高溼模量竹漿粘膠纖維生產方法
2023-09-10 02:25:50 2
專利名稱：高溼模量竹漿粘膠纖維生產方法
技術領域：
本發明涉及一種粘膠纖維生產方法，尤其涉及一種高溼模量竹漿粘膠纖維生產方法。
背景技術：
在紡織紡紗行業中，按照竹纖維的加工方法，可以將竹纖維分成原生竹纖維和再生竹纖維兩種。原生竹纖維是用物理方法製得的竹纖維，再生竹纖維是以化學的方法製得的竹漿纖維。 原生竹纖維是採用物理、機械的方法將竹子輾平、扭轉、梳理，之後再對竹纖維脫膠、去除糖分、脂肪、消毒、晾乾而成。竹原纖維具有涼爽、吸溼、透氣、排汗的優點，同時具有天然抗菌的特性，受到國際市場的關注。但由於它的天然性和加工工序較長，纖維的細度和產量受到限制。目前市場上只有4D這一種規格，長度不等，一般在51 140mm。儘管竹原纖維在棉紡設備上成功地試紡出了紗線，但就纖維的品質而言，目前還談不上可紡、可用，達不到產業化的規模。 再生竹纖維是近年來已經產業化的一種再生纖維素纖維，是把竹子切片、風乾後，採用水解鹼法及多段漂白將竹片精製成符合纖維生產要求的槳粕，在滿足纖維生產要求的基礎上，再由粘膠加工製成竹纖維，所以再生竹纖維也被稱為竹漿纖維。
但是，普通的竹漿纖維雖具有優良的服用性能和廣泛的適用範圍，也存在一些嚴重缺點，主要是在溼態時劇烈溶脹，使纖維的斷裂強度顯著下降，在較小的負荷下就容易伸長，即溼模量很低。織物洗滌時受到揉搓力容易變形，乾燥後強烈收縮，尺寸很不穩定。又由於普通的竹漿纖維不耐鹼，經鹼溶液處理後，強度和溼模量明顯下降，斷裂伸長上升，纖維素劇烈溶脹並有部分溶解，普通的竹漿纖維與棉的混紡織物不能經受改善織物外觀的絲光處理。普通的竹漿纖維的另一缺點是，織物進行染色加工時必須採取松式，因為溼模量較低，如在張力下進行染色加工，織物在使用時劇烈收縮，因此，染色加工不便連續進行。
中國專利CN101200819A公開了一種高強高溼模量竹纖維素纖維及其製備方法，採用纖維素竹漿粕為原料經過浸漬鹼化、壓榨粉碎、老成、黃化、溶解、熟成、過濾脫泡、溼紡凝固成型、牽伸和塑化以及後處理等步驟製備而成。但是，依該工藝生產的竹漿粘膠短纖維溼模量在O. 28 0. 55CN/dtex之間，溼模量並不高。在溼態時溶脹，使纖維的斷裂強度顯著下降，在較小的負荷下就容易伸長。因此，織物洗滌時受到揉搓力容易變形，乾燥後較易收縮，尺寸不穩定。因此，通過該工藝製備的竹纖維素纖維與棉的混紡織物經受改善織物外觀的絲光處理能力較差。另一缺點是，織物進行染色加工時必須採取松式，因為溼模量不高，如在張力下進行染色加工，織物在使用時劇烈收縮，因此，染色加工不便連續進行。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種高溼模量竹漿粘膠纖維生產方法，在常規的生產工藝中，通過對技術參數的調整及優化，添加特定變性劑，提高竹漿粘膠短纖維的溼
3模量，克服現有技術中存在的上述不足。 為實現本發明目的，本發明採用的技術方案是，一種高溼模量竹漿粘膠纖維生產方法，包括下列步驟 a、浸漬將纖維素竹漿漿粕浸漬於裝有燒鹼溶液的浸漬桶中，其技術參數為浸漬鹼液濃度220 260g/L，浸漬鹼液溫度24 28。C，浸漬時間100 180分鐘，浸漬過程加入變性劑組合物，加入量為甲基纖維素的0. 2 0. 4%，所述變性劑組合物，其組分及質量含量為高度黃化蓖麻油20 50%， V-388變性劑20 45%， Lv_3變性劑15 35% ;
b、壓榨、粉碎將浸漬後的原料用壓榨機壓榨後，再經粉碎機粉碎，其中壓榨倍數2. 0 2. 4，粉碎度150 180g/L ; c、老成將粉碎後的原料放入老成鼓進行老成操作，採用低溫法，控制老成溫度在20 25。C，老成時間45 120分鐘； d、黃化將老成後的原料加入黃化機中與二硫化碳進行反應，其技術參數為，二硫化碳的加入量為甲基纖維素的50 60%，黃化時間為50 100分鐘，溫度20 3(TC，溶解中加入變性劑高度黃化蓖麻油，加入量為甲基纖維素的0. 5 0. 7% ;
e、紡絲在紡絲機中進行本步驟，其技術參數為，酸浴中，用紡絲浴液酸浴，硫酸20 50g/L、硫酸鋅5 10g/L、硫酸鈉80 100g/L，加入變性劑聚氧乙烯胺基醯胺，加入量為0. 2 0. 6g/L，酸浴溫度35 45°C ，酸浴落差3 5g/L， 二浴中溫度80 90°C ; f、牽伸用牽伸機牽伸，其中總牽伸控制在2. 1 2. 3倍，噴絲頭牽伸1.3 1.5倍； g、精練在絨毛槽中進行，蒸煮溫度60 95°C ，酸洗溫度60 75°C ， 一水洗60
90°C ，鹼洗溫度50 80°C ，鹼濃度2 10g/L， 二水洗溫度50 80°C ，三水洗ffl值4. 5
6. 0，三水洗溫度40 8(TC，油浴濃度1 8g/L、溫度50 8(TC，二次漂白雙氧水濃度
0. 8 2. 2g/L，溫度25 8(TC，精練時間10 60分鐘;h、烘乾用烘乾機烘乾，烘乾溫度70 13(TC，烘乾後，得到產品。 本發明採用浸漬、壓榨、粉碎、老成、黃化、紡絲、牽伸、精練、烘乾等步驟來製備高
溼模量竹漿粘膠纖維，發明人通過大量實驗，在現有製備粘膠纖維的工藝技術上，對下述具
體技術參數進行優化選擇或者有效調整變化浸漬步驟中鹼液濃度、鹼液溫度、浸漬時間、
浸漬變性劑的選擇、變性劑用量，壓榨步驟中壓榨倍數、粉碎度，老成溫度，黃化步驟中二硫
化碳的加入量、黃化時間、黃化溫度、黃化變性劑的加入量，紡絲步驟中酸浴溫度、酸浴落
差、二浴溫度，牽伸步驟中總牽伸倍數、噴絲頭牽伸倍數，精練步驟中蒸煮溫度、酸洗溫度、
一水洗溫度、鹼洗溫度、鹼濃度、二水洗溫度、三水洗ra值、三水洗溫度、油浴濃度、油浴溫
度、二次漂白雙氧水濃度、漂白溫度，精練時間，烘乾溫度。 其中在變性劑的選擇方面，在浸漬步驟及黃化步驟加入的變性劑高度黃化蓖麻油，該高度黃化蓖麻油可以是商品名為"霍諾拉林PL(Honoralin PL)"高度黃化蓖麻油或者是商品名為"拉納諾爾OL(Lananol OL)"高度黃化蓖麻油。在紡絲步驟中加入的變性劑聚氧乙烯胺基醯胺，可以是商品名為"斯託科明-SAZ(Stokomin-SAZ)聚氧乙烯胺基醯胺。浸漬步驟中使用的變性劑V-388變性劑為由瑞典阿克蘇諾貝爾公司提供，Lv-3變性劑由大連吉連(吉林)石油化學有限公司提供。 意外的發現，在浸漬步驟中變性劑選擇由組分及質量含量為高度黃化蓖麻油20 50%、V-388變性劑20 45%、Lv_3變性劑15 35%的全新的變性劑組合物時能夠明顯地提高浸漬步驟中鹼液對纖維素竹漿漿粕的滲透性、降低粘膠的動力粘度、改善了粘膠的過濾性能，成品纖維幹斷裂強度和溼斷裂強度得到提高，特別是對提高纖維的溼模量有較大幫助。 在紡絲步驟中，發明人通過大量實驗來調整硫酸、硫酸鋅與硫酸鈉的含量，最終確
定了硫酸加入量為20 50g/L、硫酸鋅加入量為5 10g/L、硫酸鈉加入量為80 100g/L，
採用這中只含少量硫酸、硫酸鈉和極少量的硫酸鋅，對溼模量的提高較為有效。 通過上述技術參數的優化、調整，使得由本方法製備出來的高溼模量竹漿粘膠纖
維，幹斷裂強度3. 2 3. 8CN/dtex、溼斷裂強度2. 0 2. 4CN/dtex，溼模量0. 60 0. 65CN/
dtex，得到了溼模量較高的高溼模量竹漿粘膠纖維。同時，由本發明製備的竹漿粘膠短纖維
的其他指標均符合我國行業標準FZ/T 52006-2006粘膠纖維的理化指標。 採用本發明方法製備的高溼模量竹漿粘膠纖維具有高幹燥度和溼強度、溼伸長
度、高溼度模量、較佳純度、縮減膨脹、縮減保水量、提高鹼的穩定性、良好的染料親和力、非
原纖維化及非原纖狀結構等特點。尤其製備的面料具有絲綢般的光澤和懸垂感，極為柔軟。
優良的可染性及鮮豔的色澤，經多次清洗仍保持絢麗多彩。用該纖維與棉花混合將會產生
一種類似於絲光工藝的光澤，具有宜人的柔軟觸摸感覺和懸垂感以及極好的耐穿性。
具體實施方式
實施例一 a、浸漬將纖維素竹漿漿粕浸漬於裝有燒鹼溶液的浸漬桶中，其技術參數為浸漬鹼液濃度220g/L，浸漬鹼液溫度28t:，浸漬時間180分鐘，浸漬過程加入變性劑組合物，加入量為甲基纖維素的0. 2%，其中該變性劑組合物中高度黃化蓖麻油20%， V-388變性劑45%， Lv-3變性劑35% ; b、壓榨、粉碎將浸漬後的原料用壓榨機壓榨後，再經粉碎機粉碎，其中壓榨倍數2.0，粉碎度180g/L; c、老成將粉碎後的原料放入老成鼓進行老成操作，採用低溫法，控制老成溫度在25t:，老成時間45分鐘; d、黃化將老成後的原料加入黃化機中與二硫化碳進行反應，其技術參數為，二硫化碳的加入量為甲基纖維素的50%，黃化時間為50分鐘，溫度3(TC，溶解中加入變性劑高度黃化蓖麻油，加入量為甲基纖維素的0.7% ; e、紡絲在紡絲機中進行本步驟，其技術參數為，酸浴中，用紡絲浴液酸浴，硫酸20g/L、硫酸鋅10g/L、硫酸鈉100g/L，加入變性劑聚氧乙烯胺基醯胺，加入量為0. 6g/L，酸
浴溫度35t:，酸浴落差3g/L，二浴中溫度9(TC ; f、牽伸用牽伸機牽伸，其中總牽伸控制在2. 3倍，噴絲頭牽伸1. 3倍；
g、精練在絨毛槽中進行，蒸煮溫度60°C ，酸洗溫度75°C ， 一水洗90°C ，鹼洗溫度50°C ，鹼濃度10g/L， 二水洗溫度50°C ，三水洗ra值4. 5，三水洗溫度80°C ，油浴濃度lg/L、溫度80°C ， 二次漂白雙氧水濃度0. 8g/L，溫度80°C ，精練時間60分鐘；
h、烘乾用烘乾機烘乾，烘乾溫度7(TC，烘乾後，得到產品。 製得的纖維，經測定其纖度為1. 67dtex、幹態斷裂強度為3. 21CN/dtex、溼態斷
5裂強度為2. 26CN/dtex、溼模量為0. 60CN/dtex。
實施例二 a、浸漬將纖維素竹漿漿粕浸漬於裝有燒鹼溶液的浸漬桶中，其技術參數為浸漬鹼液濃度260g/L，浸漬鹼液溫度24t:，浸漬時間100分鐘，浸漬過程加入變性劑組合物，加入量為甲基纖維素的0. 4%，其中該變性劑組合物中高度黃化蓖麻油50%， V-388變性劑20%， Lv-3變性劑30% ; b、壓榨、粉碎將浸漬後的原料用壓榨機壓榨後，再經粉碎機粉碎，其中壓榨倍數2.4，粉碎度150g/L; c、老成將粉碎後的原料放入老成鼓進行老成操作，採用低溫法，控制老成溫度在2(TC，老成時間120分鐘; d、黃化將老成後的原料加入黃化機中與二硫化碳進行反應，其技術參數為，二硫化碳的加入量為甲基纖維素的60%，黃化時間為100分鐘，溫度2(TC，溶解中加入變性劑高度黃化蓖麻油，加入量為甲基纖維素的0.5% ; e、紡絲在紡絲機中進行本步驟，其技術參數為，酸浴中，用紡絲浴液酸浴，硫酸50g/L、硫酸鋅5g/L、硫酸鈉80g/L，加入變性劑聚氧乙烯胺基醯胺，加入量為0. 2g/L，酸浴
溫度45"，酸浴落差5g/L，二浴中溫度80°C ; f、牽伸用牽伸機牽伸，其中總牽伸控制在2. 1倍，噴絲頭牽伸1. 5倍；
g、精練在絨毛槽中進行，蒸煮溫度95°C ，酸洗溫度60°C ， 一水洗60°C ，鹼洗溫度80°C ，鹼濃度2g/L， 二水洗溫度80°C ，三水洗PH值6. 0，三水洗溫度40°C ，油浴濃度8g/L、溫度5(TC，二次漂白雙氧水濃度2. 2g/L，溫度25t:，精練時間10分鐘；
h、烘乾用烘乾機烘乾，烘乾溫度13(TC，烘乾後，得到產品。 製得的纖維，經測定其纖度為1. 12dtex、幹態斷裂強度為3. 52CN/dtex、溼態斷裂強度為2. 03CN/dtex、溼模量為0. 62CN/dtex。
實施例三 a、浸漬將纖維素竹漿漿粕浸漬於裝有燒鹼溶液的浸漬桶中，其技術參數為浸漬鹼液濃度240g/L，浸漬鹼液溫度26t:，浸漬時間140分鐘，浸漬過程加入變性劑組合物，加入量為甲基纖維素的0. 3%，其中該變性劑組合物中高度黃化蓖麻油45%， V-388變性劑40%，Lv-3變性劑15% ; b、壓榨、粉碎將浸漬後的原料用壓榨機壓榨後，再經粉碎機粉碎，其中壓榨倍數2. 2，粉碎度165g/L; c、老成將粉碎後的原料放入老成鼓進行老成操作，採用低溫法，控制老成溫度在22t:，老成時間80分鐘； d、黃化將老成後的原料加入黃化機中與二硫化碳進行反應，其技術參數為，二硫化碳的加入量為甲基纖維素的55%，黃化時間為70分鐘，溫度25t:，溶解中加入變性劑高度黃化蓖麻油，加入量為甲基纖維素的0.6% ; e、紡絲在紡絲機中進行本步驟，其技術參數為，酸浴中，用紡絲浴液酸浴，硫酸35g/L、硫酸鋅8g/L、硫酸鈉90g/L，加入變性劑聚氧乙烯胺基醯胺，加入量為0. 4g/L，酸浴
溫度4(TC，酸浴落差4g/L，二浴中溫度85°C ; f、牽伸用牽伸機牽伸，其中總牽伸控制在2. 2倍，噴絲頭牽伸1. 4倍；
g、精練在絨毛槽中進行，蒸煮溫度8(TC，酸洗溫度7(TC，一水洗75t:，鹼洗溫度65°C ，鹼濃度6g/L， 二水洗溫度65°C ，三水洗PH值5. 5，三水洗溫度60°C ，油浴濃度5g/L、溫度65t:，二次漂白雙氧水濃度1. 5g/L，溫度5(TC，精練時間35分鐘；
h、烘乾用烘乾機烘乾，烘乾溫度IO(TC，烘乾後，得到產品。 製得的纖維，經測定其纖度為1. 33dtex、幹態斷裂強度為3. 78CN/dtex、溼態斷裂強度為2. 38CN/dtex、溼模量為0. 65CN/dtex。 實施例一、三中的高度黃化蓖麻油採用商品名為"霍諾拉林PL(Honoralin PL)"高度黃化蓖麻油；實施例二中的高度黃化蓖麻油採用商品名為"拉納諾爾OL(LananolOL)"高度黃化蓖麻油。實施例一、二、三中的聚氧乙烯胺基醯胺採用商品名為"斯託科明-SAZ(Stokomin-SAZ)聚氧乙烯胺基醯胺。浸漬步驟中使用的變性劑V-388變性劑為由瑞典阿克蘇諾貝爾公司提供，Lv-3變性劑由大連吉連(吉林)石油化學有限公司提供。
將實施例一、二、三製備所得的纖維，在顯微鏡下進行觀察，截面均呈不規則類似腰圓形，比較圓滑，有皮芯層；縱向有溝槽。 將實施例一、二、三製備所得的纖維燃燒，觀察其火焰，發現燃燒後的灰燼較少，層灰黑色。 將實施例一、二、三製備所得的纖維置入60%的硫酸溶液中，均常溫下立即溶解；置入37%鹽酸溶液中，也均常溫下立即溶解。 通過上述三種檢測方式，均可以確認實施例一、二、三所製備的纖維為高溼模量纖維。 以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員，在不脫離本發明方法的前提下，還可以做出若干改進和補充，這些改進和補充也應視為本發明的保護範圍。
權利要求
一種高溼模量竹漿粘膠纖維生產方法，其特徵在於，包括下列步驟a、浸漬將纖維素竹漿漿粕浸漬於裝有燒鹼溶液的浸漬桶中，其技術參數為浸漬鹼液濃度220～260g/L，浸漬鹼液溫度24～28℃，浸漬時間100～180分鐘，浸漬過程加入變性劑組合物，加入量為甲基纖維素的0.2～0.4％，所述變性劑組合物，其組分及質量含量為高度黃化蓖麻油20～50％，V-388變性劑20～45％，Lv-3變性劑15～35％；b、壓榨、粉碎將浸漬後的原料用壓榨機壓榨後，再經粉碎機粉碎，其中壓榨倍數2.0～2.4，粉碎度150～180g/L；c、老成將粉碎後的原料放入老成鼓進行老成操作，採用低溫法，控制老成溫度在20～25℃，老成時間45～120分鐘；d、黃化將老成後的原料加入黃化機中與二硫化碳進行反應，其技術參數為，二硫化碳的加入量為甲基纖維素的50～60％，黃化時間為50～100分鐘，溫度20～30℃，溶解中加入變性劑高度黃化蓖麻油，加入量為甲基纖維素的0.5～0.7％；e、紡絲在紡絲機中進行本步驟，其技術參數為，酸浴中，用紡絲浴液酸浴，硫酸20～50g/L、硫酸鋅5～10g/L、硫酸鈉80～100g/L，加入變性劑聚氧乙烯胺基醯胺，加入量為0.2～0.6g/L，酸浴溫度35～45℃，酸浴落差3～5g/L，二浴中溫度80～90℃；f、牽伸用牽伸機牽伸，其中總牽伸控制在2.1～2.3倍，噴絲頭牽伸1.3～1.5倍；g、精練在絨毛槽中進行，蒸煮溫度60～95℃，酸洗溫度60～75℃，一水洗60～90℃，鹼洗溫度50～80℃，鹼濃度2～10g/L，二水洗溫度50～80℃，三水洗PH值4.5～6.0，三水洗溫度40～80℃，油浴濃度1～8g/L、溫度50～80℃，二次漂白雙氧水濃度0.8～2.2g/L，溫度25～80℃，精練時間10～60分鐘；h、烘乾用烘乾機烘乾，烘乾溫度70～130℃，烘乾後，得到產品。
全文摘要
本發明公開了一種高溼模量竹漿粘膠纖維生產方法，採用浸漬、壓榨、粉碎、老成、黃化、紡絲、牽伸、精練、烘乾等步驟來製備竹漿粘膠短纖維。由本方法製備出來的高溼模量竹漿粘膠纖維，幹斷裂強度3.2～3.8CN/dtex、溼斷裂強度2.0～2.4CN/dtex，溼模量0.60～0.65CN/dtex，具有較高的高溼度模量、較佳純度、縮減膨脹、縮減保水量、提高鹼的穩定性、良好的染料親和力、非原纖維化及非原纖狀結構等特點。製備的面料具有絲綢般的光澤和懸垂感，極為柔軟。優良的可染性及鮮豔的色澤，經多次清洗仍保持絢麗多彩。
文檔編號D01D5/06GK101736408SQ200810203399
公開日2010年6月16日 申請日期2008年11月26日 優先權日2008年11月26日
發明者吳會俊, 熊桐生, 趙睿哲 申請人:上海中紡物產發展有限公司