[发明专利]高强高湿模量竹纤维素纤维及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纺织纤维，尤其是涉及一种采用竹浆为原料生产高强高湿模量竹纤维素纤维及其制备方法。

背景技术

现有技术制得的竹粘胶纤维，具有吸湿透气、柔软凉爽等特点，特别适于制作夏季织物，但纤维的干湿强度偏低，这样在后续的纺纱织造过程易发生断头，生产过程难度较大，给下游工序的使用造成一定的难度；同时存在纤维湿态时剧烈溶涨，湿态强度和湿模量低，织物易变形，尺寸稳定性差等缺点，并且纤维，不能经受改善织物风格的丝光化等处理，染色时只能采用松式染色，这在一定程度上影响了人们对竹纤维的使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有高干、湿强度和湿模量的高强高湿模量竹纤维素纤维，以解决竹材纤维素纤维后续使用中的纺纱织造、染整等方面存在的问题，耐碱性好，在湿态下不易变形，克服了竹纤维素纤维的湿态稳定性差的缺点，其应用性能良好。

同时本发明还提供了一种的制备高强高湿模量竹纤维素纤维的方法。

本高强高湿模量竹纤维素纤维干态断裂强度2.50-5.00CN/dtex、湿态断裂强度1.30-3.5CN/dtex，湿模量0.28-0.55CN/dtex。

本高强高湿模量竹纤维素纤维制备方法是采用纤维素竹浆粕为原料经过包括浸渍碱化、压榨粉碎、老成、黄化、溶解、熟成、过滤脱泡、湿纺凝固成型、牵伸和塑化以及后处理等步骤制备而成，其制备步骤如下：

(1)浸渍碱化：将纤维素竹浆粕经NaOH溶液浸渍碱化，压榨粉碎并老成得到含α-纤维素26-34％、NaOH14-19％的碱纤维素；其可以采用纤维素竹浆粕经220-270g/l的NaOH溶液浸渍碱化，碱化时间0.4-4小时，控制浸渍碱液中半纤维素含量不超过3％-5％，并压榨粉碎，在20-45℃下老成0.3-7小时得到含α-纤维素26-34％、NaOH14-19％的碱纤维素；当然也可以根据具体的生产原料和环境进行适当调整，这均是本领域内的常规知识。并且在竹浆粕浸渍碱化时加入相对α-纤维素重量0.1-0.3％的聚氧乙烯脂肪胺或聚乙二醇烷基胺，在纤维素浆粕浸渍碱化时加入的聚氧乙烯脂肪胺，或聚乙二醇烷基胺如V-32或V-388(为BEROL NOBEL_NOBEL INDUSTRIES SWTDEN生产的粘胶纤维用添加剂，用于改进粘胶加工性能的添加助剂，用于改良型高强度粘胶丝和高湿模量纤维和工业长丝用改性剂，粘胶中可溶)，一方面可以提高纤维素竹浆粕的浸渍效果，另一方面改善后续工序中竹纤维素的黄化反应性能及粘胶与凝固浴的成型反应条件；

(2)黄原酸化：将碱纤维素与相对α-纤维素重量33-45％的CS₂黄化反应1.3-3小时生成纤维素黄原酸酯，黄化结束加入去离子水溶解，制备α-纤维素6.0-9.0％、NaOH4.0-8.8％的竹纤维素黄酸酯粘胶，或者加入去离子水溶解后再加入相对α-纤维素重量的1.0-2.0％的CS₂二次补充黄化，来制备竹纤维素黄酸酯粘胶；并在竹纤维素黄酸酯的溶解过程中加入相对α-纤维素重量的0.3-4.5％的聚乙二醇烷基胺如V-314或V-315(BEROL NOBEL_NOBEL INDUSTRIES SWTDEN生产的用于改进高强度和高湿模量纤维的变性剂，多添加于黄酸酯的溶解过程中或喷淋于即将纺丝的粘胶中)以改善粘胶与酸浴的成型条件，提高反应性能，制得变性的高酯化度的纤维素黄原酸酯粘胶；

(3)纺丝原液制备：将溶解后竹纤维素黄酸酯粘胶过滤、脱泡、熟成后得到竹纤维素粘胶纺丝原液；控制各工序，竹纤维素纺丝原液粘度为50-120s，熟成度为6-45ml(15％NH₄Cl)，酯化度为35-55，得到高粘度、高熟成度及高酯化度的竹纤维素粘胶纺丝原液；

(4)纺丝成型：湿纺成型，采用低酸、高锌、低钠、低温的凝固浴反应成型，纺丝凝固浴内硫酸55-105g/l、硫酸锌15-90g/l、硫酸钠120-290g/l、浴温度25-45℃；并且可控制凝固浴中浸没长度不低于60cm，浸没时间在0.25～1.5s，使纺丝后纤维素黄酸酯凝固再生为纤维素纤维，当然也可以根据生产的需要对其进行适当的调整。

(5)塑化、牵伸得到纤维。