中空粘胶短纤维的制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种中空粘胶短纤维的制备方法，包括以下步骤：（1）用碱对棉浆粕进行碱化处理制得碱纤维素，再用二硫化碳对碱纤维素进行黄化处理45~55分钟，加水出料制得粘胶溶液，其中二硫化碳的质量为碱纤维素中纤维素质量的28~32%；（2）将粘胶溶液经溶解、过滤脱泡、再过滤处理后，添加发泡剂并混合均匀得到纺丝溶液；（3）将纺丝溶液经由湿法纺丝工艺在凝固浴中纺丝，制得中空粘胶短纤维。在本发明中，不需要使用变性剂；添加发泡剂后立即进行纺丝，避免了发泡剂在纺丝液中时间长而导致的不良现象；简化了工艺、降低了成本且更加环保，具有良好的应用前景。
【专利说明】中空粘胶短纤维的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种纤维制备领域，更特别涉及一种中空粘胶短纤维的制备方法。
【背景技术】
[0002]中空纤维是一种纤维轴向具有管状空腔的纤维。当前纺织品市场上的中空纤维大都为合成纤维，其制品存在吸湿低、抗静电性差、易起毛起球等缺点。故而开发吸湿性好、抗静电性好、不起毛起球的粘胶中空纤维是市场的一种迫切需求。与普通粘胶纤维相比，中空粘胶纤维具有以下优点:中空粘胶纤维比普通粘胶纤维约轻25% ;保水性比普通粘胶纤维大30%至40% ;织物的覆盖性、保暖隔热性、柔软性、弹性、蓬松性、透气性都比普通粘胶纤维要好；纤维可纺性好，能大大改善合成纤维的可纺性及服用性。因而中空纤维得到人们的广泛应用。
[0003]专利号为CN 101089256A的发明专利公开了一种高性能中空纤维素纤维的制造方法，其方法是在纤维素纤维生产过程中的黄化步骤中加变性剂、溶解过程中加盐类发泡剂。然而大家知道，在离纺丝还需要十几小时的溶解过程中加入盐类会使粘胶溶液加速熟成，粘胶溶液的过滤和可纺性都会受到相当不利的影响。其次，从溶解到纺丝所有容器中的粘胶都含有盐类，这就增加了品种翻改时的清洗工作量，造成浪费，也给生产带来麻烦。
【发明内容】
[0004]为克服现 有技术中的上述问题，本发明提供了一种中空粘胶短纤维的制备方法，其工艺更简单，更环保且成本较低，产品品质更优。
[0005]本发明采用的技术方案是:一种中空粘胶短纤维的制备方法，包括以下步骤:
(I)用碱对棉浆柏进行碱化处理制得碱纤维素，再用二硫化碳对碱纤维素进行黄化处理45~55分钟，加水制得粘胶溶液，其中二硫化碳的质量为碱纤维素中纤维素质量的28~32%，优选地，二硫化碳的质量为碱纤维素中甲种纤维素(α -纤维素，甲纤)质量的28~32% ；
(2)将步骤(1)中所得到的粘胶溶液经溶解、过滤脱泡、再过滤处理后，添加发泡剂并混合均匀得到纺丝溶液；
(3)将步骤(2)中得到的纺丝溶液经由湿法纺丝工艺在凝固浴中纺丝，制得中空粘胶短纤维。
[0006]进一步地，在步骤(1)中，碱化处理使用的碱为氢氧化钠溶液。在本发明中，使用离子膜过滤后的碱溶液使得杂质更少，产品质量更优良。
[0007]优选地，发泡剂为质量分数为20-30%的碳酸钠水溶液。本发明的发泡剂是将工业级无水碳酸钠加入到去离子水中配制而成。
[0008]更优选地，发泡剂的质量为粘胶溶液的20-30%。
[0009]进一步地，凝固浴由硫酸、硫酸钠、硫酸锌和水混合而成。
[0010]优选地，凝固浴中硫酸的含量为10(Tll0 g/L，硫酸钠的含量为28(T300 g/L，硫酸锌的含量为1(T12 g/L。
[0011]更优选地，凝固浴的温度为4(T45°C。凝固浴的温度过高过低都会对产品造成不利影响。
[0012]在本发明中，熟成和脱泡后纤维素黄酸酯溶液落球粘度为50-60秒(2mm钢珠通过20cm液体高度的时间)。
[0013]本发明的中空粘胶短纤维具体制备方法为:纤维素碱化、黄化、溶解、一次过滤、二次过滤、熟成和脱泡、纺前过滤、发泡剂的注射及混合、湿法纺丝、塑化牵伸、切断、后处理、烘燥、打包。与现有技术不同，本发明是在纺丝前进行发泡剂的添加混合工序，作用是将发泡剂定量地加入并均匀地混合成纺丝溶液后，立即进行纺丝，使得发泡剂不会对因长时间存在于纺丝溶液中而对产品不利，且不需要使用变性剂，降低了成本，亦可避免过滤脱泡效果不好对产品造成不利影响的现象。
[0014]与现有技术相比，本发明具有下列优点:本发明所提供的中空粘胶短纤维的制备方法中，无需加入变性剂，而发泡剂加入工序是在粘胶溶液进纺丝机之前进行的，因而盐类发泡剂接触粘胶只有几分钟，不影响熟成，也就不用增加化工料用量来改善粘胶质量。本发明所带来的具体的优点包括:一是减少了加入物料的量，不需要变性剂；二是对过滤和纺丝不会影响，即在保持 良好产品性能的同时，简化了工艺、降低了成本，减少了污染。
【具体实施方式】
[0015]下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明，以便本领域技术人员可更好地理解本发明，从而对本发明的保护范围作出更为清楚明确的界定。
[0016]实施例1
1.纺丝溶液的制备:以棉浆柏为原料，在液碱(氢氧化钠水溶液)的作用下，经粉碎、碱化制得碱纤维素，用占碱纤维素中甲纤质量32%的二硫化碳进行黄化，黄化50min后加水出料得粘胶溶液，经过溶解、过滤脱泡，纤维素黄酸酯溶液的平均粘度为52秒，纺前过滤后，添加(采用注射方式)质量分数为20%的碳酸钠水溶液并混合均匀制成纺丝溶液，发泡剂(碳酸钠溶液)占粘胶溶液的质量比例为26%。
[0017]2.纺丝:用孔径0.05mm喷丝头将前述纺丝溶液，在温度40°C、硫酸含量102 g/L、硫酸钠含量290 g/L、硫酸锌含量10 g/L的凝固浴(水溶液)中纺丝成型，并经90%的有效抽伸，生产1.33dtex的短纤维。纤维经酸洗、水洗、切断、脱硫、上油等后处理并进行烘干后得到棉型中空粘胶短纤维。成品主要性能指标为:线偏率1.50% ;干断裂强度2.20cN/dtex ；湿断裂强度1.18cN/dtex ;干断裂伸长率16.8% ;中空率99% ;回潮率10.56% ;含油率0.38%。
[0018]实施例2
I.纺丝溶液的制备:以棉浆柏为原料，在液碱(氢氧化钠水溶液)的作用下，经粉碎、碱化制得碱纤维素，用占碱纤维素中甲纤质量30%的二硫化碳进行黄化，黄化55min后加水出料得粘胶溶液，经过溶解、过滤脱泡，纤维素黄酸酯溶液的平均粘度为56秒，纺前过滤后，添加(采用注射的方式)质量分数为25%碳酸钠水溶液并混合均匀制成纺丝溶液，发泡剂(碳酸钠溶液)占粘胶溶液的质量比例为30%。
[0019]2.纺丝:前述纺丝液用孔径0.07mm喷丝头,在温度43°C、硫酸含量100g/L、硫酸钠含量280 g/L、硫酸锌含量11 g/L的凝固浴(水溶液)中纺丝成型，并经85%的有效抽伸，生产2.78dtex之短纤维。纤维经酸洗、水洗、切断、脱硫、上油等后处理并进行烘干后得到中长型中空粘胶短纤维。成品主要性能指标为:线偏率一 1.08% ;干断裂强度2.10cN/dtex ；湿断裂强度1.15cN/dtex ;干断裂伸长率16.3% ;中空率99% ;回潮率10.22% ;含油率0.35%。
[0020]实施例3
I.纺丝溶液的制备:以棉浆柏为原料，在液碱(氢氧化钠水溶液)的作用下，经粉碎、碱化制得碱纤维素，用占碱纤维素中甲纤质量28%的二硫化碳进行黄化，黄化45min后加水出料得粘胶溶液，经过溶解、过滤脱泡，纤维素黄酸酯溶液的平均粘度为57秒，纺前过滤后，添加(采用注射的方式)质量分数为30%碳酸钠水溶液并混合均匀制成纺丝溶液。发泡剂(碳酸钠溶液)占粘胶溶液的质量比例为20%。
[0021]2.纺丝:前述纺丝液用孔径0.1Omm喷丝头,在温度45°C、硫酸含量110 g/L、硫酸钠含量300g/L、硫酸锌含量12 g/L的凝固浴(水溶液)中纺丝成型，并经86%的有效抽伸，生产5.56dtex之短纤维。纤维经酸洗、水洗、切断、脱硫、上油等后处理并进行烘干后得到毛型中空粘胶短纤维。成品主要性能指标为:线偏率1.44% ;干断裂强度2.03cN/dtex ;湿断裂强度1.llcN/dtex ;干断裂伸长率15.4% ;中空率99% ;回潮率10.15% ;含油率0.36%。
[0022]本发明公开了一种中空粘胶短纤维的制造方法，以五合机法采用高品质棉浆柏经碱化、粉碎、老成、黄化、溶解制成粘胶溶液，再经过滤、脱泡、再过滤后，以注射方式将发泡剂混合到粘胶溶液中，用普通粘胶纤维的湿法纺丝机进行纺丝，经切断、脱硫、洗涤、上油等处理后，再烘干打包就得到具有较高吸湿性和保暖性的中空粘胶短纤维。
[0023]以上对本发明的特定实施例进行了说明，但本发明的保护内容不仅仅限定于以上实施例，在本发明的所属【技术领域】中，只要掌握通常知识，就可以在其技术要旨范围内进行多种多样的变更。
【权利要求】
1.一种中空粘胶短纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)用碱对棉浆柏进行碱化处理制得碱纤维素，再用二硫化碳对所述碱纤维素进行黄化处理45~55分钟，加水制得粘胶溶液，其中所述二硫化碳的质量为所述碱纤维素中纤维素质量的28~32% ； (2)将步骤(1)中所得到的粘胶溶液经溶解、过滤脱泡、再过滤处理后，添加发泡剂并混合均匀得到纺丝溶液； (3)将步骤(2)中得到的纺丝溶液经由湿法纺丝工艺在凝固浴中纺丝，制得中空粘胶短纤维。
2.根据权利要求1所述的中空粘胶短纤维的制备方法，其特征在于:在步骤(1)中，所述碱化处理使用的碱为氢氧化钠溶液。
3.根据权利要求1所述的中空粘胶短纤维的制备方法，其特征在于:在步骤(2)中，所述发泡剂为质量分数为20-30%的碳酸钠水溶液。
4.根据权利要求1或3所述的中空粘胶短纤维的制备方法，其特征在于:添加的所述发泡剂的质量为粘胶溶液的20-30%。
5.根据权利要求1所述的中空粘胶短纤维的制备方法，其特征在于:所述凝固浴由硫酸、硫酸钠、硫酸锌和水混合而成。
6.根据权利要求5所述的中空粘胶短纤维的制备方法，其特征在于:所述凝固浴中硫酸的含量为100-110 g/L，所述硫酸钠的含量为280~300 g/L，所述硫酸锌的含量为10-12g/L0
7.根据权利要求1或5所述的中空粘胶短纤维的制备方法，其特征在于:所述凝固浴的温度为40~45°C。
【文档编号】D01F2/20GK103938290SQ201410070441
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年2月28日 优先权日:2014年2月28日
【发明者】仇海明, 陈伯龙, 沙治强, 姚惠荣, 宗启成 申请人:苏州恒光化纤有限公司