专利名称：一种高性能的粘胶纤维及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种粘胶纤维及其制备方法，特别是涉及一种以竹浆粕为原料之一生产的高性能粘胶短纤维和粘胶长丝及其制备方法。
背景技术：
粘胶纤维作为一种纺织原料，因其有较好的吸湿、透气、染色、抗静电等性能，有着广泛的市场前景，传统生产均采用棉短绒、木材等天然纤维素为原料，经一系列化学处理制成，但随着我国粘胶纤维的发展以及棉短绒、木材的短缺，棉短绒、木材的价格逐渐上涨，由此导致粘胶纤维的生产成本升高；与此同时，虽然目前新开发出了一种以天然竹材为原料生产的粘胶纤维，但以纯竹纤维制成的浆粕，其甲纤维量较低，半纤含量高，竹纤维素的反应性能差异较大，使得黄化工序后粘胶的熟成度波动较大，且黄酸酯基团分布不均，粘胶浑浊，结构粘度大，严重影响了成品纤维质量。
发明内容
本发明的目的是提供一种以竹浆粕、棉浆粕或木浆粕为原料生产的高性能的粘胶纤维及其制备方法，由该方法制得的粘胶纤维，不仅具有良好的吸湿性、染色性和抗静电性，同时还具备天然的抗菌和抑菌性能。
本发明的技术方案如下一种高性能的粘胶纤维，包括粘胶短纤维和粘胶长丝，它是由下述重量百分比的原料配制而成的竹浆粕1～99％、棉浆粕1～99％，或者竹浆粕1～99％、木浆粕1～99％，或者竹浆粕1～99％、棉浆粕1～55％、木浆粕1～55％。
本发明的制备方法包括如下工艺步骤混粕、浸渍、压榨、粉碎、黄化、溶解、纺丝、精练、烘干和打包，其特征在于所述的黄化工序包括湿法升温黄化法和干法恒温黄化法，其具体方法如下A、湿法升温黄化法是指在浓度为100～130g/L的氢氧化钠预碱化后的碱纤维中加入相对碱纤维重量26～35％的二硫化碳，黄化初温为12～20℃，终温为26～34℃，黄化时间为60～110min。
B、干法恒温黄化法是指在浓度为100～130g/L的氢氧化钠预碱化后的碱纤维中加入相对碱纤维重量26～35％的二硫化碳，黄化温度恒定在30～32℃，黄化时间为30～100min。
本发明所述的混粕、浸渍、压榨、粉碎工序是指将竹浆粕与棉浆粕或者竹浆粕与木浆粕或者竹浆粕与棉浆粕、木浆粕按上述比例混和后，于40～55℃的温度条件下浸渍在浓度为220～250g/L的氢氧化钠碱液中，再经压榨机压榨、粉碎后，达到碱纤中甲纤含量为26～32％，碱含量为15～18％，密度为150～200Kg/m3。
本发明所述的溶解工序分初溶解和后溶解两个阶段，初溶解在黄化机中进行，溶解碱液温度低于18℃，后溶解在溶解机中进行，后溶解温度为8～25℃，溶解时间为50～150min。
本发明所述的纺丝工序是指将经过溶解、脱泡、过滤的粘胶用纺丝机进行纺丝，制得丝饼或短纤维，其中酸浴的温度为44～56℃，酸溶液的含量为硫酸70～140g/L、硫酸钠190～330g/L、硫酸锌6～15g/L，总牵伸为1.8～2.3。
本发明所述的精炼工序是指在洗涤设备中对丝饼或短纤维进行脱硫、盐酸酸洗和上油，其中脱硫温度为30～80℃，碱浓度为2～8g/L，酸洗温度为20～50℃，浓度1～5g/L，上油浓度为2～8g/L。
本发明所述的烘干、打包工序是指用烘干机将丝饼或短纤维烘干至温度为70～130℃，含湿低于10％时即进行长丝络筒包装或短纤维称量打包。
本发明原料易得，成本低，制得的粘胶纤维不仅具有良好的吸湿性、染色性和抗静电性，同时还具备天然的抗菌和抑菌性能。
具体实施例方式实施例1一种高性能的粘胶短纤维，它是由下述重量百分比的原料配制而成的竹浆粕99％、棉浆粕1％。
本发明的制备方法包括如下工艺步骤混粕、浸渍、压榨、粉碎、黄化、溶解、纺丝、精练、烘干和打包，其特征在于所述的黄化工序采用湿法升温黄化法，其具体方法为在浓度为110g/L的氢氧化钠预碱化溶液中加入相对碱纤维重量26％的二硫化碳，黄化初温为15℃，终温为30℃，黄化时间为90min。
本发明所述的混粕、浸渍、压榨、粉碎工序是指将竹浆粕与棉浆粕按上述比例混和后，于50℃的温度条件下浸渍在浓度为220g/L的氢氧化钠碱液中，再经压榨机压榨、粉碎后，达到碱纤甲纤含量为26％，碱含量为15％，密度为150Kg/m3。
本发明所述的溶解工序分初溶解和后溶解两个阶段，初溶解在黄化机中进行，溶解碱液温度为8℃，后溶解在溶解机中进行，后溶解温度为20℃，溶解时间为100min。
本发明所述的纺丝工序是指将经过溶解、脱泡、过滤的粘胶用纺丝机进行纺丝，制得短纤维。其中进行酸浴的温度为45℃，酸溶液的含量为硫酸70g/L，硫酸钠330g/L，硫酸锌6g/L，总牵伸为2.0。
本发明所述的精炼工序是指在精炼设备中对纤维进行脱硫、盐酸酸洗和上油，其中脱硫温度为50℃，碱浓度为5g/L，酸洗温度为30℃，浓度为5g/L，上油浓度为5g/L。
本发明所述的烘干、打包工序是指用烘干机将纤维烘干至温度为90℃，含湿低于10％时进行称量打包。
实施例2一种高性能的粘胶短纤维，它是由下述重量百分比的原料配制而成的竹浆粕1％、木浆粕99％。
本发明的制备方法包括如下工艺步骤混粕、浸渍、压榨、粉碎、黄化、溶解、纺丝、精练、烘干和打包，其特征在于所述的黄化工序采用干法恒温黄化法，其具体方法为在浓度为130g/L的氢氧化钠预碱化后的碱纤维中加入相对碱纤维重量35％的二硫化碳，黄化温度恒定在32℃，黄化时间为100min。
本发明所述的混粕、浸渍、压榨、粉碎工序是指将竹浆粕与木浆粕按上述比例混和后，于55℃的温度条件下浸渍在浓度为250g/L的氢氧化钠碱液中，再经压榨机压榨、粉碎后，达到碱纤甲纤含量为32％，碱含量为18％，密度为200Kg/m3。
本发明所述的溶解工序分初溶解和后溶解两个阶段，初溶解在黄化机中进行，溶解碱液温度为5℃，后溶解在溶解机中进行，后溶解温度为25℃，溶解时间为50min。
本发明所述的纺丝工序是指将经过溶解、脱泡、过滤的粘胶用纺丝机进行纺丝，制得短纤维。其中进行酸浴的温度为50℃，酸溶液的含量为硫酸140g/L，硫酸钠190g/L，硫酸锌15g/L，总牵伸为1.8。
本发明所述的精炼工序是指在精炼设备中对纤维进行脱硫、盐酸酸洗和上油，其中脱硫温度为80℃，碱浓度为8g/L，酸洗温度为50℃，浓度1g/L，上油浓度为2g/L。
本发明所述的烘干、打包工序是指用烘干机将纤维烘干至温度为95℃，含湿低于10％时进行称量打包。
实施例3一种高性能的粘胶短纤维，它是由下述重量百分比的原料配制而成的竹浆粕90％、棉浆粕5％、木浆粕5％。
本发明的制备方法包括如下工艺步骤混粕、浸渍、压榨、粉碎、黄化、溶解、纺丝、精练、烘干和打包，其特征在于所述的黄化工序采用湿法升温黄化法，其具体方法为在浓度为120g/L的氢氧化钠预碱化溶液中加入相对碱纤维重量30％的二硫化碳，黄化初温为20℃，终温为34℃，黄化时间为100min。
本发明所述的混粕、浸渍、压榨、粉碎工序是指将竹浆粕、棉浆粕和木浆粕按上述比例混和后，于40℃的温度条件下浸渍在浓度为240g/L的氢氧化钠碱液中，再经压榨机压榨、粉碎后，达到碱纤甲纤含量为32％，碱含量为17％，密度为180Kg/m3。
本发明所述的溶解工序分初溶解和后溶解两个阶段，初溶解在黄化机中进行，溶解碱液温度为3℃，后溶解在溶解机中进行，后溶解温度为10℃，溶解时间为80min。
本发明所述的纺丝工序是指将经过溶解、脱泡、过滤的粘胶用纺丝机进行纺丝，制得短纤维。其中进行酸浴的温度为50℃，酸溶液的含量为硫酸140g/L，硫酸钠190g/L，硫酸锌15g/L，总牵伸为1.8。
本发明所述的精炼工序是指在精炼设备中对纤维进行脱硫、盐酸酸洗和上油，其中脱硫温度为80℃，碱浓度为8g/L，酸洗温度为50℃，浓度1g/L，上油浓度为2g/L。
本发明所述的烘干、打包工序是指用烘干机将纤维烘干至温度为95℃，含湿不大于10％时进行称量打包。
实施例4一种高性能的粘胶长丝，它是由下述重量百分比的原料配制而成的竹浆粕99％、棉浆粕1％。
本发明的制备方法包括如下工艺步骤混粕、浸渍、压榨、粉碎、黄化、溶解、纺丝、精练、烘干、成筒、分级打包，其特征在于所述的黄化工序采用湿法升温黄化法，其具体方法为在浓度为120g/L的氢氧化钠预碱化溶液中加入相对碱纤维重量26％的二硫化碳，黄化初温为15℃，终温为30℃，黄化时间为90min。
本发明所述的混粕、浸渍、压榨、粉碎工序是指将竹浆粕与棉浆粕按上述比例混和后，于50℃的温度条件下浸渍在浓度为220g/L的氢氧化钠碱液中，再经压榨机压榨、粉碎后，达到碱纤甲纤含量为26％，碱含量为15％，密度为150Kg/m3。
本发明所述的溶解工序分初溶解和后溶解两个阶段，初溶解在黄化机中进行，溶解碱液温度为8℃，后溶解在溶解机中进行，后溶解温度为20℃，溶解时间为100min。
本发明所述的纺丝工序是指将经过溶解、脱泡、过滤的粘胶用纺丝机进行纺丝，制得丝饼。其中进行酸浴的温度为45℃，酸溶液的含量为硫酸70g/L，硫酸钠330g/L，硫酸锌6g/L，总牵伸为2.0。
本发明所述的精炼工序是指在精炼设备中对丝饼进行脱硫、酸洗碱洗、漂白和上油，其中脱硫温度为50℃，碱浓度为5g/L，酸洗温度为30℃，浓度为5g/L，上油浓度为5g/L。
本发明所述的烘干、成筒、分级打包是指用烘干机将丝饼烘干至温度为90℃，含湿低于10％后进行成筒、分级打包。
实施例5一种高性能的粘胶长丝，它是由下述重量百分比的原料配制而成的竹浆粕1％、木浆粕99％。
本发明的制备方法包括如下工艺步骤混粕、浸渍、压榨、粉碎、黄化、溶解、纺丝、精练、烘干和打包，其特征在于所述的黄化工序采用干法恒温黄化法，其具体方法为在浓度为100g/L的氢氧化钠预碱化后的碱纤维中加入相对碱纤维重量35％的二硫化碳，黄化温度恒定在32℃，黄化时间为100min。
本发明所述的混粕、浸渍、压榨、粉碎工序是指将竹浆粕与棉浆粕或者竹浆粕与木浆粕或者竹浆粕与棉浆粕、木浆粕按上述比例混和后，于55℃的温度条件下浸渍在浓度为250g/L的氢氧化钠碱液中，再经压榨机压榨、粉碎后，达到碱纤甲纤含量为32％，碱含量为18％，密度为200Kg/m3。
本发明所述的溶解工序分初溶解和后溶解两个阶段，初溶解在黄化机中进行，溶解碱液温度为5℃，后溶解在溶解机中进行，后溶解温度为25℃，溶解时间为50min。
本发明所述的纺丝工序是指将经过溶解、脱泡、过滤的粘胶用纺丝机进行纺丝，制得丝饼。其中进行酸浴的温度为50℃，酸溶液的含量为硫酸140g/L，硫酸钠190g/L，硫酸锌15g/L，总牵伸为1.8。
本发明所述的精炼工序是指在精炼设备中对丝饼进行脱硫、酸洗碱洗、漂白和上油，其中脱硫温度为50℃，碱浓度为8g/L，酸洗温度为50℃，浓度为5g/L，上油浓度为2g/L。
本发明所述的烘干、成筒、分级打包是指用烘干机将丝饼烘干至温度为95℃，含湿不大于10％后进行成筒、分级打包。
实施例6一种高性能的粘胶长丝，它是由下述重量百分比的原料配制而成的竹浆粕90％、棉浆粕5％、木浆粕5％。
本发明的制备方法包括如下工艺步骤混粕、浸渍、压榨、粉碎、黄化、溶解、纺丝、精练、烘干和打包，其特征在于所述的黄化工序采用湿法升温黄化法，其具体方法为在浓度为120g/L的氢氧化钠预碱化溶液中加入相对碱纤维重量30％的二硫化碳，黄化初温为20℃，终温为34℃，黄化时间为100min。
本发明所述的混粕、浸渍、压榨、粉碎工序是指将竹浆粕与棉浆粕或者竹浆粕与木浆粕或者竹浆粕与棉浆粕、木浆粕按上述比例混和后，于40℃的温度条件下浸渍在浓度为240g/L的氢氧化钠碱液中，再经压榨机压榨、粉碎后，达到碱纤甲纤含量为32％，碱含量为17％，密度为180Kg/m3。
本发明所述的溶解工序分初溶解和后溶解两个阶段，初溶解在黄化机中进行，溶解碱液温度为3℃，后溶解在溶解机中进行，后溶解温度为10℃，溶解时间为80min。
本发明所述的纺丝工序是指将经过溶解、脱泡、过滤的粘胶用纺丝机进行纺丝，制得丝饼。其中进行酸浴的温度为52℃，酸溶液的含量为硫酸130g/L，硫酸钠230g/L，硫酸锌12g/L，总牵伸为1.8。
本发明所述的精炼工序是指在精炼设备中对丝饼进行脱硫、酸洗碱洗、漂白和上油，其中脱硫温度为80℃，碱浓度为8g/L，酸洗温度为50℃，浓度为1g/L，上油浓度为3g/L。
本发明所述的烘干、成筒、分级打包是指用烘干机将丝饼烘干至温度为95℃，含湿不大于10％后进行成筒、分级打包。
本发明所述的高性能粘胶纤维，其干断裂强度≥1.00cN/dtex，湿断裂强度≥0.5cN/dtex，干断裂伸长率10～25％，残硫量20mg/100g。
权利要求
1.一种高性能的粘胶纤维，包括粘胶短纤维和粘胶长丝，它是由下述重量百分比的原料配制而成的竹浆粕1～99％、棉浆粕1～99％，或者竹浆粕199％、木浆粕1～99％，或者竹浆粕1～99％、棉浆粕1～55％、木浆粕1～55％。
2.根据权利要求1所述的一种高性能的粘胶纤维的制备方法，包括如下工艺步骤混粕、浸渍、压榨、粉碎、黄化、溶解、纺丝、精练、烘干和打包，其特征在于所述的黄化工序包括湿法升温黄化法和干法恒温黄化法，其具体方法如下A、湿法升温黄化法是指在浓度为100～130g/L的氢氧化钠预碱化溶液中加入相对碱纤维重量26～35％的二硫化碳，黄化初温为12～20℃，终温为26～34℃，黄化时间为60～110min。B、干法恒温黄化法是指在浓度为100～130g/L的氢氧化钠预碱化后的碱纤维中加入相对碱纤维重量26～35％的二硫化碳，黄化温度恒定在30～32℃，黄化时间为30～100min。
3.根据权利要求2所述的一种高性能的粘胶纤维的制备方法，其特征在于所述的混粕、浸渍、压榨、粉碎工序是指将竹浆粕与棉浆粕或者竹浆粕与木浆粕或者竹浆粕与棉浆粕、木浆粕按上述比例混和后，于40～55℃的温度条件下浸渍在浓度为220～250g/L的氢氧化钠碱液中，再经压榨机压榨、粉碎后，达到碱纤甲纤含量为26～32％，碱含量为15～18％，密度为150～200Kg/m3。
4.根据权利要求2所述的一种高性能的粘胶纤维的制备方法，其特征在于所述的溶解工序分初溶解和后溶解两个阶段，初溶解在黄化机中进行，溶解碱液温度低于10℃，后溶解在溶解机中进行，后溶解温度为8～25℃，溶解时间为50～150min。
5.根据权利要求2所述的一种高性能的粘胶纤维的制备方法，其特征在于所述的纺丝工序是指将经过溶解、脱泡、过滤的粘胶用纺丝机进行纺丝，制得丝饼或短纤维。其中酸浴的温度为44～56℃，酸溶液的含量为硫酸70～140g/L，硫酸钠190～330g/L，硫酸锌6～15g/L，总牵伸为1.8～2.3。
6.根据权利要求2所述的一种高性能的粘胶纤维的制备方法，其特征在于所述的精炼工序是指在洗涤设备中对丝饼或短纤维进行脱硫、用盐酸酸洗和上油，其中脱硫温度为30～80℃，碱浓度为2～8g/L，酸洗温度为20～50℃，浓度1～5g/L，上油浓度为2～8g/L。
7.根据权利要求2所述的一种高性能的粘胶纤维的制备方法，其特征在于本所述的烘干、打包工序是指用烘干机将丝饼或短纤维烘干至温度为70～130℃，含湿低于10％时即进行长丝络筒包装或短纤维称量打包。
全文摘要
本发明公开了一种以竹浆粕为原料之一生产的高性能的粘胶纤维，它是由下述重量百分比的原料配制而成的竹浆粕1～99％、棉浆粕1～99％，或者竹浆粕1～99％、木浆粕1～99％，或者竹浆粕1～99％、棉浆粕1～55％、木浆粕1～55％，其制备方法包括如下工艺步骤混粕、浸渍、压榨、粉碎、黄化、溶解、纺丝、精练、烘干和打包，所述的黄化工序包括湿法升温黄化法和干法恒温黄化法，本发明原料易得，成本低，制得的粘胶纤维不仅具有良好的吸湿性、染色性和抗静电性，同时还具备天然的抗菌和抑菌性能。
文档编号D01F2/00GK1544726SQ20031011093
公开日2004年11月10日 申请日期2003年11月17日 优先权日2003年11月17日
发明者冯涛, 冯 涛 申请人:宜宾丝丽雅股份有限公司