[發明專利]一種纖維素超細纖維非織造布的制備方法

有效

• 申請號: 201711071049.6
• 申請日: 2017-11-03
• 公開（公告）號: CN107869008B
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 程博聞;莊旭品;王航;康衛民;石磊;徐先林
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: D04H3/11
• 分類號: D04H3/11;D04H3/013
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 劉奇

本發明提供了一種纖維素超細纖維非織造布的制備方法，包含如下步驟：將纖維素漿粕溶于N?甲基嗎啉?N?氧化物水合物中，得到纖維素溶液；將所述纖維素溶液進行紡絲，得到含N?甲基嗎啉?N?氧化物的纖維素纖維絲條網；對所述含N?甲基嗎啉?N?氧化物的纖維素纖維絲條網進行水刺處理，得到纖維素超細纖維非織造布。本發明結合紡絲技術和水刺技術，能夠成功的在使用非揮發性溶劑N?甲基嗎啉?N?氧化物時得到纖維素超細纖維非織造布。

技術領域

本發明涉及紡絲方法技術領域，尤其涉及一種纖維素超細纖維非織造布的制備方法。

背景技術

纖維素是自然界中儲量最為豐富的天然高分子，具有可再生、環境友好等優點。纖維素纖維具有低密度、較大的比表面積、高強度以及可生物降解性和親水性等優異性能，在人造皮膚、人工血管、神經縫合的保護蓋罩、訓練用微手術模型、動物傷口敷料、化妝紙膜、食品添加劑、造紙添加劑和生物工程等領域表現出了良好的前景。

隨著纖維制備技術的發展，超細纖維乃至納米纖維的制備技術得到了快速發展。由于具有直徑小、比表面積大等優點，超細纖維被認為是一種高性能、高附加值纖維產品，在過濾材料、保暖材料、吸油材料、醫療衛生材料、電池隔板以及隔音材料等領域具有廣泛應用。

溶液噴射紡絲技術是一種新型納米纖維制備技術，該方法的基本原理是利用高速氣流對聚合物溶液進行超細牽伸，同時伴隨溶劑的揮發逐漸固化形成超細纖維非織造布，該技術具有加工流程短，工藝流程簡單，條件容易控制，易于規模化生產等優點。近年來該技術已經成為規模化生產納米纖維的有效方法。然而，該技術中主要是利用溶劑的揮發性使得溶劑在溶液細流拉伸過程中逐漸揮發而使得聚合物固化為纖維。但由于纖維素的溶解性較差，目前僅發現少數幾種直接溶劑，如氯化鋰/二甲基乙酰胺(LiCl/DMAc)、離子液體、N-甲基嗎啉-N-氧化物(NMMO)等，而上述溶劑均不具有易揮發特性，因此，難以利用現有的溶液噴射紡絲技術制得纖維素超細纖維。

發明內容

本發明的目的在于提供一種纖維素超細纖維非織造布的制備方法，本發明提供的方法在使用非揮發性溶劑NMMO時，能夠利用溶液噴射紡絲技術制備纖維素纖維及其制品。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種纖維素超細纖維非織造布的制備方法，包含如下步驟：

將纖維素漿粕溶于N-甲基嗎啉-N-氧化物水合物中，得到纖維素溶液；

將所述纖維素溶液進行紡絲，得到含N-甲基嗎啉-N-氧化物的纖維素纖維絲條網；

對所述含N-甲基嗎啉-N-氧化物的纖維素纖維絲條網進行水刺處理，得到纖維素超細纖維非織造布。

優選的，所述N-甲基嗎啉-N-氧化物水合物中水含量低于13wt.％。

優選的，所述纖維素溶液中纖維素的質量濃度為4～15％。

優選的，所述纖維素溶液中還包含沒食子酸酯；

所述沒食子酸酯和纖維素的質量比為(0.5～1):100。

優選的，所述紡絲為溶液噴射紡絲。

優選的，所述溶液噴射紡絲中纖維素溶液的溫度為90～120℃，纖維素溶液的供液速率為200～300mL/min；高速牽伸氣流溫度為110～160℃，出口壓力為0.15～0.6MPa。

優選的，所述的含N-甲基嗎啉-N-氧化物纖維素纖維絲條網中纖維的直徑為1～3μm。

優選的，所述水刺處理的壓力為1～10MPa。

優選的，所述的纖維素超細纖維非織造布的纖維直徑為400～2000nm。