[发明专利]一种常温干法纺丝制备多孔二醋酸纤维素纤维的方法及其产品和应用

说明书

一种常温干法纺丝制备多孔二醋酸纤维素纤维的方法，包括以下步骤：将二醋酸纤维素与有机改性无机粒子溶解于复配纺丝溶剂中得到纺丝液，在常温条件下将所述纺丝液进行喷丝、牵伸，溶剂挥发后得到醋酸纤维，再将所述醋酸纤维置于冰醋酸溶液中进行浸泡，水洗后干燥，即得多孔二醋酸纤维素纤维。本发明所述方法采用了活性碳酸钙和高挥发性溶剂，实现了常温下干法纺丝制备多孔二醋酸纤维素纤维，其成丝效果好，能够有效提高纤维比表面积，且生产成本低，生产工艺简单，易于实现大规模的生产，制备得到的多孔二醋酸纤维素纤维能够应用于纺织、过滤、医疗等领域。

技术领域

本发明属于纺织技术领域，涉及常温干法纺丝制备多孔二醋酸纤维素纤维的方法及其产品和应用。

背景技术

随着合成纤维产量迅猛增长，纤维材料的改性及产业应用日渐受到关注，并成为一个重要的发展方向。许多高性能纤维、具有特殊风格或功能的纤维，乃至超越天然纤维性能的新型纤维相继诞生。产业应用的拓展，极大地丰富了纤维材料的内涵，推动了纤维改性技术的进步。新纤维的开发、通用纤维材料的改性、功能纤维及高性能纤维的开发等方面都取得了突破性的进展，传统的天然高分子纤维材料以及常规合成纤维材料，若充分利用新方法和手段，也可期待通过改性途径赋予新的特性或新的功能。

多孔纤维材料由于同时具备了纤维及其集合体普遍具有表-界面特性、导热透湿性、可加工性、复合组合性、功能性等性能特点，以及多孔材料高比表面积和表面能、低相对密度、低重量等优良特性，使多孔纤维在多种领域均具有出色表现。多孔二醋酸纤维素纤维同时集合了多孔纤维结构优势，以及自身吸阻小，截滤效果显著，无毒无味，抗菌和抑菌的特点。

目前二醋酸纤维素生产工艺已较为成熟，基本采用干法纺丝的生产方法，而制备多孔纤维的工艺主要集中于湿法纺丝、熔融纺丝、溶胶-凝胶纺丝、静电纺丝、微型纺丝等，均不能完全适用于大规模干法纺丝，造成多孔二醋酸素纤维的工厂生产困难。另外，由于二醋酸纤维素自身特性，经由前期实验发现，不同特性捻度的二醋酸纤维素在现在的生产体系中均需要在至少30％以上的纺丝浓度，以保证纺丝进程顺利进行，而在于多孔纤维制备中往往需要较低的纺丝高分子浓度，基本在20wt％以下，以实现良好成孔效果，这也极大影响到多孔二醋纤的制备问题，例如会引起纺丝过程中溶剂挥发不完全，造成纺丝过程中成丝困难等。为提高干法纺丝过程中的纺丝张力，多采用升温加热甬道的方法，这不仅容易造成能源消耗，增加生产成本，还会加大生产危险性，现有技术中的多孔二醋酸纤维多存在成孔效果差或者成本高等问题。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种常温干法纺丝制备多孔二醋酸纤维素纤维的方法，能有效提高纤维比表面积，生产成本低，生产工艺简单，易于实现大规模的生产。

本发明的目的之二在于提供一种多孔二醋酸纤维素纤维，根据本发明提供的常温干法纺丝制备多孔二醋酸纤维素纤维的方法得到。

本发明的目的之三在于提供多孔二醋酸纤维素纤维在纺织、过滤、医疗等领域的应用，所述多孔二醋酸纤维素纤维的丝束、非织造布相关产品能够应用于上述领域中。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种常温干法纺丝制备多孔二醋酸纤维素纤维的方法，包括以下步骤：将二醋酸纤维素与有机改性无机粒子溶解于复配纺丝溶剂中得到纺丝液，在常温条件下将所述纺丝液进行喷丝、牵伸，溶剂挥发后得到醋酸纤维，再将所述醋酸纤维置于冰醋酸溶液中进行浸泡，水洗后干燥，即得多孔二醋酸纤维素纤维。

优选地，所述复配纺丝溶剂由丙酮与高挥发性溶剂组成，所述高挥发溶剂与二醋酸纤维素、丙酮有较好的相容性，且挥发性大于丙酮。

更优选地，在所述复配型纺丝溶剂中，所述丙酮与高挥发性溶剂的体积比为1:4-1:6，其有益效果在于：有助于提高成丝效果和纤维的比表面积。

优选地，所述高挥发溶剂为二氯甲烷，二氯甲烷的挥发性高，相较于其他挥发性水平相近的溶剂，二氯甲烷与二醋酸纤维素有较好的相容性，且其相对毒性较低。