[发明专利]一种竹炭纤维素纤维及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及纤维素纤维生产技术领域，具体来说，本发明涉及一种含竹炭的纤维素纤维及其制备方法。

背景技术

纤维素（cellulose）是由葡萄糖组成的大分子多糖，不溶于水及一般有机溶剂，是植物细胞壁的主要成分。纤维素是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖，占植物界碳含量的50%以上。纤维素也是地球上最古老、最丰富的天然高分子，是取之不尽用之不竭的，人类最宝贵的天然可再生资源。麻、麦秆、稻草、甘蔗渣等，都是纤维素的丰富来源。

竹炭是以三年生以上高山毛竹为原料，经近千度高温烧制而成的一种炭。竹炭具有多孔结构，其分子细密多孔，质量坚硬。有很强的吸附能力，能净化空气、消除异味、吸湿防霉、抑菌驱虫。与人体接触能去湿吸汗，促进人体血液循环和新陈代谢，缓解疲劳。经科学提炼加工后，已广泛应用于日常生活中。如添加有活性炭的纺织用纤维素纤维已越来越受到人们的青睐。

目前就纺织领域的竹炭纤维素纤维的专利申请有：

申请号200310110113.9的发明专利，公开了一种竹炭粘胶纤维及其制造方法，竹炭的含量以纤维重量百分比计，其比值为X，3%﹤X≤20%，包括有制胶工序和纺丝工序，其特征是：对竹炭进行精选、粗粉碎、除尘、除杂后，在粉碎至细度≤0.5微米的竹炭微粉制备工序，将竹炭微粉和分散剂S放入水中制成竹炭水乳浆料工序，在制胶工序中，在碱纤维素黄化终了时的溶解过程中将上述竹炭微粉水乳浆料加入粘胶中，经2-4小时的充分搅拌混合研磨后，制成粘度为25-35秒、甲纤的重量百分比为7.5-9.5%、熟程度为9.2±2ml的竹炭粘胶长纤维粘胶；在碱纤维素黄化终了时的溶解过程中将上述竹炭微粉水乳浆料加入粘胶中，经2-4小时的充分搅拌混合研磨后，制成粘度为35±3秒、甲纤的重量百分比为8.8±0.2%、熟程度为10±0.5ml的竹炭粘胶短纤维粘胶；将上述两种竹炭粘胶分别进行纺丝后可得到含有竹炭的粘胶长丝和短丝。

申请号200610037895.1的发明专利，公开了竹炭粘胶纤维的制造方法及使用该方法制造的竹炭粘胶纤维，该竹炭粘胶纤维，含有竹炭微粉及竹醋液。该竹炭粘胶纤维的制造方法，包括制胶工序和纺丝工序，其制胶工序中，要进行粘胶溶液的制备及进行炭微粉乳液的制备。在纺丝工序中，将粘胶溶液与所述的竹炭微粉乳液混合均匀，再送至纺丝机制成纤维。

申请号201210499127.3的发明专利，公开了一种竹炭粘胶纤维的生产工艺，包括步骤为：将竹炭微粉和卟吩钴微粒分散在有机溶剂中并搅拌，得到混合乳浆，将浆粕进行浸渍、压榨和老成得到来源于天然植物的纤维素：将所述纤维素加入到所述混合乳浆中溶解并脱泡得到纺丝溶液，纺丝溶液由纺丝泵挤出，在凝固液中固化得到竹炭粘胶纤维。

上述专利信息显示，一方面，由于竹炭自身结构等因素，人们在生产含有竹炭的再生纤维素纤维时，基本上采用的是粘胶纤维的常规生产方法，包括制胶工序和纺丝工序，即以纤维素为原料，经碱化、黄化、老化、磺化等工序制成可溶性纤维素磺酸酯，再溶于稀碱溶液制成粘胶，经湿法纺丝制成。其生产过程复杂，工艺难以控制，水、电、气消耗大，产生大量的硫化氢、二硫化碳有毒气体和废水，不但对环境造成污染，同时对设备也有很大的腐蚀性，而且，上述化学试剂也不易回收，回收成本高。另一方面，采用加入竹炭微粉的方式，竹炭微粉与粘胶的接触时间长，容易发生分散粒子的凝集，使粘胶不易过滤，粘胶的可纺性降低，从而对纤维的品质及性能产生影响。

发明内容

本发明旨在解决上述技术问题而提供了一种吸附性能优良的竹炭纤维素纤维及其制备方法。该方法工艺简单，对设备无腐蚀性，对环境污染小。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种竹炭纤维素纤维，其特征在于：该纤维是由竹炭浆与采用离子液体溶解纤维素制成的纺丝原液混配后经纺丝得到，其纳米竹炭的含量为成品纤维重量的0.1%～10%，所述竹炭纤维素纤维成品的具体指标包括：干断裂强度≥2.4cN/dtex，干断裂伸长率为16～20%，干断裂强度变异系数CV≤15%，疵点≤1mg/100、竹炭含量0.1～10%、抗菌率＞99.9%、氨吸附＞50%、耐水洗色牢度4-5级。

所述离子液体为氯化1-丁基-甲基咪唑、3-甲基-1-烯苯基咪唑氯盐、1-（2-羟乙基）-3-甲基咪唑氯盐、1-乙基-3-甲基咪唑乙酸鎓盐、1-乙基-3-甲基咪唑磷酸酯盐或N-甲基-N-烯丙基吗啉氯盐溶剂，或者是N-甲基-N-烯丙基吗啉氯盐与3-甲基-1-烯苯基咪唑氯盐的混配离子液。

所述竹炭浆由下述重量百分比的原料制成：