[发明专利]一种再生纤维素强力丝及其制备方法

说明书

本发明提供一种再生纤维素强力丝，所述再生纤维素强力丝，原纤化指数≤3；本发明还提供一种再生纤维素强力丝的制备方法，包括制备纺丝溶液、纺丝、拉伸；所述拉伸，纺丝得到的丝束经过空气段、然后进行第一级拉伸、第二级拉伸或更多级数拉伸。本发明制备的再生纤维素强力丝，可以同时满足高强高模且低原纤化，制得的再生纤维素的干态断裂强度为4.5~6.0cN/dtex，湿态断裂强度为3.8~5.5cN/dtex，干态模量≥90cN/dtex，原纤化指数≤3。

技术领域

本发明属于纤维制造领域，涉及一种再生纤维素强力丝及其制备方法。

背景技术

以NMMO为溶剂制备再生纤维素纤维，具有强度和模量高，尤其是湿强和湿模量都较高，且干湿强度相仿，尺寸稳定性好，耐热性佳，生产工艺对环境友好等优势；然而，Lyocell纤维的原纤化特征，不仅给织物的染色、穿着和洗涤带来问题；而且会影响Lyocell纤维作为产业用高强丝的应用稳定性。

目前针对Lyocell纤维易产生原纤化的问题，主要通过对纤维进行后处理，主要有碱液、树脂和交联剂对纤维进行处理。利用这种方法已实现具有抗原纤化性能的Lyocell纤维的产业化生产。

专利CN95192563.6A报道了具有三个丙烯酰胺基，优选为1,3,5-三丙烯酰胺基六氢化-1,3,5-三嗪的交联剂，与潮湿态溶液纺纤维素纤维反应，减少其原纤化倾向。专利CN98801507.2A报道了具有两个反应性基团的纺织助剂，优选为2,4-二氯-6-羟基三嗪钠盐的交联剂降低溶液纺纤维素纤维的原纤化倾向的方法。但这些工艺中使用的交联剂合成繁琐，价格昂贵，且交联剂不易长期存储，在使用中易发生水解，影响交联反应的效率和纤维抗原纤化性能的效果。

专利CN103306136A报道了一种交联剂组合物，其为分子量为400～1000的低聚多元酸和C2～C6多元酸以一定比例混合而成，虽然解决了交联剂合成繁琐，价格昂贵，不易存储、易水解的问题，但在对纤维进行处理过程中，处理温度高，且处理时间长，对纤维的力学性能造成较大的影响。

专利EP-A-494 851中描述了一种方法，对基本无应力的挤出和凝固的纤维素进行拉伸，在该方法中要点是，新挤出的长丝不进行拉伸；此方法类似于一塑性的变形过程，其中，原始材料即未经拉伸的Lyocell长丝具有一橡胶状的稠度。但按照此专利方法制成的纤维机械特性不符合当今的要求。

专利CN100410430C提供了一种Lyocell纤维后拉伸的方法，将通过空气段，并在凝固浴中凝固拉伸后的长丝进行后拉伸，其后拉伸是在热处理条件下对长丝施加一定的张力进行的，此方法可以改善Lyocell纤维的纺织特性，提高其机械强度，特别是纤维的湿模量，可以到达350cN/tex，但作为纤维素强力丝，其机械性能不能满足要求，且未改善纤维素纤维原纤化的问题。

文献研究表明，Lyocell纺丝工艺中，包括纺丝液浓度，凝固浴的温度浓度，空气段长度，纺丝速度以及拉伸倍率都对Lyocell纤维的原纤化有影响。通过调整纺丝工艺条件可以达到降低Lyocell纤维原纤化的目的，但同时也会影响到纤维的力学性能，无法满足减小原纤化的同时，又能得到强度和模量较高的Lyocell纤维。

综上所述，现有技术中提高Lyocell纤维的抗原纤能力的方法，存在以下技术问题：

（1）采用交联剂处理的方法存在处理温度高，且处理时间长，对纤维的力学性能造成较大的影响，降低纤维的断裂强度和伸长率等力学性能；同时高温交联处理，使得纤维变得硬而脆，失去原有的柔软性。

（2）调整纺丝工艺可以降低Lyocell纤维的原纤化，但是同时影响纤维的力学性能，未报道同时满足高强、高模和抗原纤化的技术。

发明内容

为解决现有技术存在的不足，本发明采取新的纺丝技术方法，两级拉伸的干喷湿纺纺丝工艺，制备一种Lyocell纤维强力丝，实现以下发明目的：