专利名称：棉、竹复合纤维素粘胶短纤维及制备方法
技术领域：
本发明涉及一种粘胶短纤维及其制备方法，特别是涉及一种以棉、竹复合纤维素浆粕为原料之一生产的复合纤维素粘胶短纤维及其制备方法。
背景技术：
目前，粘胶短纤维都是以棉浆粕、木浆粕、蔗渣浆粕、麻浆粕、竹浆粕等天然纤维素为单一原料，经过浸渍、压榨、粉碎、黄化、溶解、过滤、熟成、脱泡、纺丝、切断、精炼、烘干等工艺过程而制成的一种再生纤维素纤维。以天然纤维为原料的织物具备良好的吸湿性、染色性和抗静电性。随着人们生活水平的日益提高，对于织物的要求也越来越高，不仅追求舒适性，更加重视绿色环保、抗菌性和抑菌性等，现有的复合粘胶纤维都是在纺丝机上进行复合，而不是在浆粕生产过程中就直接将各种原料进行复合，然而，棉浆粕、木浆粕、蔗渣浆粕、麻浆粕、竹浆粕等各单一原料生产的粘胶纤维，性能单调，各有特色，如肌肤亲和力、纤维的硬挺度、抗菌抑菌功能、柔软感、防臭性、透气性、着色性，吸湿放湿性等，因此单一浆粕生产的粘胶纤维已无法满足人们的多元化需求。经试验发现，多种原料制成复合纤维素浆粕，能提高纤维的互补性，扬长避短，使每种纤维的优良性能得以展现。采用这种复合纤维素浆粕能提供产品性能强、品质高的天然复合型粘胶短纤维，满足人们高品质生活的需要。
发明内容
本发明的目的是提供一种以棉、竹复合纤维素浆粕为原料生产的高性能的粘胶短纤维及其制备方法，本发明是以将天然棉、竹材等原料混合制成复合纤维素新型浆粕为原料，拓展了粘胶纤维的原料来源。经纺丝制得复合纤维色泽亮丽，染色性能好，吸湿放湿性、透气性更是优于各种合成纤维，是一种纯天然绿色环保产品。本发明的技术方案如下一种棉、竹复合纤维素粘胶短纤维，其特征在于原材料浆粕是棉、竹原料按照下列重量配比组合而制成的复合纤维素浆粕棉∶竹＝1％～99％∶99％～1％。
本发明所述的复合纤维素粘胶短纤维，是指以复合纤维素浆粕为原料生产的粘胶短纤维，其规格如下干断裂强度≥1.9CN/dtex湿断裂强度≥1.0CN/dtex干断裂伸长率≥16％纤度偏差率≤7％倍长率≤0.25％残硫量≤20mg/100g纤维。
本发明所述的棉、竹复合纤维素浆粕是在棉、竹复合纤维素新型浆粕生产过程中将天然棉原料与竹材原料混合制成复合纤维素新型浆粕。
本发明所述的复合纤维素浆粕的技术指标如下灰份≤0.25％，水分10.0±0.5％，铁含量≤40ppm，脂肪蜡质≤0.25％，含氯物质≤0.25％，果胶质多缩戊糖≤0.25％，木质素≤0.25％，甲种纤维素≥85％，粘度≥8.0mpa.s，白度≥60％，定积重量120-1020g/m3，吸碱值200-970％；膨润度80-300％。
本发明所述的一种复合纤维素新型浆粕制造方法，包括如下步骤调料、蒸煮、洗料、打浆疏解、除杂洗涤、预酸、预氯、漂白、酸处理、除杂洗涤、抄造。A、调料调料将棉、竹纤维原料中的任意两种或者两种以上按照任意配比进行备料，混合；B、蒸煮棉、竹采用苛性钠法、硫酸盐法或亚硫酸盐法蒸煮，按绝干重量的5.0～35.0％加入NaOH、Na2S、Na2SO3、H2SO3中的一种或几种，液比为1∶1.0～9.5，蒸煮先抽真空，升温次数≥1次，小放汽次数≥0次；C、洗料；D、洗涤；E、打浆疏解采用打浆机或疏解机进行打浆或疏解，湿重5-50克；F、除杂洗涤；G、预酸用酸量为浆料绝干重量的0.2-10.0％，浓度1.0-15.0％，预酸时间≥5min；H、预氯用氯量为浆料绝干重量的0.2-15.0％，浓度0.2-10.0％，预氯时间≥15min；I、漂白漂白后浆料的粘度为8-35mpa.s，甲纤≥80.0％，白度≥60％；J、酸处理硫酸或盐酸按浆料绝干重量加入0.2-10.0％，六偏磷酸钠按浆料绝干重量加入0.1-8.0％，处理时间≥30min；K、除杂洗涤；L、抄造。所述蒸煮工序前按绝干重量的0.3-10％加入NaOH，液比为1∶1.0～9.5对原料进行预煮。所述洗涤工序前加入一定量浓度为5％-30％的NaOH进行碱析。在上述技术方案的基础上，为进一步减少能耗和稳定控制质量，还可以采用下述几项技术措施之一或全部所述预煮工序中，可加入碱液、酸、水进行蒸煮，也可直接通入蒸汽蒸煮。所述蒸煮步骤中，蒸煮先抽真空，升温次数≥1次，小放汽次数≥0次，每次升温最高温度≤200℃，每次升温、保温时间≤800分钟。所述步骤蒸煮中，为提高甲纤、抑泡、消炮，并降低黑液COD和色度，按浆料绝干重量的0.1-3.0％加入重庆长寿造纸助剂厂生产的MA-1助剂。所述的MA-1助剂是一种阴离子表面活性剂，可自动生物降解。
本发明所述的一种复合纤维素粘胶短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、过滤、熟成、脱泡、纺丝、切断、精炼、烘干和成品。
本发明所述的浸渍、压榨、粉碎、老成工序是指所述的浸渍、压榨、粉碎、老成工序是指复合纤维素浆粕在20～55℃的温度条件下浸渍在浓度为200～250g/L的碱液中，再经压榨机压榨、粉碎后，达到碱纤中甲纤含量为26～33％，碱含量为15～18％。
本发明所述的黄化工序采用的黄化方式有干法黄化，湿法黄化和干、湿法黄化。在黄化后加入改善粘胶过滤性能和可纺性能的VIF-51/41变性剂，有效改善复合纤维素粘胶的过滤性能和可纺性能。
本发明所述的纺丝、切断是采用单面或双面短纤纺丝机纺丝，再经塑化牵伸后切断。纺丝工序所采用的复合纤维素制得的粘胶包含如下特征α-cell(甲纤维素)含量为7.8～9.2％；NaOH含量为5.80-6.50％；粘度(落球法)为28～45秒；熟成度(10％NH4Cl值)8.0～12.0ml。
纺丝工序所采用的酸浴包含如下特征H2SO4含量为100～150g/l；ZnSO4含量为10-15g/l；Na2SO4含量为260～340g/l；酸浴温度为50～55℃。
本发明所述的精练工序是指短纤维以棉层状在金属网上或在栅条上连续向前移动，各种处理液(包括水洗液、脱硫液、酸洗液、油剂)从淋洗盘流出，对纤维进行洗涤。
本发明由于是直接采用天然棉、竹材等原料混合制成复合纤维素新型浆粕为原料，拓展了粘胶纤维的原料来源。经纺丝制得复合纤维色泽亮丽，染色性能好，吸湿放湿性、透气性更是优于各种合成纤维，是一种纯天然绿色环保产品。
具体实施例方式实施例11.5D×35mm棉型有光复合纤维素粘胶短纤维的生产原料以天然棉、竹原料混合制成复合纤维素新型浆粕，其中棉、竹原料的配比为80％∶20％。
浸渍工艺碱液温度45℃碱液浓度240g/l浸渍时间80分钟碱纤组成α-cell含量30％NaOH含量16.5％VIF-64加入量1.0％(对α-cell)黄化工艺CS2加入量32％(对α-cell)黄化温度28℃黄化时间50分钟溶解温度8℃VIF-51/41加入量1.5％(对α-cell)纺前粘胶α-cell含量8.50％NaOH含量6.00％粘度(落球法)40秒熟成度(10％NH4Cl值)9.5ml纺丝工艺H2SO4浓度130g/lNa2SO4浓度300g/lZnSO4浓度12g/l酸浴温度50℃成品质量符合国家人造棉质量标准。
实施例21.5D×35mm棉型无光复合纤维素粘胶短纤维的生产原料以天然棉、竹原料混合制成复合纤维素新型浆粕，其中棉、竹原料的配比为80％∶20％。
浸渍工艺碱液温度45℃
碱液浓度240g/l浸渍时间80分钟碱纤组成α-cell含量30％NaOH含量16.5％VIF-64加入量1.0％(对α-cell)黄化工艺CS2加入量32％(对α-cell)黄化温度28℃黄化时间50分钟溶解温度8℃VIF-51/41加入量1.5％(对α-cell)纺前粘胶α-cell含量8.50％NaOH含量6.00％粘度(落球法)40秒熟成度(10％NH4Cl值)9.5mlTio2加入量1.5％(对α-cell)纺丝工艺H2SO4浓度130g/lNa2SO4浓度300g/lZnSO4浓度12g/l酸浴温度50℃成品质量符合国家人造棉质量标准。
实施例31.5D×35mm棉型着色复合纤维素粘胶短纤维的生产原料以天然棉、竹原料混合制成复合纤维素新型浆粕，其中棉、竹原料的配比为80％∶20％。
浸渍工艺碱液温度45℃碱液浓度240g/l浸渍时间80分钟碱纤组成α-cell含量30％NaOH含量16.5％VIF-64加入量1.0％(对α-cell)黄化工艺CS2加入量32％(对α-cell)
黄化温度28℃黄化时间50分钟溶解温度8℃VIF-51/41加入量1.5％(对α-cell)纺前粘胶α-cell含量8.50％NaOH含量6.00％粘度(落球法)40秒熟成度(10％NH4Cl值)9.5ml色浆加入量1.5％(色浆中固形物对α-cell)纺丝工艺H2SO4浓度130g/lNa2SO4浓度300g/lZnSO4浓度12g/l酸浴温度50℃成品质量符合国家人造棉质量标准。
实施例41.5D×35mm棉型有光复合纤维素粘胶短纤维的生产原料以天然棉、竹原料混合制成复合纤维素新型浆粕，其中棉、竹原料的配比为30％∶70％。
浸渍工艺碱液温度40℃碱液浓度245g/l浸渍时间80分钟碱纤组成α-cell含量30％NaOH含量16.5％VIF-64加入量1.0％(对α-cell)黄化工艺CS2加入量33.5％(对α-cell)黄化温度28℃黄化时间50分钟溶解温度8℃VIF-51/41加入量1.5％(对α-cell)纺前粘胶α-cell含量8.50％NaOH含量6.00％
粘度(落球法)40秒熟成度(10％NH4Cl值)9.5ml纺丝工艺H2SO4浓度135g/lNa2SO4浓度300g/lZnSO4浓度12g/l酸浴温度51℃成品质量符合国家人造棉质量标准。
实施例51.5D×35mm棉型无光复合纤维素粘胶短纤维的生产原料以天然棉、竹原料混合制成复合纤维素新型浆粕，其中棉、竹原料的配比为30％∶70％。
浸渍工艺碱液温度40℃碱液浓度245g/l浸渍时间80分钟碱纤组成α-cell含量30％NaOH含量16.5％VIF-64加入量1.0％(对α-cell)黄化工艺CS2加入量33.5％(对α-cell)黄化温度28℃黄化时间50分钟溶解温度8℃VIF-51/41加入量1.5％(对α-cell)纺前粘胶α-cell含量8.50％NaOH含量6.00％粘度(落球法)40秒熟成度(10％NH4Cl值)9.5mlTio2加入量1.5％(对α-cell)纺丝工艺H2SO4浓度135g/lNa2SO4浓度300g/lZnSO4浓度12g/l酸浴温度51℃
成品质量符合国家人造棉质量标准。
实施例61.5D×35mm棉型着色复合纤维素粘胶短纤维的生产原料以天然棉、竹原料混合制成复合纤维素新型浆粕，其中棉、竹原料的配比为30％∶70％。
浸渍工艺碱液温度40℃碱液浓度245g/l浸渍时间80分钟碱纤组成α-cell含量30％NaOH含量16.5％VIF-64加入量1.0％(对α-cell)黄化工艺CS2加入量33.5％(对α-cell)黄化温度28℃黄化时间50分钟溶解温度8℃VIF-51/41加入量1.5％(对α-cell)纺前粘胶α-cell含量8.50％NaOH含量6.00％粘度(落球法)40秒熟成度(10％NH4Cl值)9.5ml色浆加入量1.5％(色浆中固形物对α-cell)纺丝工艺H2SO4浓度135g/lNa2SO4浓度300g/lZnSO4浓度12g/l酸浴温度51℃成品质量符合国家人造棉质量标准。
实施例73D×65mm毛型有光复合纤维素粘胶短纤维的生产原料以天然棉、竹原料混合制成复合纤维素新型浆粕，其中棉、竹原料的配比为80％∶20％。
浸渍工艺碱液温度45℃碱液浓度240g/l
浸渍时间80分钟碱纤组成α-cell含量30％NaOH含量16.5％VIF-64加入量1.0％(对α-cell)黄化工艺CS2加入量32％(对α-cell)黄化温度28℃黄化时间50分钟溶解温度8℃VIF-51/41加入量1.5％(对α-cell)纺前粘胶α-cell含量8.50％NaOH含量6.00％粘度(落球法)40秒熟成度(10％NH4Cl值)9.5ml纺丝工艺H2SO4浓度130g/lNa2SO4浓度300g/lZnSO4浓度12g/l酸浴温度50℃成品质量符合国家人造毛质量标准。
实施例83D×65mm毛型无光复合纤维素粘胶短纤维的生产原料以天然棉、竹原料混合制成复合纤维素新型浆粕，其中棉、竹原料的配比为80％∶20％。
浸渍工艺碱液温度45℃碱液浓度240g/l浸渍时间80分钟碱纤组成α-cell含量30％NaOH含量16.5％VIF-64加入量1.0％(对α-cell)黄化工艺CS2加入量32％(对α-cell)黄化温度28℃黄化时间50分钟溶解温度8℃VIF-51/41加入量1.5％(对α-cell)纺前粘胶α-cell含量8.50％NaOH含量6.00％粘度(落球法)40秒熟成度(10％NH4Cl值)9.5mlTio2加入量1.5％(对α-cell)纺丝工艺H2SO4浓度130g/lNa2SO4浓度300g/lZnSO4浓度12g/l酸浴温度50℃成品质量符合国家人造毛质量标准。
实施例93D×65mm毛型着色复合纤维素粘胶短纤维的生产原料以天然棉、竹原料混合制成复合纤维素新型浆粕，其中棉、竹原料的配比为80％∶20％。
浸渍工艺碱液温度45℃碱液浓度240g/l浸渍时间80分钟碱纤组成α-cell含量30％NaOH含量16.5％VIF-64加入量1.0％(对α-cell)黄化工艺CS2加入量32％(对α-cell)黄化温度28℃黄化时间50分钟溶解温度8℃VIF-51/41加入量1.5％(对α-cell)纺前粘胶α-cell含量8.50％NaOH含量6.00％粘度(落球法)40秒熟成度(10％NH4Cl值)9.5ml
色浆加入量1.5％(色浆中固形物对α-cell)纺丝工艺H2SO4浓度130g/lNa2SO4浓度300g/lZnSO4浓度12g/l酸浴温度50℃成品质量符合国家人造毛质量标准。
实施例103D×65mm毛型有光复合纤维素粘胶短纤维的生产原料以天然棉、竹原料混合制成复合纤维素新型浆粕，其中棉、竹原料的配比为30％∶70％。
浸渍工艺碱液温度40℃碱液浓度245g/l浸渍时间80分钟碱纤组成α-cell含量30％NaOH含量16.5％VIF-64加入量1.0％(对α-cell)黄化工艺CS2加入量33.5％(对α-cell)黄化温度28℃黄化时间50分钟溶解温度8℃VIF-51/41加入量1.5％(对α-cell)纺前粘胶α-cell含量8.50％NaOH含量6.00％粘度(落球法)40秒熟成度(10％NH4Cl值)9.5ml纺丝工艺H2SO4浓度135g/lNa2SO4浓度300g/lZnSO4浓度12g/l酸浴温度51℃成品质量符合国家人造毛质量标准。
实施例113D×65mm毛型无光复合纤维素粘胶短纤维的生产原料以天然棉、竹原料混合制成复合纤维素新型浆粕，其中棉、竹原料的配比为30％∶70％。
浸渍工艺碱液温度40℃碱液浓度245g/l浸渍时间80分钟碱纤组成α-cell含量30％NaOH含量16.5％VIF-64加入量1.0％(对α-cell)黄化工艺CS2加入量33.5％(对α-cell)黄化温度28℃黄化时间50分钟溶解温度8℃VIF-51/41加入量1.5％(对α-cell)纺前粘胶α-cell含量8.50％NaOH含量6.00％粘度(落球法)40秒熟成度(10％NH4Cl值)9.5mlTio2加入量1.5％(对α-cell)纺丝工艺H2SO4浓度135g/lNa2SO4浓度300g/lZnSO4浓度12g/l酸浴温度51℃成品质量符合国家人造毛质量标准。
实施例123D×65mm毛型着色复合纤维素粘胶短纤维的生产原料以天然棉、竹原料混合制成复合纤维素新型浆粕，其中棉、竹原料的配比为30％∶70％。
浸渍工艺碱液温度40℃碱液浓度245g/l浸渍时间80分钟碱纤组成α-cell含量30％NaOH含量16.5％VIF-64加入量1.0％(对α-cell)黄化工艺CS2加入量33.5％(对α-cell)黄化温度28℃黄化时间50分钟溶解温度8℃VIF-51/41加入量1.5％(对α-cell)纺前粘胶α-cell含量8.50％NaOH含量6.00％粘度(落球法)40秒熟成度(10％NH4Cl值)9.5ml色浆加入量1.5％(色浆中固形物对α-cell)纺丝工艺H2SO4浓度135g/lNa2SO4浓度300g/lZnSO4浓度12g/l酸浴温度51℃成品质量符合国家人造毛质量标准。
权利要求
1.一种棉、竹复合纤维素粘胶短纤维，其特征在于原材料浆粕是棉、竹原料按照下列重量配比组合而制成的复合纤维素浆粕∶棉∶竹＝1％～99％∶99％～1％。
2.根据权利要求1所述的一种棉、竹复合纤维素粘胶短纤维，其特征在于是指以复合纤维素浆粕为原料生产的粘胶短纤维，其规格如下所述单丝规格(1～8D)×(28～150mm)品种有光、无光及着色短纤维；纤维横截面形状圆盘锯齿状、扁平状及其它异形截面。
3.根据权利要求1或2所述的一种棉、竹复合纤维素粘胶短纤维，其特征在于其主要技术指标包括干断裂强度≥1.9CN/dtex湿断裂强度≥1.0CN/dtex干断裂伸长率≥16％纤度偏差率≤7％倍长率≤0.25％残硫量≤20mg/100g纤维。
4.根据权利要求3所述的一种棉、竹复合纤维素粘胶短纤维，其特征在于所述的复合纤维素浆粕的技术指标如下灰份≤0.25％，水分10.0±0.5％，铁含量≤40ppm，脂肪蜡质≤0.25％，含氯物质≤0.25％，果胶质多缩戊糖≤0.25％，木质素≤0.25％，甲种纤维素≥85％，粘度≥8.0mpa.s，白度≥60％，定积重量120-1020g/m3，吸碱值200-970％；膨润度80-300％。
5.根据权利要求4所述的一种棉、竹复合纤维素粘胶短纤维，其特征在于所述复合纤维素新型浆粕的制造方法包括如下步骤调料、蒸煮、洗料、打浆疏解、除杂洗涤、预酸、预氯、漂白、酸处理、除杂洗涤、抄造。
6.根据权利要求5所述的一种棉、竹复合纤维素粘胶短纤维，其特征在于所述复合纤维素新型浆粕的制造方法的具体工序是A、调料将棉、竹纤维原料中的任意两种或者两种以上按照任意配比进行备料，混合；B、蒸煮棉、竹采用苛性钠法、硫酸盐法或亚硫酸盐法蒸煮，按绝干重量的5.0～35.0％加入NaOH、Na2S、Na2SO3、H2SO3中的一种或几种，液比为1∶1.0-9.5，蒸煮先抽真空，升温次数≥1次，小放汽次数≥0次；C、洗料；D、洗涤；E、打浆疏解采用打浆机或疏解机进行打浆或疏解，湿重5-50克；F、除杂洗涤；G、预酸用酸量为浆料绝干重量的0.2-10.0％，浓度1.0-15.0％，预酸时间≥5min；H、预氯用氯量为浆料绝干重量的0.2-15.0％，浓度0.2-10.0％，预氯时间≥15min；I、漂白漂白后浆料的粘度为8-35mpa.s，甲纤≥80.0％，白度≥60％；J、酸处理硫酸或盐酸按浆料绝干重量加入0.2-10.0％，六偏磷酸钠按浆料绝干重量加入0.1-8.0％，处理时间≥30min；L、除杂洗涤；M、抄造。所述蒸煮工序前按绝干重量的0.3-10％加入NaOH，液比为1∶1.0～9.5对原料进行预煮。所述洗涤工序前加入一定量浓度为5％-30％的NaOH进行碱析；其中所述预煮工序中，可加入水、酸、碱通入蒸汽进行蒸煮；所述蒸煮步骤中，蒸煮先抽真空，升温次数≥1次，小放汽次数≥0次，每次升温最高温度≤200℃，每次升温、保温时间≤800分钟。
7.根据权利要求6所述的一种棉、竹复合纤维素粘胶短纤维的制备方法，其特征在于包括如下工艺步骤浸渍、压榨、粉碎、老成、黄化、溶解、过滤、熟成、脱泡、纺丝、切断、精炼、烘干和成品。
8.根据权利要求7所述的一种棉、竹复合纤维素粘胶短纤维的制备方法，其特征在于所述的浸渍、压榨、粉碎、老成工序是指复合纤维素浆粕在20～55℃的温度条件下浸渍在浓度为200～250g/L的碱液中，再经压榨机压榨、粉碎后，达到碱纤中甲纤含量为26～33％，碱含量为15～18％。
9.根据权利要求7所述的一种棉、竹复合纤维素粘胶短纤维的制备方法，其特征在于所述的黄化工序采用的黄化方式有干法黄化，湿法黄化和干、湿法黄化。
10.根据权利要求7所述的一种棉、竹复合纤维素粘胶短纤维，其特征在于所述的纺丝、切断工序是采用单面或双面短纤纺丝机纺丝，再经塑化牵伸后切断。
11.根据权利要求7所述的一种棉、竹复合纤维素粘胶短纤维的制备方法，其特征在于所述的精炼工序是短纤维以棉层状在金属网上或在栅条上连续向前移动，各种处理液从淋洗盘流出，对纤维进行洗涤。
12.根据权利要求7所述的一种棉、竹复合纤维素粘胶短纤维的制备方法，其特征在于纺丝工序中制得的粘胶包含如下特征甲纤维素含量为7.8-9.2％；NaOH含量为5.80-6.50％；粘度为28--45秒；熟成度8.0-12.0ml。
13.根据权利要求7或12所述的一种棉、竹复合纤维素粘胶短纤维的制备方法，其特征在于纺丝工序所采用的酸浴包含如下特征H2SO4含量为100～150g/l；ZnSO4含量为10-15g/l；Na2SO4含量为260～340g/l；酸浴温度为50～55℃。
全文摘要
本发明公开了以棉、竹材混合制成复合纤维素新型浆粕为原料制成的复合纤维素粘胶短纤维及制备方法，复合纤维素粘胶短纤维的原材料浆粕是棉、竹原料按照下列重量配比组合而制成的复合纤维素浆粕∶棉∶竹＝1％～99％∶99％～1％；制备方法包括如下工艺步骤浸渍、压榨、粉碎、黄化、溶解、过滤、熟成、脱泡、纺丝、切断、精炼、烘干和成品；本发明拓展了粘胶纤维的原料来源；经纺丝制得的复合纤维色泽亮丽，染色性能好，吸湿放湿性、透气性更是优于各种合成纤维，是一种纯天然绿色环保产品。
文档编号D01C1/00GK1851064SQ200610021060
公开日2006年10月25日 申请日期2006年5月31日 优先权日2006年5月31日
发明者冯涛 申请人:宜宾丝丽雅股份有限公司