一种纳米硫酸钡粘胶扁平丝及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种纳米硫酸钡粘胶扁平丝及其制备方法，包括下述步骤：A将碱纤维素经黄化、溶解、脱泡、过滤得到纤维素磺酸酯，纤维素磺酸酯经10～15小时熟成后得到粘胶溶液，然后向粘胶溶液中加入钛白液使钛白粉的量为粘胶中甲纤含量的1～3%，得到无光粘胶溶液，备用；B将步骤A得到的无光粘胶溶液过滤，过滤后加入纳米硫酸钡乳液使硫酸钡的含量为无光粘胶溶液中甲纤含量的1～5%，得到纺丝液；C将步骤B制备得到的纺丝液经扁平喷丝头的扁平孔喷出，进入纺丝浴成型、牵伸及后处理得纳米硫酸钡粘胶扁平丝；该方法解决了现有技术加入硫酸钡后纺丝液可纺性差，得到的丝条性能差的问题，且保证得到的扁平丝具的防X、γ射线辐射的作用。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米硫酸钡粘胶扁平丝及其制备方法
本专利技术涉及一种扁平丝，特别涉及一种纳米硫酸钡粘胶扁平丝及其制备方法。
技术介绍
硫酸钡作为一种具有成本优势的材料，应用范围逐步扩大，近年来，逐步应用于化纤行业，如一种防X射线辐射纤维素纤维及其制备方法(申请号：201210163246.1)是将粒径≤3μm的硫酸钡粉体在与水互溶的有机分散介质中制备成硫酸钡乳液浆料，然后将所述硫酸钡乳液浆料按照硫酸钡含量相对于甲种纤维素10～30%的重量百分比添加到黄化溶解后的粘胶溶液中混合均匀，再经纺丝凝固浴纺丝成型、牵伸和后处理得到所述防X射线辐射纤维素纤维。该专利将硫酸钡按10～50%的比例添加到粘胶中进行短纤纺丝，根据硫酸钡防X、γ射线辐射特点，生成抗X射线辐射的功能性纤维。但是粘胶生成人造丝的过程是纤维素磺酸酯与酸反应还原为纤维素，通常采用喷头孔径φ0.6～1.2（圆形）；扁平孔最大孔：宽0.07mm，长40mm；硫酸钡添加进去相当于增加杂质（不参与反应，无链接结构），故加入量10～50%是无法纺丝成型的（且影响丝条强度），但加入量少，又不能发挥其防X、γ射线辐射的作用，这使得硫酸钡在化纤中的这一应用受限制；我们知道硫酸钡粉体有光泽，比重高，白度好，应用于化纤时具有消光作用，从而可以减少钛白粉的分量，达到降低成本的效果，但同样因为硫酸钡加入纺丝液中影响可纺性，从而限制了硫酸钡在粘胶纤维中增白消光的应用。
技术实现思路
本专利技术旨在解决现有技术在粘胶溶解中加入硫酸钡生产防X、γ射线辐射的粘胶纤维时导致纺丝液可纺性差，工业化生产困难的问题，提供一种纳米硫酸钡粘胶扁平丝及其制备方法，该方法通过将特定处理的硫酸钡按特定的量加入到含钛白粉的无光粘胶溶液中，得到纺丝液，并将纺丝液特定用于纺织扁平丝，解决了现有技术加入硫酸钡后纺丝液可纺性差，得到的丝条性能差的问题，且保证得到的扁平丝具的防X、γ射线辐射的作用。为解决上述技术问题，本专利技术通过以下技术方案实现：一种纳米硫酸钡粘胶扁平丝的制备方法，包括下述步骤：A制备无光粘胶溶液：将碱纤维素经黄化、溶解、脱泡、过滤得到纤维素磺酸酯，纤维素磺酸酯经10～15小时熟成后得到粘胶溶液，然后向粘胶溶液中加入浓度为10%的钛白液使钛白粉的量为粘胶中甲纤含量的1～3%，混合、搅拌均匀得到无光粘胶溶液，备用；B制备纺丝液：将步骤A得到的无光粘胶溶液过滤，过滤压力0.8～1MPa，过滤后加入纳米硫酸钡乳液使硫酸钡的含量为无光粘胶溶液中甲纤含量的1～5%，混合、搅拌均匀，搅拌速度控制为20～25转/分钟，得到纺丝液；C将步骤B制备得到的纺丝液经扁平喷丝头的扁平孔喷出，进入纺丝浴成型、牵伸及后处理得纳米硫酸钡粘胶扁平丝；所述纳米硫酸钡乳液是向纳米硫酸钡中加入纳米硫酸钡质量的10倍的除盐水、2～3%的分散剂，经研磨、分散、乳化制得微粒粒径≤20um的纳米硫酸钡乳液。所述分散剂为六偏磷酸钠。在步骤A中，所述过滤为三道过滤，分别为一道KKF过滤，二道板框过滤和三道立式自动反洗过滤，其中一道过滤的除去粘胶里的杂质和粘胶大颗粒；二道过滤的过滤≥20um的粘胶粒子；三道过滤的过滤≥10um的粘胶粒子。在步骤B中，所述纺丝液粘度30～45秒，熟成度5～11ml.NH4Cl，甲纤含量为7.8～8.5%。在步骤B中，为了进一步提高纺丝液的可纺性，在进行纺丝前，纺丝液经过一道双府绸板框过滤后用于步骤C的纺丝。在步骤B、步骤C中，所述混合、搅拌是经管道混合器混合后进入搅拌罐中搅拌。在步骤C中，所述扁平喷丝头的扁平孔的宽为0.06～0.07mm，长为10～40mm。在步骤C中，纺丝时在长丝纺丝机上进行纺丝，其品种118D～6000D，纺速50～90米/分，总牵伸20～25%；其纺丝浴工艺为：硫酸含量125～140g/L，硫酸锌含量9～25g/L，硫酸钠含量210～290g/L，温度50～55℃，硫酸浓度落差≤7g/L，丝条浸长为300～1100mm。在步骤C中，所述后处理包括洗涤、脱硫、漂白、上油、脱水及烘干工序。本专利技术具有以下有益效果1、本专利技术通过将特定处理的硫酸钡按特定的量加入到无光粘胶溶液中，得到了硫酸钡与钛白粉具有一定比重的纺丝液，并将纺丝液特定用于纺扁平丝，实现了硫酸钡部分代替钛白粉作为消光剂，从而降低了生产成本。本专利技术将该纺丝液特定的用于扁平丝的纺丝，避免将该纺丝液用于粘胶短纤或长丝的纺丝存在的可纺性差（粘胶短纤和长丝喷丝头喷丝孔为圆形，且孔径大小通常小于扁平丝孔的宽度，对硫酸钡颗粒容忍度低，造成可纺性差），得到的丝条性能差的问题。本专利技术的纺丝液用于扁平丝的纺丝，扁平喷丝头的扁平孔能对硫酸钡颗粒具有很高的容忍度，因此，只需加入1-5%的硫酸钡量既能保证扁平丝的防X、γ射线辐射的作用。2、本专利技术先制备无光粘胶并控制无光胶中的，将碱纤维素经黄化、溶解、脱泡、过滤得到纤维素磺酸酯，纤维素磺酸酯经10～15小时熟成后得到粘胶溶钛白粉的量为粘胶中甲纤含量的1～3%，然后再向无光胶中加入纳米硫酸钡乳液并使硫酸钡的含量为无光粘胶溶液中甲纤含量的1～5%，经长期实践研究，硫酸钡添加较较多，相当于向粘胶溶液中引入杂质，会严重影响纺丝液的可纺性，本专利技术中，钛白粉的量为1-3%，硫酸钡的量为1-5%，保证了纺丝液的可纺性且最大量的代替了钛白粉，减少了钛白粉的用量，降低了成本。3、本专利技术所述纳米硫酸钡乳液是向纳米硫酸钡中加入纳米硫酸钡质量的～10%的除盐水、2～3%的分散剂，经研磨、分散、乳化制得微粒粒径≤20um的纳米硫酸钡乳液。该方法研磨更均匀，分散剂用量少且分散效果好。4、本专利技术的分散剂为偏六磷酸钠，偏六磷酸钠加入后保证硫酸钡在粘胶溶液中4～6小时不沉淀，从而进一步保证可纺性。具体实施方式下面结合具体实施方式详细说明本专利技术。实施例1一种纳米硫酸钡粘胶扁平丝的制备方法，包括下述步骤：A制备无光粘胶溶液：将碱纤维素经黄化、溶解、脱泡、过滤得到纤维素磺酸酯，纤维素磺酸酯经10小时熟成后得到粘胶溶液，然后向粘胶溶液中加入浓度为10%的钛白液使钛白粉的量为粘胶中甲纤含量的1%，混合、搅拌均匀得到无光粘胶溶液，备用；B制备纺丝液：将步骤A得到的无光粘胶溶液过滤，过滤后加入纳米硫酸钡乳液使硫酸钡的含量为无光粘胶溶液中甲纤含量的3%，混合、搅拌均匀，搅拌速度控制为20～25转/分钟，得到纺丝液；C将步骤B制备得到的纺丝液经扁平喷丝头的扁平孔喷出，进入纺丝浴成型、牵伸及后处理得纳米硫酸钡粘胶扁平丝；所述纳米硫酸钡乳液是向纳米硫酸钡中加入纳米硫酸钡质量的10倍的除盐水、2%的分散剂，经研磨、分散、乳化制得微粒粒径≤20um的纳米硫酸钡乳液。本实施例得到的扁平丝白度为80～85%，防X、γ射线率为50%。实施例2一种纳米硫酸钡粘胶扁平丝的制备方法，包括下述步骤：A制备无光粘胶溶液：将碱纤维素经黄化、溶解、脱泡、过滤得到纤维素磺酸酯，纤维素磺酸酯经15小时熟成后得到粘胶溶液，然后向粘胶溶液中加入浓度为10%的钛白液使钛白粉的量为粘胶中甲纤含量的3%，混合、搅拌均匀得到无光粘胶溶液，备用；B制备纺丝液：将步骤A得到的无光粘胶溶液过滤，过滤后加入纳米硫酸钡乳液使硫酸钡的含量为无光粘胶溶液中甲纤含量的2%，混合、搅拌均匀，搅拌速度控制为20～25转/分钟，得到纺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米硫酸钡粘胶扁平丝的制备方法，其特征在于：包括下述步骤：A、制备无光粘胶溶液：将碱纤维素经黄化、溶解、脱泡、过滤得到纤维素磺酸酯，纤维素磺酸酯经10～15小时熟成后得到粘胶溶液，然后向粘胶溶液中加入浓度为10%的钛白液使钛白粉的量为粘胶中甲纤含量的1～3%，混合、搅拌均匀得到无光粘胶溶液，备用；B、制备纺丝液：将步骤A得到的无光粘胶溶液过滤，过滤压力0.8～1MPa，过滤后加入纳米硫酸钡乳液使硫酸钡的含量为无光粘胶溶液中甲纤含量的1～5%，混合、搅拌均匀，搅拌速度控制为20～25转/分钟，得到纺丝液；C、纺丝：将步骤B制备得到的纺丝液经扁平喷丝头的扁平孔喷出，进入纺丝浴成型、牵伸及后处理得纳米硫酸钡粘胶扁平丝；所述纳米硫酸钡乳液是向纳米硫酸钡中加入纳米硫酸钡质量的10倍的除盐水、2～3%的分散剂，经研磨、分散、乳化制得微粒粒径≤20um的纳米硫酸钡乳液。

【技术特征摘要】
1.一种纳米硫酸钡粘胶扁平丝的制备方法，其特征在于：包括下述步骤：A、制备无光粘胶溶液：将碱纤维素经黄化、溶解、脱泡、过滤得到纤维素磺酸酯，纤维素磺酸酯经10～15小时熟成后得到粘胶溶液，然后向粘胶溶液中加入浓度为10%的钛白液使钛白粉的量为粘胶中甲纤含量的1～3%，混合、搅拌均匀得到无光粘胶溶液，备用；B、制备纺丝液：将步骤A得到的无光粘胶溶液过滤，过滤压力0.8～1MPa，过滤后加入纳米硫酸钡乳液使硫酸钡的含量为无光粘胶溶液中甲纤含量的1～5%，混合、搅拌均匀，搅拌速度控制为20～25转/分钟，得到纺丝液；C、纺丝：将步骤B制备得到的纺丝液经扁平喷丝头的扁平孔喷出，进入纺丝浴成型、牵伸及后处理得纳米硫酸钡粘胶扁平丝；所述纳米硫酸钡乳液是向纳米硫酸钡中加入纳米硫酸钡质量的10倍的除盐水、2～3%的分散剂，经研磨、分散、乳化制得微粒粒径≤20um的纳米硫酸钡乳液。2.根据权利要求1所述的一种纳米硫酸钡粘胶扁平丝的制备方法，其特征在于：所述分散剂为六偏磷酸钠。3.根据权利要求1所述的一种纳米硫酸钡粘胶扁平丝的制备方法，其特征在于：在步骤A中，所述过滤为三道过滤，分别为一道KKF过滤，二道板框过滤和三道立式自动反洗过滤，其中一道过滤的除去粘胶里的杂质和粘胶大颗粒；二道过滤的过滤≥20um的粘胶粒子；三道过滤的过滤≥...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓传东，唐金钟，邵方琼，刘海燕，
申请(专利权)人：宜宾海丝特纤维有限责任公司，宜宾丝丽雅集团有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51