【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及天然高分子材料纺丝，具体涉及一种短纤维纺丝方法和短纤维。
技术介绍
1、粘胶工艺已有100多年的历史，仍然是制造再生纤维素纤维和薄膜最广泛使用的技术[fink h p,ganster j,lehmann a.progress in cellulose shaping:20yearsindustrial case studies at fraunhofer iap[j].cellulose,2014,21:31-51.]。2021年粘胶短纤维的全球产能约750万吨，中国产量约占世界总量70％以上。但粘胶体系的生产过程需经过浸渍、压榨、老成、磺化、后溶解等多段工序，流程长、工艺复杂，制备过程中使用大量二硫化碳等危险化学物质，导致污染大、效率低和能耗高。因此，开发再生纤维素材料的绿色制造技术已成为全球化纤和薄膜产业高质量发展的必然要求和努力方向。nmmo法专用浆粕、溶剂、交联剂以及提升nmmo纤维规模化生产关键技术仍需进一步攻关，同时研究低温碱/尿素法和离子液体法的纤维素纤维等材料的绿色制造技术。
2、碱/尿素/水体系具有绿色、无毒、廉价和高效的特点，可用于溶解多种不同植物来源的纤维素原料和制备出不同形态的高强度再生纤维素功能材料，如膜、水凝胶、丝、微球等[tu h,zhu m,duan b,et al.recent progress in high-strength and robustregenerated cellulose materials[j].advanced materials,2021,33
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的产品性能不佳和凝固浴盐的回收、处理成本高等问题，本专利技术提供一种短纤维纺丝方法和短纤维，采用本专利技术所述的纺丝方法，采用低成本、绿色、高效、无毒无害和廉价的无机盐溶液，不含强酸和有机溶剂，能够制备得到具有圆形截面、且力学性能优良的短纤维，并且该短纤维表面平滑，柔软有光泽。整个生产工序简单，初生纤维经过集束牵伸、剪切、水洗、上油、干燥，无需冗长的精炼脱硫处理，效率高、能耗低且节约大量水。
2、本专利技术第一方面提供一种短纤维纺丝方法，该方法包括：将含天然高分子的溶液湿纺得到的纤维细流经过至少1道凝固浴成型；所述初生纤维经过集束牵伸、剪切、水洗、上油、干燥得到短纤维；所述含天然高分子的溶液含金属氢氧化物和助剂，助剂选自尿素、氧化锌和硫脲中的至少一种；
3、所述凝固浴为第一凝固浴，第一凝固浴中含有碳酸氢盐或亚硫酸氢盐；碳酸氢盐或亚硫酸氢盐的质量浓度各自为0.5-30wt％；或
4、所述凝固浴为第二凝固浴，第二凝固浴中含有碳酸氢盐和碳酸盐，或者亚硫酸氢盐和亚硫酸盐；其中；碳酸氢盐或者亚硫酸氢盐的质量浓度各自为0.5-30wt％；碳酸盐或亚硫酸盐的质量浓度各自为0.5-30wt％。
5、本专利技术第二方面提供一种本专利技术所述的纺丝方法制备的短纤维。
6、与现有技术相比，本专利技术所述的短纤维纺丝方法，碳酸氢盐或者亚硫酸氢盐或者碳酸氢盐与碳酸盐的组合物或者亚硫酸氢盐与亚硫酸盐的组合物作为凝固浴组分，提供一种缓和的凝固溶液，有利于本专利技术所述含天然高分子溶液形成纤维细流丝条均匀凝固及成型，且在此过程中纤维细流丝条尚未完全形成纤维素分子间氢键网络，有利于在凝固浴及后续牵伸中充分固化和拉伸，再经剪切、水洗、上油、干燥得到圆形截面、且性能优良(强度能够高达2.7cn/dtex)的短纤维，并且该纤维表面平滑，纤维柔软有光泽，截面致密、结构均匀，无明显皮-芯结构。
7、本专利技术所述的凝固浴中，盐溶液的主要成分为弱碱性的碳酸氢盐或亚硫酸氢盐，该盐与金属氢氧化物反应，助剂为尿素和/或硫脲在凝固浴中积累有利于提升产品的性能，助剂为金属盐(例如氧化锌)时，在凝固浴中生成相应的沉淀，可以过滤除去，不影响弱酸碳酸氢盐或者亚硫酸氢盐再生；通过二氧化碳或者二氧化硫酸化再生为碳酸氢盐或者亚硫酸氢盐，因此尿素和/或硫脲可以回收循环利用，且碳酸氢盐、碳酸盐、亚硫酸氢盐和亚硫酸盐容易分离回收，使化学料的消耗与粘胶工艺相当甚至更低，解决了高浓度盐的回收利用和处理问题，降低了生产难度以及成本，应用前景广阔。
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1.一种短纤维纺丝方法，其特征在于，该方法包括：将含天然高分子的溶液湿纺得到的纤维细流经过至少1道凝固浴成型；所述初生纤维经过集束牵伸、剪切、水洗、上油、干燥得到短纤维；所述含天然高分子的溶液含金属氢氧化物和助剂，助剂选自尿素、氧化锌和硫脲中的至少一种；
2.根据权利要求1所述的纺丝方法，其中，
3.根据权利要求1或2所述的纺丝方法，其中，
4.根据权利要求1或2所述的纺丝方法，其中，
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的纺丝方法，其中，
6.根据权利要求1会2所述的纺丝方法，其中，所述纤维细流经过2道凝固浴；
7.根据权利要求6所述的纺丝方法，其中，
8.根据权利要求7所述的纺丝方法，其中，
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的纺丝方法，其中，
10.权利要求1-9中任意一项所述的纺丝方法制备的短纤维。
【技术特征摘要】
1.一种短纤维纺丝方法，其特征在于，该方法包括：将含天然高分子的溶液湿纺得到的纤维细流经过至少1道凝固浴成型；所述初生纤维经过集束牵伸、剪切、水洗、上油、干燥得到短纤维；所述含天然高分子的溶液含金属氢氧化物和助剂，助剂选自尿素、氧化锌和硫脲中的至少一种；
2.根据权利要求1所述的纺丝方法，其中，
3.根据权利要求1或2所述的纺丝方法，其中，
4.根据权利要求1或2所述的纺丝方...
【专利技术属性】
技术研发人员：李星星，王君玫，阮基灿，徐鼎峰，林兴焕，刘双，
申请(专利权)人：赣南师范大学，
类型：发明
国别省市：
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