[发明专利]一种棕榈粘胶纤维及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种粘胶纤维及其制备方法，具体地说是涉及一种以棕榈废弃物为原料生产的粘胶纤维及其制备方法，属于纺织技术领域。

背景技术

纤维素类纤维主要是粘胶纤维，由于吸湿性好，穿着舒适，可纺性优良，应用广泛，常与棉、毛或各种合成纤维混纺、交织，用于各类服装及装饰用纺织品，深受消费者的喜爱。目前，粘胶纤维原料中应用成熟的主要有棉浆和木浆，还有少量的麻材及木材，受耕地资源限制及棉花产量增长的影响，棉短绒资源增长将受到较大制约。传统工艺方法生产棉浆粕消耗高，黑液废水污染大，棉浆粕如果不解决黑液问题，就会逐步被木浆取代；在木浆应用方面，国外速生材发展较成熟，我国森林面积有限，速生材生产周期较长，而且用途较广，仅造纸每年就消耗大量的木材，造成资源越来越少，木浆粕大部分依赖进口；部分麻材、竹材经过脱胶、除木质素后可直接纺纱，而且用麻材、竹材原料价格较高，大大增加生产成本，因此在粘胶纤维原料中占的比例很少。原料差别化是粘胶纤维产品差别化发展的一个重要方向，开发出新的粘胶纤维用原料不仅可以缓解原料紧缺问题，对整个行业也有推动作用。

随着石油、天然气等可不更新资源面临枯竭，国家越来越重视生物质能源的利用。棕榈原产地为非洲的西部和中部，马来西亚及东南亚地区都大量种植。在马来西亚，棕榈是最重要的经济植物，每年产生3000万吨废弃物，包括树干、复叶和空果串。每年产生的棕榈空果串纤维，即棕榈果串摘除油果后的空果串，经脱油、挤干、撕裂后产生的纤维，约400万吨，至今为止尚无找到合适的处理方法，绝大部分作填埋和焚烧处理，既浪费了资源，又污染了环境，高效合理的开发该资源有较高的经济价值和社会意义。从粘胶纤维用浆粕的原料方面分析，与速生阔叶材杨木比较，棕榈空果串纤维属中等长度纤维，纤维长度比杨木略短，细胞腔较大壁薄，化学成分中硝酸—乙醇纤维素含量低于杨木8%，但聚戊糖低于杨木10%，Klason木素含量也略低于杨木，与制浆造纸不同的是，制备粘胶纤维用浆粕生产中尽可能只保留甲种纤维素，去除半纤维素（多为聚戊糖）和木质素等杂质。棕榈单纤维内部中空，吸湿性能优良,透气性好，防虫蛀，纤维柔软程度较高，成为废弃物扔掉是极大的资源浪费。

棕榈废弃物的利用已引起了制浆造纸业的重视，但在纺织纤维领域还是空白。开发绿色环保的新型生物质资源-棕榈粘胶纤维原料来源丰富，价格低廉，属于废弃物的高附加值再利用，具有巨大潜力和广阔发展前景。制浆造纸要求尽可能保留纤维素和半纤维素，而粘胶纤维用浆粕要求尽可能去除半纤维素，因为半纤维素分子链较短，在粘胶纤维生产中对浸渍、老成、黄化等多种工序都产生不良影响。因此粘胶纤维用浆粕要求甲种纤维素纯度较造纸高。造纸浆不管是化学浆还是机械浆，蒸煮出的纤维纯度都达不到粘胶纤维用浆粕要求，如公开号为CN1332293A的专利公开了一种以棕榈果壳为原料制浆造纸的方法，NaOH用量18-22%，公开号为CN1737254A的专利公开了一种棕榈空果串纤维连续蒸煮制浆造纸方法，活性碱用量15-20%，试验发现，棕榈制备溶解浆在低的用碱量下，蒸煮后的粗浆残留的木质素及半纤维素都达不到粘胶纤维用浆粕的要求。

在生产粘胶纤维的纺丝液粘胶制备过程中，浸渍工艺是将干燥的浆粕浸入氢氧化钠溶液中进行碱化反应，生成碱纤维素。现在很多大的粘胶纤维厂都是浆纤一体化生产，完全可以设计不用干燥的浆粕，直接用压榨出一定水分后的湿浆粕进行碱浸渍，不仅可以使浸渍更加均匀，而且节省大量蒸汽。浸渍工序后是压榨工序，作用是用压榨机将浆粥中多余的碱液压榨出来。如果浆粕的纤维较短，半纤维素含量高，就会造成压榨机浆槽压力高，堵塞滤网。专利号为ZL201110049019.1的中国专利公开了一种竹材粘胶纤维的短流程低能耗生产方法，所采用工艺为浆粕不经过抄造，直接进行浸渍，其中浸渍工艺中第一次浸渍温度35～45℃，NaOH浓度600～650g/l，此工艺只适用于纤维较长、甲种纤维素含量较高的浆粕，如果浆粕半纤维素含量高，纤维长度较短，在35～45℃温度下，短时间内浸渍桶中碱纤中的半纤维素溶出量不高，小分子链的纤维阻塞压榨机滤网，造成压榨质量不均匀，压榨机效率低，影响纺丝产量。

发明内容

本发明针对上述问题，提供了一种棕榈粘胶纤维及其生产方法，解决棕榈制备浆粕及制备粘胶纤维生产中的难点，生产过程工艺流程简单，不仅为粘胶纤维提供了一种新的原料，增加了原料差别化率，而且为大量处理棕榈废弃物提供一种新的途径，减少了环境污染，提高了棕榈废弃物的利用附加值。