本发明涉及粘胶纤维技术领域，尤其涉及一种三防粘胶纤维及其制备方法。
背景技术：
“三防”指的是防水、防油和防污。现有的“三防”处理主要是将制备得到的织物，采用三防处理剂对织物进行后整理，即在织物上施加一种或数种整理剂，改变织物的表面性能，使织物不易被水和常见油污所润湿或沾污。例如，周燕(特氟龙整理剂在涤纶织物三防整理中的应用，周燕，张蓉；丝绸，2012,05)公开的采用特氟龙整理剂对纯涤纶织物的三防处理过程为：浸轧整理液(二浸二轧，整理液质量浓度为5～65g/l，ph＝6)、预烘(105～110℃，热风烘2min)、焙烘(110～220℃，10～70s)和自然冷却。但现有的“三防”处理方法整理工序较多，耐水性差且使用范围窄。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种三防粘胶纤维及其制备方法，所述制备方法工艺简单，便于操作；制备得到的三防粘胶纤维具有良好的物理机械性能，具有优异的、持久的防水、防油和防污性能。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种三防粘胶纤维的制备方法，包括以下步骤：
将纤维素磺酸酯依次进行溶解、过滤和脱泡，得到粘胶纺丝液；
将所述粘胶纺丝液与三防整理剂混合后，依次进行纺前预处理和纺丝成型，得到所述三防粘胶纤维；
所述粘胶纺丝液中含有α-纤维素，所述粘胶纺丝液中α-纤维素的质量百分含量为10％；
所述三防整理剂与所述粘胶纺丝液中的α-纤维素的质量比为(2～13)：(98～87)。
优选的，所述三防整理剂的型号为oleophobolcp-sla、oleophobolsl-a01、oleophobol7713、hs1100、z-200、tri-proofa、tri-proofp或有机氟913。
优选的，所述纺前预处理包括依次进行的过滤、熟成和脱泡；
所述纺前预处理后得到的纺丝液的粘度为32～45s。
优选的，所述熟成的温度为20±1℃。
优选的，所述纺丝成型包括依次进行的纺丝和固化成型。
优选的，所述固化成型在凝固浴中进行；
所述凝固浴中的溶质包括h2so4、znso4和na2so4；
所述h2so4在凝固浴中的浓度为(96～100)g/l，所述znso4在凝固浴中的浓度为(9～10)g/l，所述na2so4在凝固浴中的浓度为(310～330)g/l。
优选的，所述凝固浴的温度为46±2℃。
优选的，所述纺丝的总牵伸率为130％～145％。
本发明还提供了上述技术方案所述的制备方法制备得到的三防粘胶纤维，按质量百分比计，包括三防整理剂2％～13％和α-纤维素87％～98％。
优选的，所述三防粘胶纤维的干态强度为2.0～2.4dtex，干态伸长率为16％～22％。
本发明提供了一种三防粘胶纤维的制备方法，包括以下步骤：将纤维素磺酸酯溶解，得到粘胶纺丝液；将粘胶纺丝液与三防整理剂混合后，依次进行纺前预处理和纺丝成型，得到所述三防粘胶纤维；所述粘胶纺丝液中含有α-纤维素，所述粘胶纺丝液中α-纤维素的质量百分含量为10％；所述三防整理剂与所述粘胶纺丝液中的α-纤维素的质量比为(2～13)：(98～87)。本发明所述的制备方法工艺简单，便于操作，制得的粘胶纤维具有良好的物理机械性能，扩大了粘胶纤维的使用范围。利用上述制备方法制备得到的三防粘胶纤维可制成面料，且制备得到的面料具有优异的、持久的防水、防油和防污性能。根据实施例的记载，利用本发明制备得到的三防粘胶纤维的干态强为2.0～2.4dtex，干态伸长率为16％～22％，利用所述三防粘胶纤维织成的面料达到三防面料测试标准：拒水性能≥70分，拒油性能≥5级，易去污性能5级，耐洗次数可达50次。
具体实施方式
本发明提供了一种三防粘胶纤维的制备方法，包括以下步骤：
将纤维素磺酸酯依次进行溶解、过滤和脱泡，得到粘胶纺丝液；
将所述粘胶纺丝液与三防整理剂混合后，依次进行纺前预处理和纺丝成型，得到所述三防粘胶纤维；
所述粘胶纺丝液中含有α-纤维素，所述粘胶纺丝液中α-纤维素的质量百分含量为10％；
所述三防整理剂与所述粘胶纺丝液中的α-纤维素的质量比为(2～13)：(98～87)。
在本发明中，若无特殊说明，所有原料组分均为本领域技术人员熟知的市售产品。
本发明将纤维素磺酸酯依次进行溶解、过滤和脱泡后，得到粘胶纺丝液。
本发明对所述纤维素磺酸酯的来源没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的制备方法制备得到即可。
本发明对所述溶解、过滤和脱泡没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的过程进行即可。在本发明中，所述粘胶纺丝液中α-纤维素的质量百分含量为10％。在本发明中，所述纤维素磺酸酯经过溶解、过滤和脱泡处理后发生反应得到α-纤维素。
得到粘胶纺丝液后，本发明将所述粘胶纺丝液与三防整理剂混合后，依次进行纺前预处理和纺丝成型，得到所述三防粘胶纤维。在本发明中，所述三防整理剂的型号优选为oleophobolcp-sla、oleophobolsl-a01、oleophobol7713、hs1100、z-200、tri-proofa、tri-proofp或有机氟913；所述oleophobolcp-sla、oleophobolsl-a01和oleophobol7713优选购于杜邦公司；所述hs1100和z-200优选购于赫特国际集团；所述tri-proofa和tri-proofp优选购于上海润丝新材料股份有限公司。在本发明中，所述三防整理剂与所述纤维素磺酸酯的质量比为(2～13)：(98～87)，优选为(4～10)：(90～96)。本发明对所述混合没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的过程进行混合即可。在本发明中，所述三防整理剂在使用之前优选将所述三防整理剂稀释至ph＝7。
在本发明中，所述纺前预处理优选包括依次进行的过滤、熟成和脱泡；在本发明中，所述熟成的温度优选为20±1℃。本发明对所述过滤和脱泡均没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的过程进行并使所述纺前预处理后得到的纺丝液的粘度达到32～45s即可。
在本发明中，所述纺丝成型优选包括依次进行的纺丝和固化成型；所述纺丝成型的具体过程优选为将纺前预处理后得到的纺丝液依次经过湿法纺丝机中的计量泵、烛形滤器、鹅颈管和喷丝头后喷入凝固浴中，在凝固浴中固化成型。在本发明中，所述纺丝的总牵伸率优选为130％～145％。在本发明中，所述凝固浴中的溶质优选包括h2so4、znso4和na2so4；所述h2so4在凝固浴中的浓度优选为(96～100)g/l，所述znso4在凝固浴中的浓度优选为(9～10)g/l，所述na2so4在凝固浴中的浓度优选为(310～330)g/l。在本发明中，所述凝固浴中的溶剂优选为水。在本发明中，所述凝固浴的温度优选为46±2℃。
所述纺丝成型完成后，本发明还优选包括后处理；所述后处理优选包括依次进行的拉伸、塑化拉伸、切断、水洗、脱硫、上油和烘干。本发明对上述拉伸、塑化拉伸、切断、水洗、脱硫、上油和烘干的过程没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的过程进行即可。
本发明还提供了上述技术方案所述的制备方法制备得到的三防粘胶纤维，按质量百分比计，包括三防整理剂2％～13％和α-纤维素87％～98％。
在本发明中，所述粘胶纤维的干态强度优选为2.0～2.4dtex，干态伸长率优选为16％～22％。
下面结合实施例对本发明提供的三防粘胶纤维及其制备方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
将纤维素磺酸酯依次进行溶解、过滤和脱泡，得到粘胶纺丝液(粘胶纺丝液中的α-纤维素的质量含量为10％)；
将所述粘胶纺丝液与三防整理剂(oleophobolcp-sla，三防整理剂的质量是α-纤维素质量的2％，ph＝7)混合后，依次经过过滤、熟成(20℃)和脱泡进行纺前准备，得到纺前准备后的纺丝液(粘度：32s)；
将所述纺前准备后的纺丝液依次经湿法纺丝机的计量泵、烛形滤器、鹅颈管、喷丝头后喷入凝固浴，在凝固浴中固化成型，然后依次经拉伸、塑化拉伸、切断、水洗、脱硫、上油和烘干，得到三防粘胶纤维；
固化成型的条件参数：
凝固浴的组成：h2so4的浓度为98g/l；znso4的浓度为9g/l；na2so4的浓度为310g/l；
凝固浴的温度：46℃；
纺丝总牵伸：130％；
按照gb/t13758-2008《粘胶长丝》测试强度及伸长率的标准测试所述三防粘胶纤维的干态强度和干态伸长率，所述三防粘胶纤维的干态强度为2.4dtex，干态伸长率为16％；将所述三防粘胶纤维织成面料后，所述面料的拒水性能70分(测试标准为：aatcc22-2017)，拒油性能为5级(测试标准：aatcc-118)，易去污性能为5级(测试标准：aatcc130-2015)，耐洗次数为50次(测试标准：gb/t5713-1997)。
实施例2
将纤维素磺酸酯依次进行溶解、过滤和脱泡，得到粘胶纺丝液(粘胶纺丝液中的α-纤维素的质量含量为10％)；
将粘胶纺丝液与三防整理剂(hs1100，三防整理剂的质量是α-纤维素质量的7％，ph＝7)混合后，依次经过过滤、熟成(21℃)和脱泡进行纺前准备，得到纺前准备后的纺丝液(粘度：38s)；
将所述纺前准备后的纺丝液依次经湿法纺丝机的计量泵、烛形滤器、鹅颈管、喷丝头后喷入凝固浴，在凝固浴中固化成型，然后依次经拉伸、塑化拉伸、切断、水洗、脱硫、上油和烘干，得到三防粘胶纤维；
固化成型的条件参数：
凝固浴的组成：h2so4的浓度为99g/l；znso4的浓度为10g/l；na2so4的浓度为320g/l；
凝固浴的温度：47℃；
纺丝总牵伸：135％；
按照gb/t13758-2008《粘胶长丝》测试强度及伸长率的标准测试所述三防粘胶纤维的干态强度和干态伸长率，所述三防粘胶纤维的干态强度为2.2dtex，干态伸长率为20％；将所述三防粘胶纤维织成面料后，所述面料的拒水性能80分(测试标准为：aatcc22-2017)，拒油性能为6级(测试标准：aatcc-118)，易去污性能为5级(测试标准：aatcc130-2015)，耐洗次数为50次(测试标准：gb/t5713-1997)。
实施例3
将纤维素磺酸酯依次进行溶解、过滤和脱泡，得到粘胶纺丝液(粘胶纺丝液中的α-纤维素的质量含量为10％)；
将所述粘胶纺丝液与三防整理剂(有机氟913，三防整理剂的质量是α-纤维素含量的13％，ph＝7)混合后，依次经过过滤、熟成(19℃)和脱泡进行纺前准备，得到纺前准备后的纺丝液(粘度：45s)；
将所述纺前准备后的纺丝液依次经湿法纺丝机的计量泵、烛形滤器、鹅颈管、喷丝头后喷入凝固浴，在凝固浴中固化成型，然后依次经拉伸、塑化拉伸、切断、水洗、脱硫、上油和烘干，得到三防粘胶纤维；
固化成型的条件参数：
凝固浴的组成：h2so4的浓度为100g/l；znso4的浓度为10g/l；na2so4的浓度为330g/l；
凝固浴的温度：48℃；
纺丝总牵伸：145％；
按照gb/t13758-2008《粘胶长丝》测试强度及伸长率的标准测试所述三防粘胶纤维的干态强度和干态伸长率，所述三防粘胶纤维的干态强度为2dtex，干态伸长率为22％；将所述三防粘胶纤维织成面料后，所述面料的拒水性能90分(测试标准为：aatcc22-2017)，拒油性能为7级(测试标准：aatcc-118)，易去污性能为5级(测试标准：aatcc130-2015)，耐洗次数为50次(测试标准：gb/t5713-1997)。
对比例1
采用浸轧法对普通粘胶织物(潍坊永清有限公司，115g/cm2)进行三防处理。整理工艺为二浸二轧,轧液率90％，整理剂oleophobolcp-sla的用量为织物质量的2％，浴比1:20，之后在100℃下预烘干3分钟，115℃下焙烘5分钟，得到三防粘胶织物。所述织物的拒水性能为60分，拒油性能为4级，易去污性能为4级，耐洗次数为5次。
对比例2
采用浸轧法对普通粘胶织物(潍坊永清有限公司，115g/cm2)进行三防处理。整理工艺为二浸二轧,轧液率90％，整理剂hs1100的用量为织物质量的7％，浴比1:20，之后在100℃下预烘干3分钟，115℃下焙烘5分钟，得到三防粘胶织物。所述织物的拒水性能为70分，拒油性能为5级，易去污性能为4级，耐洗次数为5次。
对比例3
采用浸轧法对普通粘胶织物(潍坊永清有限公司，115g/cm2)进行三防处理。整理工艺为二浸二轧,轧液率90％，整理剂有机氟913的用量为织物质量的13％，浴比1:20，之后在100℃下预烘干3分钟，115℃下焙烘5分钟，得到三防粘胶织物。所述织物的拒水性能为70分，拒油性能为6级，易去污性能为4级，耐洗次数为5次。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。