[發明專利]一種醋酸纖維及其制備方法

有效

• 申請號: 201710639416.1
• 申請日: 2017-07-31
• 公開（公告）號: CN107475782B
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 崔世強;元偉;程筒;吳開建;靳宏;張玉梅;王華平
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: D01D1/02
• 分類號: D01D1/02;D01D5/06;D01D5/04;D01D5/12;D01F2/28;D01F13/02
• 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: 金利琴

本發明涉及一種醋酸纖維及其制備方法，將纖維素醋酸酯溶解在NMMO水溶液中得到紡絲溶液，然后經干噴濕法紡絲制得醋酸纖維，紡絲溶液中纖維素醋酸酯的含量為16～24wt％，NMMO與水的質量比為4～9:1，干噴濕法紡絲時噴頭牽伸比為4～20倍，總牽伸比為4～40倍。本發明一種醋酸纖維的制備方法，可以顯著提高醋酸纖維的力學性能且制備過程中采用的溶劑NMMO水溶液易于回收利用，具有極好的實用價值和工業化推廣價值，最終制備得到的醋酸纖維的干態斷裂強度為3.5～5.6cN/dtex，濕態斷裂強度為2.6～4.5cN/dtex，干態模量≥90cN/dtex，濕態模量≥70cN/dtex。

技術領域

本發明屬于纖維制備領域，涉及一種醋酸纖維及其制備方法，特別是涉及一種以NMMO水溶液為溶劑制備醋酸纖維的方法及制得的醋酸纖維。

背景技術

醋酸纖維，又稱醋酯纖維，是以纖維素醋酸酯(纖維素的衍生物)為原料制備而成的，醋酸纖維是開發較早的化學纖維之一。醋酸纖維具有吸濕速干性能好、懸垂性好、光澤優雅和手感柔軟等優點，因而被廣泛應用于紡織品、煙用濾嘴、片基和塑料制品等制造領域。

目前，常用的醋酸纖維的制備方法是利用有機溶劑或者去離子水為溶劑溶解纖維素醋酸酯，然后紡絲制得醋酸纖維，常用的溶劑是丙酮，利用丙酮的易揮發特性進行干法紡絲，但受紡絲技術的局限性，通過干法紡絲制備的醋酸纖維通常干態斷裂強度低于1.4cN/dtex，力學性能較差，另外，溶劑丙酮易燃易揮發，使用時具有一定的危險性，因此對設備的密封性和耐壓性的要求也較高。

為改進醋酸纖維紡絲技術并提高纖維的力學性能，研究人員進行了大量的研究，提出了很多新的技術方法。例如專利申請號為201610556036.7的發明公開了一種醋酸纖維的濕法紡絲制備方法，將醋化度為2.1～2.8和含水率為1～7％的二醋酸纖維素和有機溶劑以質量比1:3～1:7進行混合溶解，溶解后的原液經過濾、脫泡，經計量泵、過濾器后從噴絲孔噴出，進入浴濃度為25～70％和溫度為20～90℃凝固浴，形成初生纖維，經過牽伸、水洗、上油、烘干工序形成醋酸纖維，其中有機溶劑為二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺或二甲基亞砜中的一種，制備的纖維強度為1.0～3.0cN/dtex，制備得到的醋酸纖維的力學性能仍然較差。

專利申請號為201110142220.4的發明公開了一種以離子液體為溶劑進行干噴濕紡的二醋酸纖維素纖維的制備方法，最終制得的二醋酸纖維素纖維的拉伸斷裂強度為1.5～3.5cN/dtex；專利申請號為201010512167.8的發明涉及一種低醋酯化纖維素纖維，以離子液體與有機溶劑混合作為其溶劑，制備的纖維原纖化指數≤2，斷裂強度≥2.0cN/dtex，斷裂伸長率6％～30％，纖度≤3.5dtex，上述方法制備得到的醋酸纖維的力學性能雖然都有一定程度的提高，但纖維的力學性能仍然較差，除此之外，上述制備方法都涉及到離子液體，而離子液體存在難以回收利用的問題，上述方法都無法進行大規模的工業化生產與應用。

因此，研究一種能夠顯著提高醋酸纖維的力學性能且制備過程中的溶劑易于回收利用的醋酸纖維及其制備方法具有十分重要的意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種能夠顯著提高醋酸纖維的力學性能且制備過程中的溶劑易于回收利用的醋酸纖維及其制備方法，以克服傳統制備方法中存在的溶劑難以回收利用和制備得到的醋酸纖維的力學性能較差的問題。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種醋酸纖維，由干噴濕法紡絲制得，干噴濕法紡絲與其他濕法和干法相比，增加了空氣段這一過程，具有較大的噴頭牽伸倍數，纖維在未進入凝固浴就已發生取向，最終制得的纖維有更好的性能，醋酸纖維的干態斷裂強度為3.5～5.6cN/dtex，濕態斷裂強度為2.6～4.5cN/dtex，干態模量≥90cN/dtex，濕態模量≥70cN/dtex，現有技術制得的醋酸纖維的力學性能遠低于本發明制得的醋酸纖維。

作為優選的技術方案：