[发明专利]一种纤维素超细纤维非织造布的制备方法

说明书

本发明提供了一种纤维素超细纤维非织造布的制备方法，包含如下步骤：将纤维素浆粕溶于N‑甲基吗啉‑N‑氧化物水合物中，得到纤维素溶液；将所述纤维素溶液进行纺丝，得到含N‑甲基吗啉‑N‑氧化物的纤维素纤维丝条网；对所述含N‑甲基吗啉‑N‑氧化物的纤维素纤维丝条网进行水刺处理，得到纤维素超细纤维非织造布。本发明结合纺丝技术和水刺技术，能够成功的在使用非挥发性溶剂N‑甲基吗啉‑N‑氧化物时得到纤维素超细纤维非织造布。

技术领域

本发明涉及纺丝方法技术领域，尤其涉及一种纤维素超细纤维非织造布的制备方法。

背景技术

纤维素是自然界中储量最为丰富的天然高分子，具有可再生、环境友好等优点。纤维素纤维具有低密度、较大的比表面积、高强度以及可生物降解性和亲水性等优异性能，在人造皮肤、人工血管、神经缝合的保护盖罩、训练用微手术模型、动物伤口敷料、化妆纸膜、食品添加剂、造纸添加剂和生物工程等领域表现出了良好的前景。

随着纤维制备技术的发展，超细纤维乃至纳米纤维的制备技术得到了快速发展。由于具有直径小、比表面积大等优点，超细纤维被认为是一种高性能、高附加值纤维产品，在过滤材料、保暖材料、吸油材料、医疗卫生材料、电池隔板以及隔音材料等领域具有广泛应用。

溶液喷射纺丝技术是一种新型纳米纤维制备技术，该方法的基本原理是利用高速气流对聚合物溶液进行超细牵伸，同时伴随溶剂的挥发逐渐固化形成超细纤维非织造布，该技术具有加工流程短，工艺流程简单，条件容易控制，易于规模化生产等优点。近年来该技术已经成为规模化生产纳米纤维的有效方法。然而，该技术中主要是利用溶剂的挥发性使得溶剂在溶液细流拉伸过程中逐渐挥发而使得聚合物固化为纤维。但由于纤维素的溶解性较差，目前仅发现少数几种直接溶剂，如氯化锂/二甲基乙酰胺(LiCl/DMAc)、离子液体、N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)等，而上述溶剂均不具有易挥发特性，因此，难以利用现有的溶液喷射纺丝技术制得纤维素超细纤维。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纤维素超细纤维非织造布的制备方法，本发明提供的方法在使用非挥发性溶剂NMMO时，能够利用溶液喷射纺丝技术制备纤维素纤维及其制品。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种纤维素超细纤维非织造布的制备方法，包含如下步骤：

将纤维素浆粕溶于N-甲基吗啉-N-氧化物水合物中，得到纤维素溶液；

将所述纤维素溶液进行纺丝，得到含N-甲基吗啉-N-氧化物的纤维素纤维丝条网；

对所述含N-甲基吗啉-N-氧化物的纤维素纤维丝条网进行水刺处理，得到纤维素超细纤维非织造布。

优选的，所述N-甲基吗啉-N-氧化物水合物中水含量低于13wt.％。

优选的，所述纤维素溶液中纤维素的质量浓度为4～15％。

优选的，所述纤维素溶液中还包含没食子酸酯；

所述没食子酸酯和纤维素的质量比为(0.5～1):100。

优选的，所述纺丝为溶液喷射纺丝。

优选的，所述溶液喷射纺丝中纤维素溶液的温度为90～120℃，纤维素溶液的供液速率为200～300mL/min；高速牵伸气流温度为110～160℃，出口压力为0.15～0.6MPa。

优选的，所述的含N-甲基吗啉-N-氧化物纤维素纤维丝条网中纤维的直径为1～3μm。

优选的，所述水刺处理的压力为1～10MPa。

优选的，所述的纤维素超细纤维非织造布的纤维直径为400～2000nm。