[发明专利]一种稻草秸秆为原料制备莱赛尔纤维的方法

摘要

本发明涉及一种稻草秸秆为原料制备莱赛尔纤维的方法，以稻草秸秆为原材料，通过脱除粗蛋白、无机盐、木质素和半纤维素等工艺方法从稻草秸秆中提取纤维素；然后将稻草秸秆纤维素溶于N‑甲基吗啉‑N‑氧化物水溶液制得纺丝液；纺丝液进入纺丝系统，喷出的丝线在空气中呈垂直拉伸，进入凝固浴槽，凝固成纤维；纤维再经过醇洗、漂白、水洗、上油和烘干工艺制备得到莱赛尔纤维。本发明以稻草秸秆为原料制备的莱赛尔纤维干断裂强度介于42～44cN/tex之间，其干断裂伸长率介于13％～14.5％之间；其湿断裂强度介于27～29cN/tex之间，其纤维湿断裂伸长率介于14.5％～16％之间。本发明全部制备工艺简单，价格低廉，生产过程对环境污染小。

主权项

1.一种稻草秸秆为原料制备莱赛尔纤维的方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：(1)粗蛋白和无机盐的脱除：常温下，将稻草秸秆用1～5g/L的盐酸溶液浸泡2～3小时，稻草秸秆质量(g)与盐酸水溶液体积(mL)的浴比为1︰30～40；然后，常温下将稻草秸秆用5～10g/L的氢氧化钠溶液浸泡5～8小时，浴比为1︰20～30；将用清水清洗至中性；将清洗后的稻草秸秆粉烘干、备用；将清洗后的稻草秸秆用粉碎机打碎至50～100目数；下一步，将稻草秸秆浸入一定浓度的N，N‑二甲基甲酰胺水溶液，浴比为1︰10～20，温度为90～95℃，浸入时间为3～4小时；将稻草秸秆粉用自来水清洗、烘干、备用；(2)木质素的脱除：将步骤(1)处理后的稻草秸秆浸入一定浓度的次氯酸钠溶液，设定溶液温度为45～55℃，浸入时间为3～4小时，溶液pH值为10～11；浸入结束后，将其浸入50～100g/L的氢氧化钠溶液，浴比1︰20～25，处理温度95～100℃，处理时间3～4小时；浸泡结束后，稻草秸秆浸泡在质量浓度为3～5g/L漆酶溶液中，控制pH值为6～8，温度为50℃～60℃，浸泡时间为4～5h，浴比为1︰25～30；浸泡结束后，用自来水反复冲洗至中性；(3)半纤维素的脱除：将步骤(2)处理后的稻草秸秆放入高温高压的密闭水溶液中，处理时间为2～3小时；(4)纺丝液的制备：将质量分数为50～55％的N‑甲基吗啉‑N‑氧化物水溶液减压蒸馏至合适浓度，再将其与步骤(3)处理后的稻草秸秆纤维均匀混合，在反应釜中于105～120℃真空搅拌溶解4～5小时，制得均匀透明的纺丝液；(5)莱赛尔纤维的纺丝：将步骤(4)处理后的纺丝液加入螺杆挤压机，在95～110℃下进一步溶解，然后过滤，进入纺丝系统，其中，气隙长度、纺丝速度、喷丝板孔径和孔毛细管长设定为合适值；喷出的丝线在空气中呈垂直拉伸，进入凝固浴槽，凝固成形，凝固浴浓度为12～15％的N‑甲基吗啉‑N‑氧化物水溶液，凝固浴温度为3～20℃；(6)纤维的醇洗：将步骤(5)处理后的纤维浸入一定浓度的乙醇溶液，浸入时间为3～4小时，溶液温度为室温，浴比1︰15～20；(7)纤维的漂白：将步骤(6)处理后的纤维浸入一定浓度的漂白剂溶液，浸入时间为2～3小时，溶液温度为40～50℃，浴比1︰20～25；(8)纤维的水洗：将步骤(7)处理后的纤维浸入75～95℃的热水中，时间为2～3小时，浴比1︰15～25；(9)纤维的上油：将步骤(8)处理后的纤维浸入一定浓度的油浴溶液，油浴温度为80～85℃，时间为2～4小时，浴比1︰15～25；(10)纤维的烘干：将步骤(9)处理后的纤维经过烘干处理后得到莱赛尔纤维。