【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于纤维素纤维制造，具体涉及一种纤维素/醋酸纤维素复合纤维及其制备方法。
技术介绍
1、在石油资源紧缺以及石化产品的大量使用引起的环境污染日益加剧的背景下，发展环境友好的可再生材料已成为材料发展的一大趋势。以天然纤维素为原料加工而成再生纤维素纤维具有吸湿性好、抗静电、透气性强、染色性好、易于纺织加工、可生物降解等优点，在纺织品市场经久不衰，广泛用于服装、家纺、医疗卫生等领域，深受广大消费者青睐，成为循环经济可持续发展的重要化学纤维产品。
2、莱赛尔纤维被誉为“21世纪绿色纤维”，它是以木浆为原浆，以n-甲基吗啉-n-氧化物（nmmo）为溶剂，采用干湿法纺制的再生纤维素纤维。莱赛尔纤维生产工艺简单，流程短，溶剂安全无毒，溶解和再生为物理过程，无化学反应，溶剂封闭循环利用，回收率达到99.5%以上，从根本上消除了传统的粘胶法生产再生纤维素纤维产生的三废污染，实现再生纤维素纤维的清洁生产；莱赛尔纤维强度高、吸湿性好、抗皱性与保形性优于粘胶纤维，有着其它化学纤维品种无可比拟的优势；产品可自然降解，不存在二次污染问题，完全绿色环保。
3、由于莱赛尔纤维独特的高度结晶和高取向度结构，微原纤间的横向结合力较弱，在湿态环境下易吸水膨胀，经机械外力摩擦作用，原纤之间会发生分离，从而产生明显的原纤化现象，导致织物易起毛起球、色光改变、织物显旧等问题，严重影响了织物的外观。目前，解决莱赛尔纤维原纤化倾向问题主要是通过对纤维或其织物进行交联处理实现的。交联剂大多选用含有反应性基团，能够与纤维素羟基反应的化合物，如多醛类
4、醋酸纤维素纤维（又称醋酯纤维）是由天然纤维素经过化学处理得到醋酸纤维素，然后经过纺丝制成的一种半合成纤维，它保留了纤维素生物相容性好、可降解、稳定性好等优良性能，具有柔软滑爽、光泽优雅、吸湿速干性能好等优点，广泛应用于高端纺织品、烟用滤嘴等领域。醋酸纤维素纤维一般是丙酮、二氯甲烷等利用有机溶剂溶解后经干法或湿法纺丝制成，其干强度仅有1.0~1.3cn/dtex，纤维强度低，后期纤维加工难度增大，应用和推广受到限制。在纺织服用领域，醋酯纤维主要是和其它纤维混纺，弥补在力学性能方面的不足，制成各种性能优良的面料。
5、倘若能够利用现有的纤维素溶剂法纺丝技术，将纤维素和醋酸纤维素经共混纺丝制成复合纤维，除了兼具莱赛尔纤维与醋酸纤维的性能优势外，通过纤维内部大分子的聚集态结构的改变，抑制纤维的原纤化倾向，开发一种抗原纤化的新型再生纤维素纤维的具有重要意义。
6、专利cn107475782a公开了涉及一种醋酸纤维及其制备方法，将纤维素醋酸酯溶解在nmmo水溶液中得到纺丝溶液，然后经干喷湿法纺丝制得醋酸纤维。该方法可显著提高纤维的力学性能，其干态断裂强度为3.5～5.6cn/dtex，湿态断裂强度为2.6～4.5cn/dtex。由于纤维素醋酸酯的聚合度较低，该方法需要提高纺丝液中纤维素醋酸酯的浓度，才能制备出满足干喷湿法纺丝的要求的高粘度纺丝液。另外，因纤维素醋酸酯分子链中有大量乙酰基，亲水性比纤维素弱，其在nmmo溶液中溶解性能明显不如纤维素，因此提高纺丝液的组成会影响溶解的效率以及溶解效果，导致生产效率降低。
7、专利cn113512777b公开了一种含有植物精油的莱赛尔纤维及其制备方法，将植物精油/纳米无机粉体与功能母液基液混合后得到功能母液，其中功能母液基液由纤维素、醋酸纤维素、nmmo和水组成，该功能性母液与莱赛尔纺丝液进行共混纺丝，制备莱赛尔纤维主体含有纤维素和醋酸纤维素。但专利中没有给出制备功能性母液基液的具体方法，另外添加醋酸纤维素的目的仅是通过其含有的空间位阻较大的醋酸酯基来降低纤维的结晶度，使得微纳尺寸上具有更多微孔，对植物精油起到容纳和包覆作用，并没有述及醋酸纤维素的加入对纤维的其他性能，如原纤化、吸湿性等方面的影响。
8、对于制备纤维素/醋酸纤维素复合纤维，本领域技术人员容易想到的方法是分别制备莱赛尔纺丝液和醋酸纤维素溶液，然后将两种溶液共混后采用nmmo溶剂法纺丝，以此来制备纤维素/醋酸纤维素复合纤维，但其弊端在于生产流程长，需要增加专门的醋酸纤维素溶解装置和混合设备等，其次是两种高粘度的溶液不易混合均匀，且生产效率低。因此较难以进行大规模的工业化应用。
9、现有技术中未见将纤维素浆粕和醋片原料共同采用nmmo溶剂溶解，制备纤维素浆粕和醋片的共混纺丝液，进而纺丝制备纤维素/醋酸纤维素复合纤维的报道。
10、醋酸纤维素中大部分羟基被乙酰基取代，其吸湿性和亲水性比纤维素弱，在nmmo溶液中的浸润和溶胀速度明显慢于纤维素，申请人在前期试验中将纤维素浆粕和醋片共混后，按照常规纯莱赛尔纤维纺丝原液的制备方法，制备纤维素浆粕和醋片的共混纺丝液时，发现溶解较快的纤维素形成的胶液包裹在溶解较慢的醋酸纤维素颗粒表面，形成一层黏膜，阻碍nmmo的扩散和内部水分的脱除，而产生“白芯”，导致醋酸纤维素溶解不完全，制备的共混纺丝液呈浑浊状，透明度差，纺丝液中有大量未溶解的片段或颗粒无法进行正常纺丝，在调整了部分工艺之后，仍然存在纺丝稳定性差，制备的复合纤维的强度和断裂伸长率较低。
技术实现思路
1、为解决现有技术的不足，本专利技术提供一种纤维素/醋酸纤维素复合纤维及其制备方法，实现以下专利技术目的：提高复合纤维的抗原纤化能力，提高纺丝原液的均质性和可纺性，提高复合纤维的强度和断裂伸长率。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种纤维素/醋酸纤维素复合纤维的制备方法，所述复合纤维的制备方法，包括如下步骤：
4、（1）将纤维素浆粕与醋酸纤维素片混合粉碎后，加入低浓度的nmmo溶液和表面活性剂进行搅拌浸渍，使物料充分混合浸润，得到悬浮液；
5、（2）悬浮液进行两级减压蒸发脱水后得到共混纺丝液；
6、（3）共混纺丝液经过滤后，采用干喷湿纺进行纺丝，经凝固浴固化成形，然后经过牵伸、水洗、烘干，制得所述的复合纤维。
7、所述步骤（1）中，所述纤维素浆粕的聚合度为600~1000。
8、所述步骤（1）中，所述醋酸纤维素片的的聚合度为200~400，取代度为1.7~2.6，优选为2.2~2.5。
9、所述步骤（1）中，纤维素与醋酸纤维素的混合质量为70~95:5~30，优选80~90:10~20。
10、所述步骤（1）中，所述nmmo溶液的质量浓度为50~65%。
11、所述步骤（1）中，所述浸渍浴比（纤维素和醋酸纤维素的总质量：nmmo溶液质量）为1:8~20，搅拌转速为20~60rpm，浸渍温度为50~60℃，浸渍时间为20~60min，优选为20~40min；浸渍压力为15~40kpa。<本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种纤维素/醋酸纤维素复合纤维的制备方法，其特征在于：所述复合纤维的制备方法，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种纤维素/醋酸纤维素复合纤维的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述纤维素浆粕的聚合度为600~1000；所述醋酸纤维素片的聚合度为200~400，取代度为1.7~2.6；纤维素浆粕与醋酸纤维素片的质量比为70~95:5~30；所述NMMO溶液的质量浓度为50~65%。
3.根据权利要求1所述的一种纤维素/醋酸纤维素复合纤维的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述浸渍浴比为1:8~20，搅拌转速为20~60rpm，浸渍温度为50~60℃，浸渍时间为20~60min，浸渍压力为15~40kPa。
4.根据权利要求1所述的一种纤维素/醋酸纤维素复合纤维的制备方法，其特征在于：所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪胺聚氧乙烯醚、芳香基聚氧乙烯醚中的一种或几种，加入量为纤维素和醋酸纤维素总质量的0.02~0.1%。
5.根据权利要求1所述的一种纤维素/醋酸纤维素复合纤维的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述两级
6.根据权利要求5所述的一种纤维素/醋酸纤维素复合纤维的制备方法，其特征在于：所述第二级减压蒸发脱水的方法预溶胀液升温至95~105℃，控制脱水压力在3~10kPa之间，得到共混纺丝液；所述共混纺丝液中，纤维素与醋酸纤维素的总质量浓度为8~15%。
7.根据权利要求1所述的一种纤维素/醋酸纤维素复合纤维的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，所述干喷湿纺时，空气隙长度为20~60mm，凝固浴为10~25wt%的NMMO溶液，凝固浴温度为10~25℃。
8.一种由权利要求1-7任一项所述制备方法制备的纤维素/醋酸纤维素复合纤维，其特征在于：复合纤维中醋酸纤维素含量5~30%，干断裂强度为3.1-4.0cN/dtex，湿断裂强度为2.7-3.6cN/dtex，干断裂伸长率为11.4-14.6%，吸湿率9.8-11.2%，原纤化指数为2.8-3.6。
...【技术特征摘要】
1.一种纤维素/醋酸纤维素复合纤维的制备方法，其特征在于：所述复合纤维的制备方法，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种纤维素/醋酸纤维素复合纤维的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述纤维素浆粕的聚合度为600~1000；所述醋酸纤维素片的聚合度为200~400，取代度为1.7~2.6；纤维素浆粕与醋酸纤维素片的质量比为70~95:5~30；所述nmmo溶液的质量浓度为50~65%。
3.根据权利要求1所述的一种纤维素/醋酸纤维素复合纤维的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述浸渍浴比为1:8~20，搅拌转速为20~60rpm，浸渍温度为50~60℃，浸渍时间为20~60min，浸渍压力为15~40kpa。
4.根据权利要求1所述的一种纤维素/醋酸纤维素复合纤维的制备方法，其特征在于：所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪胺聚氧乙烯醚、芳香基聚氧乙烯醚中的一种或几种，加入量为纤维素和醋酸纤维素总质量的0.02~0.1%。
5.根据权利要求1所述的一种纤维素/醋酸纤维素复合纤维的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述两级减压蒸发脱水包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：娄善好，李昌垒，刘建华，张玉梅，秦翠梅，刘乐，颜晶，徐林聪，
申请(专利权)人：潍坊欣龙生物材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。