[发明专利]一种连续制备再生纤维素纤维的方法

权利要求书

1、一种利用离子液体制备再生纤维素纤维的方法，是将纤维素原料溶解在离子液体中形成纺丝液，纺丝得到凝胶态的再生纤维素纤维，再经过洗涤、后牵伸和烘干，得到再生纤维素纤维，其特征在于：所述离子液体选自以下如下离子液体中的一种或几种：

a)阳离子为1，3-二烷基咪唑，阴离子为甲酸根、醋酸根或丙酸根的离子液体；其中，烷基为含有1-8个碳原子的烷基；

b)阳离子为1-R₁-3-R₂-二烃基咪唑，阴离子选自氯、溴、碘、甲酸根、醋酸根、丙酸根、硫酸根、硝酸根、四氟硼酸根、硫氰酸根、六氟磷酸根、对甲苯磺酸根和三氟甲磺酸根的离子液体；其中，R₁为符合以下规则的烃基：①至少含有2个碳原子，②不多于20个碳原子，③至少含有一个双键；R₂为含有1～4个碳原子的饱和或不饱和的烃基。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述离子液体选自以下离子液体或其混合物：1-乙基-3-甲基咪唑甲酸盐，1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐，1-乙基-3-甲基咪唑丙酸盐，1-丙基-3-甲基咪唑甲酸盐，1-丙基-3-甲基咪唑醋酸盐，1-丙基-3-甲基咪唑丙酸盐，1-丁基-3-甲基咪唑甲酸盐，1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐，1-丁基-3-甲基咪唑丙酸盐，1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐，1-烯丙基-3-甲基咪唑甲酸盐，1-烯丙基-3-甲基咪唑醋酸盐，1-烯丙基-3-甲基咪唑丙酸盐，1-烯丙基-3-甲基咪唑硫酸盐，1-甲基烯丙基-3-甲基咪唑氯盐，1-甲基烯丙基-3-甲基咪唑甲酸盐，1-甲基烯丙基-3-甲基咪唑醋酸盐，1-甲基烯丙基-3-甲基咪唑丙酸盐，1-甲基烯丙基-3-甲基咪唑硫酸盐。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述离子液体中还可加有复配溶剂，复配溶剂为离子液体重量的5～40％；所述复配溶剂选自二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺中的一种或几种。

4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述纺丝液中纤维素的平均聚合度为200～3000，质量浓度为3～30％；优选的，纺丝液中纤维素的平均聚合度为250-1500，质量浓度为5～25％。

5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述纤维素为从细菌纤维素、棉花、脱脂棉、棉短绒、棉浆粕、木浆粕、竹浆粕、微晶纤维素以及麻、稻草、小麦秸秆、棉花秸秆、玉米秸秆、甘蔗渣和各种草中提取的纯度达到90％以上的纤维素，或者这些纤维素原料的混合物。

6、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述纺丝液中还添加有功能材料，功能材料选自抗紫外剂、抗菌剂、阻燃剂、蒙脱土、碳纳米管、壳聚糖和麦饭石；功能材料的添加量为纤维素重量的0.01～10％。

7、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：纺丝液的温度为40～180℃，粘度为50～10000Pa·s；优选的，纺丝液的温度为60～160℃，粘度为100～5000Pa·s。

8、根据权利要求1-7任一所述的方法，其特征在于：纺丝得到凝胶态的再生纤维素纤维是采用干喷湿纺工艺进行的，是将纺丝液挤压通过开有若干喷丝孔的喷丝装置进入空气，在空气中经历拉伸，然后进入凝固浴固化，得到凝胶态的再生纤维素纤维。

9、根据权利要求8所述的方法，其特征在于：喷丝孔直径为0.05～1mm，喷丝压力为0.5-4MPa，喷丝速度为10～200米/分钟，从喷丝孔到凝固浴的距离为0.005～0.5米，牵伸比为1～200；优选的，喷丝孔直径为0.05～0.5mm，喷丝速度为20～100米/分钟，从喷丝孔到凝固浴的距离为0.05～0.3米，牵伸比为5～100。

10、根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述凝固浴为含0～70％重量离子液体的水溶液，凝固浴的温度为10～50℃。

11、根据权利要求1-7任一所述的方法，其特征在于：所述洗涤以水为洗涤剂；所述后牵伸的倍数为1～5倍，后牵伸次数为0～3次；烘干温度为80～200℃。