[发明专利]一种大麻基莱赛尔纤维浆粕的制备方法

说明书

本发明属于纺织原料制备技术领域，为了解决目前浆粕在NMMO中的溶解过程中，铁金属元素引发的纺丝液稳定性差和热失控等问题，提供了一种大麻基莱赛尔纤维浆粕的制备方法，大麻纤维纤维素在碱液中195℃‑205℃高温碱煮，去离子水洗涤至中性，干燥后即为聚合度降解的大麻纤维素；然后酸处理聚合度降解的大麻纤维素，去除浆粕中铁元素，获得大麻浆粕，用螯合剂处理大麻浆粕，去除浆粕中铁元素；洗涤抽滤、干燥后即为大麻基莱赛尔纤维浆粕。利用发明的金属元素脱除工艺方法，脱除浆粕中铁金属元素，使其含量低于15ppm，从而解决铁金属元素引发的纺丝液稳定性差和热失控等问题。

技术领域

本发明属于纺织原料制备技术领域，具体涉及一种大麻基莱赛尔纤维浆粕的制备方法。

背景技术

莱赛尔纤维是一种以木、棉、竹纤维素浆粕为原料，将其与N-甲基吗啉-N-氧化物NMMO/水混合加热形成纺丝原液，用干法或湿法纺丝制成的再生纤维素纤维。其溶剂可循环使用,生产过程无污染，绿色环保。具有良好的物理机械性能，抗皱性以及舒适性。目前，制备莱赛尔纤维所用浆粕原料大部分来源于进口木浆粕，原因在于制备莱赛尔纤维所用浆粕对聚合度、灰分、金属杂质含量等指标要求极为严格。

浆粕在NMMO中的溶解过程理论上是一个纯物理过程，但实际上在溶解时纺丝原液中会发生化学副反应，产生多种不良影响。浆粕中的过渡金属离子是莱赛尔纺丝原液中均溶反应的强力诱导剂，Fe（II）或Cu（I）离子与NMMO发生氧化还原反应产生的N-甲基吗啉基，参与自由基反应加快了纤维素中的羟基和糖苷键的断裂, 促进了纤维素的降解，使纤维素聚合度下降。同时，NMMO分解过程放热，纤维素溶液热稳定性变差，会出现热失控，甚至发生爆炸。因此，若要制备出符合莱塞尔纺丝要求的浆粕，有效抑制纺丝中副反应的发生，减少金属离子含量是根本措施。

大麻作为一种历史悠久的纺织用作物，被广泛应用于纸张、服装、建材、医药、食品和油料等方面。工业大麻，也称汉麻，是指植物中四氢大麻酚(THC)含量低于0.3 %的无毒品利用价值的大麻类，为大麻科大麻属的1年生草本生物。其作为一种传统的高经济价值作物，其韧皮部纤维性质方面的优势十分卓越，素有“天然纤维之王”的美誉，其细度小，强度高，吸湿排汗性好，服用性能好，具有优异的耐热性、抗菌抑菌性、防紫外性能，是一种天然的保健纤维。

大麻韧皮纤维由纤维素、半纤维素、木质素以及其他杂质组成，其中纤维素含量在57%左右。根据文献报道，大麻纤维中含有约200-400ppm的铁微量元素，它的存在是导致现阶段大麻纤维不能用来制备莱赛尔纤维的直接原因。大麻纤维与木浆纤维、竹纤维、棉纤维等在纤维素结构、聚合度、杂质含量等方面有着本质区别。

大麻与亚麻、苎麻相比，虽然都属韧皮纤维，但纤维素的含量、聚合度、单纤结构特征不同：大麻韧皮中单纤维截面由多个纤维细胞成束分布，由薄壁细胞间隔，单纤维百分率为10%。亚麻韧皮中单纤维截面由10-20个纤维细胞聚集成一个纤维束，由环绕的薄壁细胞间隔，单纤维百分率为20%。苎麻韧皮中单纤维截面由20-80个纤维细胞聚集成束，由薄壁细胞间隔，易分解成单细胞，单纤维百分率为90%。

目前，工业上大麻韧皮纤维的利用方法主要有绢纺式和毛纺式两种，核心均是将韧皮纤维脱胶、梳理和纺纱。但是，大麻纤维弯曲和扭转刚度大，纤维不易抱合，大麻纤维的长度与细度与脱胶和分梳的工艺有很大关系因而长度不匀率较高，所以大麻可纺性较差，纯大麻纱线有硬、脆、直、单强低等缺点。纯大麻纱线不适合用于针织品，往往与其他纤维混纺，与之性能互补以改善纱线性能。并且，在大麻纤维梳理和纺纱过程中会产生大量落纱，导致原料的浪费。因此，开发利用大麻韧皮纤维制备莱赛尔纤维浆粕具有重要的技术及市场价值。

发明内容