnetite-embedded cellulose fibers prepared from ionic liquid[J].Journal of Materials Chemistry,2008,18(3):283-290.)將Fe₃O₄粉體與纖維素/離子液體溶液混合，通過干噴濕法紡絲制備了磁性纖維素纖維。

將Fe₃O₄粉體等磁性粉體與纖維素紡絲液混合，兩者的混合均勻性是首要考慮的問題。由于纖維素溶液粘度高，導致粉體分散過程難度大，對設備要求高。此外還存在粉體易于沉積、團聚、混合不均勻的問題，造成噴絲孔堵塞與纖維性能的不穩定。為了提高功能粉體等功能添加劑與紡絲原液的分散均勻性，有專利將功能粉體與表面活性劑、分散劑進行預混合，制成懸濁液或乳濁液。將懸濁液、乳濁液與纖維素紡絲液混合可以提高功能添加劑的分散均勻性，然而表面活性劑等助劑會進入凝固浴，影響溶劑與凝固劑的正常回收，增加回收成本。殘留在纖維中的助劑也會影響纖維的各項理化性能，使用過程中還存在著助劑滲出的可能。

如何高效地實現磁性粉體的均勻分散，減少粉體添加過程對原有成形工藝的干擾，是功能再生纖維素纖維生產需要突破的技術瓶頸。

發明內容

本發明是針對現有技術的不足，提供一種磁性纖維素復合纖維的制備方法，將磁性粉體與纖維素酯溶液混合均勻，制得磁性功能性母液。磁性功能性母液以在線添加的方法注入纖維素紡絲液，進而紡絲成形，制得纖維素復合纖維。將制得纖維素復合纖維的纖維在磁場下充磁，得到磁性纖維素復合纖維。

本發明的一種磁性纖維素復合纖維的制備方法，包括下述步驟：

(1)采用纖維素溶劑溶解纖維素酯，制得磁性粉體的載體溶液；

(2)將磁性粉體與載體溶液攪拌混合，制得磁性功能母液；

(3)將磁性功能母液注入纖維素紡絲液中，制得功能性紡絲液，然后經擠出、凝固和牽伸，制得纖維素復合纖維。

(4)將制得纖維素復合纖維的纖維在磁場下充磁，得到磁性纖維素復合纖維。

作為優選的技術方案：

如上所述的磁性纖維素復合纖維的制備方法，所述纖維素酯為醋酸纖維素、醋酸丙酸纖維素或醋酸丁酸纖維素，所述纖維素酯的聚合度為200-1000，總酯化度為2.3-2.5；所述纖維素紡絲液中纖維素原料的聚合度為500-1500。

如上所述的磁性纖維素復合纖維的制備方法，所述磁性粉體為四氧化三鐵、三氧化二鐵、鍶鐵氧體或鋇鐵氧體，所述磁性粉體平均粒徑為0.2-1.2μm。

如上所述的磁性纖維素復合纖維的制備方法，所述纖維素溶劑為N-甲基嗎啉-N-氧化物/水或離子液體；