粘胶纤维及其制备方法和无纺布及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及纤维领域，公开了粘胶纤维及其制备方法和无纺布及其制备方法与应用，该纤维中含有纤维基质、硫单质和碳量子点；其中，所述碳量子点的粒径为2‑20nm；以所述纤维的总重量为基准，所述硫单质的含量为120‑10000ppm，所述碳量子点的含量为5‑200ppm，余量为所述纤维基质。本发明专利技术提供的制备方法不仅能够省去现有工艺的脱硫工序，同时制备得到的粘胶纤维没有刺激性异味、结构松散度高，并且还具有较优异的抗菌性能和驱蚊性能，能够更有利于其在面膜、湿巾等领域的应用。

【技术实现步骤摘要】
粘胶纤维及其制备方法和无纺布及其制备方法与应用
本专利技术涉及纤维领域，具体涉及一种粘胶纤维、一种制备粘胶纤维的方法及由该方法制备得到的粘胶纤维、由所述粘胶纤维制备得到的无纺布、一种制备无纺布的方法和所述无纺布的应用。
技术介绍
纤维是由连续或不连续的细丝组成的物质，可应用于纺织、军事、环保、医药、建筑等众多领域。纤维分为天然纤维和化学纤维，天然纤维是指自然界存在的可以直接取得的纤维，根据其来源分成植物纤维、动物纤维和矿物纤维三类。化学纤维是指经过化学处理加工而制成的纤维，可以分为人造纤维(再生纤维)、合成纤维和无机纤维。再生纤维是将天然高聚物制成的浆液高度纯净化后制成的纤维，如：再生纤维素纤维、再生蛋白质纤维、再生淀粉纤维以及再生合成纤维。粘胶纤维以天然纤维(木纤维、棉短绒)为原料，经碱化、老化、磺化等工序制成可溶性纤维素黄原酸酯，再溶于稀碱液制成粘胶，经湿法纺丝而制成，属于再生纤维素纤维，是使用最广的纤维品种之一。目前，粘胶纤维的制备工艺中包括粘胶的制备、粘胶的纺丝成形和后处理(精炼工序)，在后处理工序中通常包括水洗、干燥和必不可少的脱硫工序，以除去纤维中存在的具有刺激性气味的如硫化氢等硫化物。但是现有的脱硫工序并不能较彻底地去除粘胶纤维的含硫物质，影响粘胶纤维的品质，且得到的粘胶纤维仍然具有较重的刺鼻气味，影响其后续应用。并且，现有的脱硫工序工艺复杂且成本较高，因此，在制备粘胶纤维过程中，如何能够在省去脱硫工序的同时得到不具有刺鼻气味的特种粘胶纤维，从而使其能够在面膜布、湿巾等卫妆领域被广泛地应用，是目前该领域内亟需解决的一个难题。另外，现有粘胶纤维的结构松散度较低，结构松散度低会使得纤维的结构均一性差、残留杂质多、可纺性能和成布性能差。因此，如何进一步提高粘胶纤维的结构松散度，从而使得粘胶纤维更有利于在面膜布、湿巾等卫妆领域的应用也是亟需解决的问题之一。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了提供一种新的能够在不进行脱硫工序的前提下获得不具有刺鼻气味，且结构松散度较高的特种粘胶纤维及其制备方法。针对现有的粘胶纤维存在的异味较大、抗菌性能差的缺陷，采用常规的脱硫工艺，不仅工艺复杂，操作成本高，同时经过脱硫工序后的粘胶纤维仍然具有刺激性气味，无法应用于面膜、湿巾等对气味、抗菌性能等安全性要求较高的领域。而采用常规的除味方式，如采用活性碳、石墨烯等除味剂对粘胶纤维进行处理，处理效果并不十分理想，处理后的粘胶纤维在使用过程中仍然存在刺鼻气味，且抗菌性能较差。本专利技术的专利技术人经过创造性地研究发现，采用具有特定粒径范围的碳量子点溶液对粘胶纤维进行处理，能够在不必经过脱硫工序的条件下，得到刺激性气味小且具有抗菌性能的粘胶纤维。进一步地，经过处理后得到的粘胶纤维还具有驱蚊性能。除此以外，专利技术人还意外地发现，采用碳量子点溶液对粘胶纤维进行处理，还能够提高粘胶纤维的结构松散度，从而减少了纤维中的杂质残留，提高纤维的可纺性和成布性，基于上述发现，本专利技术的专利技术人提供了本专利技术。为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种粘胶纤维，该纤维中含有纤维基质、硫单质和碳量子点；其中，所述碳量子点的粒径为2-20nm；以所述纤维的总重量为基准，所述硫单质的含量为120-10000ppm，所述碳量子点的含量为5-200ppm，余量为所述纤维基质。本专利技术第二方面提供一种制备粘胶纤维的方法，该方法包括：将纺丝成型后的纤维依次进行至少一次水洗、干燥，得到粘胶纤维；在至少一次所述水洗步骤中，将纤维与碳量子点溶液进行接触；其中，所述碳量子点溶液中碳量子点的粒径为2-20nm，所述碳量子点溶液的浓度为0.1-15重量在所述接触步骤中，相对于1t以其中含有的纤维基质计的所述纤维，所述碳量子点溶液的用量为0.1-50kg。本专利技术第三方面提供由前述第二方面所述的方法制备得到的粘胶纤维。本专利技术第四方面提供由前述第一方面或第三方面所述的粘胶纤维制备得到的无纺布。本专利技术第五方面提供一种制备无纺布的方法，该方法包括：将前述第一方面或第三方面所述的粘胶纤维依次进行疏散、铺网、水刺和干燥。本专利技术第六方面提供前述第四方面所述的无纺布在卫妆、服装鞋帽、医疗卫生、汽车工业、农业和园艺领域中的应用。本专利技术提供的粘胶纤维为无刺鼻气味，具有良好的杀菌消毒功效和驱蚊性能，安全性高的特种功能纤维，并且粘胶纤维的结构松散度高，更有利于制造卫生、洗浴等用品。并且本专利技术提供的方法能够省去粘胶纤维的传统制备过程中必须含有的脱硫步骤。本专利技术的其它特征和优点将通过随后的具体实施方式部分予以详细。具体实施方式在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本文所述表示万分之一。本专利技术中，所述粘胶纤维的结构松散度是指粘胶纤维中纤维丝束的松散情况，理想状态下，纤维丝束里的每一根纤维都是分开的，不发生黏连等现象，如此其保暖、柔软、可纺、舒适性等性能最优。所述结构松散度通过单位重量的粘胶纤维样品的体积测试表征得到的，同样重量的粘胶纤维样品，其体积越大说明其结构松散度越好。本专利技术中，比较两种或两种以上粘胶纤维的结构松散度是利用其单位重量的体积比值或差值，来反映不同粘胶纤维的结构松散度的差异。如前所述，本专利技术的第一方面提供了一种粘胶纤维，该纤维中含有纤维基质、硫单质和碳量子点；其中，碳量子点的粒径为2-20nm；以所述纤维的总重量为基准，所述硫单质的含量为120-10000ppm，所述碳量子点的含量为5-200ppm，余量为所述纤维基质。根据本专利技术，所述硫单质为元素化合价态为零的硫元素存在状态。所述碳量子点为粒径为2-20nm的碳基纳米材料。本专利技术中所述碳量子点的粒径是采用透射电子显微镜(如日本电子JEOL公司，JEM-2100F型号，测试条件为：加速电压20kV)进行测定得到的。测试过程包括：采用悬浮法制样，将碳量子点放入2mL玻璃瓶，用无水乙醇分散，振荡均匀，用滴管将样品滴在直径3mm样品网上，干燥后，放在进样器中，然后插入电镜后进行观察，随机取100个碳量子点颗粒进行粒径统计，得到粒径和各粒径范围的百分占比。本专利技术中，所述硫单质的含量可利用化学滴定的方法测定，如参照根据GB/T14463-1993《粘胶短纤维》残硫量的标准残硫方法测定得到。本专利技术中，所述碳量子点的含量为采用荧光法测定，具体采用外标荧光法测定碳量子点浓度进而计算出其含量。优选地，以所述粘胶纤维的总重量为基准，所述硫单质的含量为150-5000ppm，优选为150-2000ppm，更优选为150-300ppm，所述碳量子点的含量为25-100ppm，余量为所述纤维基质。优选地，以所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种粘胶纤维，其特征在于，该纤维中含有纤维基质、硫单质和碳量子点；/n其中，所述碳量子点的粒径为2-20nm；/n以所述纤维的总重量为基准，所述硫单质的含量为120-10000ppm，所述碳量子点的含量为5-200ppm，余量为所述纤维基质。/n

【技术特征摘要】
1.一种粘胶纤维，其特征在于，该纤维中含有纤维基质、硫单质和碳量子点；
其中，所述碳量子点的粒径为2-20nm；
以所述纤维的总重量为基准，所述硫单质的含量为120-10000ppm，所述碳量子点的含量为5-200ppm，余量为所述纤维基质。


2.根据权利要求1所述的粘胶纤维，其中，以所述粘胶纤维的总重量为基准，所述硫单质的含量为150-300ppm，所述碳量子点的含量为25-100ppm，余量为所述纤维基质；
优选地，以所述碳量子点的总重量为基准，粒径为2-8nm的碳量子点的含量为50-100重量％，优选为80-100重量％。


3.根据权利要求1或2所述的粘胶纤维，其中，所述纤维基质选自植物纤维中的至少一种；
优选地，所述植物纤维选自棉纤维、麻纤维、木纤维、竹纤维和大豆纤维中的至少一种。


4.一种制备粘胶纤维的方法，其特征在于，该方法包括：将纺丝成型后的纤维依次进行至少一次水洗、干燥，得到粘胶纤维；
在至少一次所述水洗步骤中，将纤维与碳量子点溶液进行接触；
其中，所述碳量子点溶液中碳量子点的粒径为2-20nm，所述碳量子点溶液的浓度为0.1-15重量
在所述接触步骤中，相对于1t以其中含有的纤维基质计的所述纤维，所述碳量子点溶液的用量为0.1-50kg，优选为0.2-30kg。


5.根据权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：林宁，康振辉，曾凡军，
申请(专利权)人：中科量子广州新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44