[发明专利]高取向高强韧再生纤维素纤维的制备方法及高取向高强韧再生纤维素纤维

说明书

本发明提供了一种高取向高强韧再生纤维素纤维的制备方法及高取向高强韧再生纤维素纤维，涉及纤维技术领域，所述制备方法包括如下步骤：(a)再生纤维素溶液与交联剂混合，得到再生纤维素和交联剂的混合溶液；(b)将混合溶液进行纺丝，并通过凝固浴固化，得到湿态再生纤维素纤维；(c)湿态再生纤维素纤维限域干燥，得到高取向高强韧再生纤维素纤维；改善了目前再生纤维素纤维制备条件苛刻，溶剂昂贵，且容易造成环境污染的技术问题，本发明提供的制备方法不仅工艺简单，原料低廉，而且绿色环保，不同时制成的再生纤维素纤维具有高取向度、高强度和高韧性，并在偏光下展现出明显的光学异性，是一种潜在的功能纤维材料。

技术领域

本发明涉及纤维技术领域，尤其是涉及一种高取向高强韧再生纤维素纤维的制备方法及高取向高强韧再生纤维素纤维。

背景技术

石油基聚合物材料所造成的不可再生资源的消耗和环境污染问题，使得利用生物基聚合物制造新材料变得越来越紧迫。目前，利用可再生资源替代石油基聚合物材料生产塑料和纤维是未来材料发展的趋势。纤维素作为地球上来源最丰富的可再生资源，具有低成本、优异热稳定性和可降解等优点，受到研究者们的广泛关注。

再生纤维素纤维已广泛应用于人们的日常生活，涉及外科医疗用品、纺织、水处理、汽车工业等行业。但是目前再生纤维素纤维制备条件苛刻，溶剂昂贵，且容易造成环境污染。

因此，本领域技术人员亟需开发一种绿色环保，成本低廉的再生纤维素纤维制备方法。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种高取向高强韧再生纤维素纤维的制备方法，以改善目前再生纤维素纤维制备条件苛刻，溶剂昂贵，且容易造成环境污染的技术问题。

本发明提供的高取向高强韧再生纤维素纤维的制备方法，包括如下步骤：

(a)再生纤维素溶液与交联剂混合,得到再生纤维素和交联剂的混合溶液；

(b)将再生纤维素和交联剂的混合溶液进行纺丝，并通过凝固浴固化，得到湿态再生纤维素纤维；

(c)湿态再生纤维素纤维限域干燥，得到高取向高强韧再生纤维素纤维。

进一步的，步骤(a)中，交联剂与再生纤维素的质量比为(0.5-6)： (3-7)；

优选地，再生纤维素溶液的浓度为3-7wt％。

进一步的，再生纤维素的聚合物度为200-2000；

优选地，所述再生纤维来源于棉短绒浆、脱脂棉浆、秸秆浆、木浆、甘蔗渣浆、海藻纤维素和动物纤维素中的一种或几种。

进一步的，所述交联剂选自环氧化合物和/或醛基化合物；

优选地，所述环氧化合物包括环氧氯丙烷和环氧氯丁烷；

优选地，所述醛类化合物包括戊二醛和丁二醛。

进一步的，步骤(b)中，交联再生纤维素溶液通过纺丝喷头挤入凝固浴中；

优选地，湿态再生纤维素纤维的直径为50-200μm。

进一步的，所述凝固浴为酸性水溶液或乙醇；

优选地，酸性水溶液的溶质选自盐酸、硫酸、醋酸、植酸、硝酸和苯甲酸中的至少一种；

优选地，酸性水溶液中溶质的浓度为0.1-2mol/L。

进一步的，步骤(b)中，纺丝时，对交联再生纤维素溶液施加的压强为0.2-1MPa。

进一步的，步骤(c)中，限域干燥为在2D张力环境下干燥。

本发明的目的之二在于提供一种高取向高强韧再生纤维素纤维，根据本发明提供的高取向高强韧再生纤维素纤维的制备方法得到。