一种扁平再生纤维素纤维及制备方法技术

本发明专利技术属于再生纤维素纤维领域，具体公开了一种扁平再生纤维素纤维及制备方法，所述制备方法为再生纤维素纤维制造过程中在溶解至纺丝前的任一工序中加入含有还原性糖的木质素磺酸盐溶液，控制所述木质素磺酸盐溶液的pH值为酸性，再经纺丝、后处理制得。所制得的再生纤维素纤维扁平形状明显，扁平度高，使得纤维表面积增大，纤维表面的亲水羟基也会明显增加，从而导致纤维的吸湿性、导湿性大大提高。

【技术实现步骤摘要】
一种扁平再生纤维素纤维及制备方法
本专利技术属于纤维素纤维领域，具体地说，涉及一种扁平再生纤维素纤维及制备方法。
技术介绍
随着现代化生活水平的提高，越来越多的消费者在采购或穿着纺织品时不仅考虑纺织品的质量和服用性能，也开始提出了对环保、健康、功能性的消费需求，开发“绿色”功能性纺织产品成为了必然的发展趋势。粘胶短纤维属于再生纤维素纤维，由其制造的纺织品不仅穿着舒适、吸湿快干，同时还能够自然降解、绿色环保，所以功能性粘胶短纤维产品的开发也迫在眉睫。扁平粘胶短纤维比表面积大，织成面料时，单位体积内丝条的侧表面积较大，丝条之间的接触面积大、摩擦系数大，丝条之间的摩擦力较大。因此扁平粘胶短纤维制成的面料和服装的保形性好于普通再生纤维素纤维加工的面料和服装。同时比表面积的增大，纤维表面的亲水羟基也会明显增加，从而导致纤维的稀释性、导湿性大大提高。扁平纤维与圆形等截面纤维易在纱线中构造大量空隙，纱线和织物手感柔软、导湿透气、膨松、保暖性好，穿着轻盈舒适；具有较好的强力和弹性，保暖，抗静电。目前扁平再生纤维素纤维的生产方式有两种，第一种是用特定喷丝孔形状的进行纺丝制得，如恒天海龙新材料有限公司提出的中国申请201610142296.X，众所周知，生产扁平纤维的喷丝头一般用金铂合金、钽、铌等贵金属，而且要求加工精度极高，喷头的价格非常昂贵，因此限制了扁平丝的发展。另一种是通过加入碳酸盐和碳酸氢盐生产而成的扁平纤维，如中国申请2012101561907提出了一种片状扁平再生纤维素纤维及其制备方法，是将碳酸盐在黄化结束后至纺丝前的胶液中。但此方法制得的扁平再生纤维素纤维横截面存在大量细孔，降低了纤维强度，同时在纺丝前加入大量的碳酸盐使制得的扁平再生纤维素纤维呈碱性，不符合生态纺织的要求。有鉴于此特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种生产成本低，具有较高纤维强度，以及具有优良吸收性和导湿性的生态环保扁平再生纤维素纤维。为解决上述技术问题，本专利技术提出一种扁平再生纤维素纤维的制备方法，以植物浆粕为原料，在溶解至纺丝前的任一工序中加入含有还原性糖的木质素磺酸盐溶液，控制所述木质素磺酸盐溶液的PH值为酸性，再经纺丝、后处理制得。本专利技术中的木质素磺酸盐为植物制浆过程中的副产物，是游离的亚硫酸与木粉中的原木木质素发生磺化反应生成木质素磺酸，再通过碱中和形成木质素磺酸盐，因此，木质素磺酸盐溶液的PH值往往呈中性或弱碱性。并且木质素磺酸盐成分复杂，在木质素磺酸盐中含有还原性糖，这些还原性糖以木质素-聚糖复合体的形式存在，这些与木质素连接的糖包括：木糖、阿拉伯糖、甘露糖、普通糖、半乳糖等，统称为五碳糖和六碳糖，这些糖具有还原性。本专利技术通过将含有还原性糖的木质素磺酸盐溶解后，控制木质素磺酸盐溶液的PH值为酸性，木质素-聚糖复合体在酸性条件下水解，产生具有还原性的五碳糖、六碳糖单糖，然后将其加入到溶解至纺丝前的任一工序中后，经纺丝精炼等过程得到扁平再生纤维素纤维。本专利技术中，所述扁平再生纤维素纤维的制备方法包括浸渍、老成、黄化、溶解、过滤、脱泡、纺丝、水洗和脱硫的工序，在溶解至纺丝前的任一工序中加入木质素磺酸盐溶液，优选在溶解过程中或在纺丝原液中加入木质素磺酸盐溶液。优选的，在经黄化处理后的植物浆粕进行溶解的过程添加木质素磺酸盐溶液，随后经过滤得到纺丝原液，所得纺丝原液进行纺丝、精炼等过程得扁平到再生纤维素纤维；或者，在黄化处理后的植物浆粕在过滤得到的纺丝原液中添加木质素磺酸盐溶液，然后经纺丝精炼等过程得到扁平再生纤维素纤维。本专利技术的扁平再生纤维素纤维以植物浆粕为原料，所述的植物浆粕包括但不限于木浆、棉浆、竹浆或麻浆中的一种或两种以上的混合。本专利技术植物浆粕制造扁平再生纤维素纤维的过程中，除了加入木质素磺酸盐溶液之外，其它工艺过程以及工艺参数均可以采用现有技术公开的方法。所述的浸渍包括，将植物浆粕在温度为45-55℃的碱溶液中浸渍；所述的老成在老成鼓中进行，控制温度在15-60℃。所述的黄化过程中，二硫化碳的添加量为甲纤含量的25-45wt％，黄化温度为20±2℃。本专利技术的纺丝方法为现有技术公开的素有再生纤维素纤维的纺丝方法进行纺丝，通常的纺丝方法为纺丝原液在酸性凝固浴中析出后经牵伸、切断、水洗、脱硫、上油、烘干等过程后制得再生纤维素纤维。所述的酸性凝固浴的组成为110～150g/l硫酸，250～350g/l的硫酸钠，12.5～13.5g/L的硫酸锌组成，凝固浴温度为40～55℃。本专利技术的植物浆粕的性能符合中华人民共和国防止行业标准FZ/T51001-2009,FZ/T51002-2006。本专利技术的植物浆粕可以通过现有技术公开的素有制浆方法制备而成。通常，植物浆粕的制备过程中，以植物为原料，经蒸煮、漂白、酸处理等过程制备得到植物浆粕。进一步的，控制所述木质素磺酸盐溶液的PH值为2～6.5；优选的，控制所述木质素磺酸盐溶液的PH值控制范围为2.5～4。本专利技术将PH控制在此范围内既保证木质素-聚糖复合体高度水解的前提下，又不会对纺丝设备造成腐蚀，同时在此PH值范围内，木质素磺酸盐的溶解度也是最大的。进一步的，所述木质素磺酸盐溶液的制备方法为：将酸性试剂加入到木质素磺酸盐溶液中，控制溶液PH值为2～6.5，在60-100℃条件下反应3-6h，在此温度和时间下还原性糖的水解程度最大。优选的，控制溶液PH值为2.5～4，在70-90℃条件下反应4-5h。所述酸性试剂为硫酸溶液或盐酸溶液。进一步的，所述木质素磺酸盐中还原性糖的含量＞粘胶甲纤含量的5wt％；优选的，所述木质素磺酸盐中还原性糖的含量≥粘胶甲纤含量的18wt％。本专利技术将木质素磺酸盐中还原性糖的含量控制在大于5wt％时，制得的扁平再生纤维素纤维的产率大于80％，当还原性糖的含量控制在≥18wt％时，能获得100％产率的扁平再生纤维素纤维。进一步的，所述木质素磺酸盐的加入量为粘胶甲纤含量的0.5-10.0wt％；优选的，所述木质素磺酸盐的加入量为粘胶甲纤含量的1.5-2.5％。进一步的，所述木质素磺酸盐溶液的浓度为以木质素计为5～20％；优选的，所述加入木质素磺酸盐溶液的浓度为以木质素计为7～10％。进一步的，所述木质磺酸盐为亚硫酸盐法制浆过程中的副产物。进一步的，在溶解至纺丝前的步骤中加入亚硫酸盐法制浆过程中产生的废液，并调整废液的PH值为2～6.5。进一步的，所述木质素磺酸盐包括木质素磺酸钠、木质素磺酸钾、木质素磺酸钙、木质素磺酸镁和木质素磺酸铵中的一种或多种；优选木质素磺酸钠和木质素磺酸钙中的一种或两种的混合。本专利技术还提出了一种扁平再生纤维素纤维，所述再生纤维素纤维具有扁平状截面，扁平度≥6，纤维截面光滑致密。进一步的，所述扁平再生纤维素纤维的干断裂强度≥2.1cN/dtex，湿断裂强度≥1.3cN/dtex本专利技术中将木质素磺酸盐溶液加入到溶解至纺丝前的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种扁平再生纤维素纤维的制备方法，其特征在于，以植物浆粕为原料，在溶解至纺丝前的任一工序中加入含有还原性糖的木质素磺酸盐溶液，控制所述木质素磺酸盐溶液的PH值为酸性，再经纺丝、后处理制得。/n

【技术特征摘要】
1.一种扁平再生纤维素纤维的制备方法，其特征在于，以植物浆粕为原料，在溶解至纺丝前的任一工序中加入含有还原性糖的木质素磺酸盐溶液，控制所述木质素磺酸盐溶液的PH值为酸性，再经纺丝、后处理制得。


2.根据权利要求1所述的一种扁平再生纤维素纤维的制备方法，其特征在于，控制所述木质素磺酸盐溶液的PH值为2～6.5；
优选的，控制所述木质素磺酸盐溶液的PH值控制范围为2.5～4。


3.根据权利要求1或2所述的一种扁平再生纤维素纤维的制备方法，其特征在于，所述木质素磺酸盐中还原性糖的含量＞粘胶甲纤含量的5wt％；
优选的，所述木质素磺酸盐中还原性糖的含量≥粘胶甲纤含量的18wt％。


4.根据权利要求1-3任意所述的一种扁平再生纤维素纤维的制备方法，其特征在于，所述木质素磺酸盐的加入量为粘胶甲纤含量的0.5-10.0wt％；
优选的，所述木质素磺酸盐的加入量为粘胶甲纤含量的1.5-2.5％。


5.根据权利要求1-4任意所述的一种扁平再生纤维素纤维的制备方法，其特征在于，所述木质素磺酸盐溶液的浓度为以木质素计为5～20％；
优选的，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐佳威，李振峰，陈达志，范梅欣，张焕志，刘会兵，郝晓翠，董战超，秦丽霞，
申请(专利权)人：河北吉藁化纤有限责任公司，河北艾科瑞纤维有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13