CN106048741B - 一种干湿法纺丝制备纤维素纤维的方法 - Google Patents

一种干湿法纺丝制备纤维素纤维的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106048741B
CN106048741B CN201610556038.6A CN201610556038A CN106048741B CN 106048741 B CN106048741 B CN 106048741B CN 201610556038 A CN201610556038 A CN 201610556038A CN 106048741 B CN106048741 B CN 106048741B
Authority
CN
China
Prior art keywords
dry
cellulose
wet spinning
cellulose fibre
glue
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610556038.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106048741A (zh
Inventor
刘海亮
刘鹏
范丙义
赵洪彬
魏爽
于颖
刘畅
孟祥化
姜峰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jilin Guoxing composite material Co.,Ltd.
Original Assignee
Jilin Fubo Fiber Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jilin Fubo Fiber Research Institute Co Ltd filed Critical Jilin Fubo Fiber Research Institute Co Ltd
Priority to CN201610556038.6A priority Critical patent/CN106048741B/zh
Publication of CN106048741A publication Critical patent/CN106048741A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106048741B publication Critical patent/CN106048741B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D1/00—Treatment of filament-forming or like material
    • D01D1/02—Preparation of spinning solutions
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D11/00—Other features of manufacture
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/06—Wet spinning methods
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/12—Stretch-spinning methods
    • D01D5/14—Stretch-spinning methods with flowing liquid or gaseous stretching media, e.g. solution-blowing
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F2/00—Monocomponent artificial filaments or the like of cellulose or cellulose derivatives; Manufacture thereof
    • D01F2/02—Monocomponent artificial filaments or the like of cellulose or cellulose derivatives; Manufacture thereof from solutions of cellulose in acids, bases or salts

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)

Abstract

本发明公开了一种干湿法纺丝制备纤维素纤维的方法，其制备步骤如下：将纤维素溶解在磷酸/多聚磷酸复合溶液中，通过双螺杆挤出机制备成液晶态的原液胶；原液胶预热喂给到计量泵中，调整进胶量，经过喷丝板喷出；然后依次通过空气浴和第一凝固浴和第二凝固浴形成初生丝条，其中空气间隙为3～50mm，第一凝固浴和第二凝固浴均为三组分溶液；再通过水洗、中和、热水洗、上油，烘干、卷绕等工序进而制得成品纤维。该方法具有纺丝成形时间短，成形更均匀，生产效率高，纤维指标优越等特点，且无副产物生成，对环境污染小，成本低廉。

Description

一种干湿法纺丝制备纤维素纤维的方法
技术领域
本发明属于纺织品领域，具体地说，涉及一种干湿法纺丝制备纤维素纤维的方法。
背景技术
纤维素是世界上蕴藏量最丰富的天然高分子化合物，广泛存在于大自然中。树木、棉花、麦草、稻杆、玉米、芦苇、竹、麻、桑皮、楮皮、甘蔗等植物甚至一些细菌的分泌物中都含有大量的纤维素。随着石油资源的日益短缺，对纤维素的利用越来越受到重视，在能源匮乏的今天，纤维素纤维具有不可替代的地位。
纤维素纤维具有良好的皮肤接触性，穿着舒适性、生理安全性、吸湿性和易整理性以及其制品易生物分解等一系列合成纤维所无法完全具备的特性，因而以纤维素纤维为原料的非织造布在医疗、护理、卫生用品、化妆用品以及其它工业领域有着独特的用途。在欧美、日本等发达国家，纤维素纤维已经作为一种重要的非织造布原料，得到广泛的应用。
纤维素分子结晶度高，分子链刚性强，难用一般溶剂直接溶解。目前，已经发现有许多溶剂可以溶解纤维素，但存在着溶解过程繁杂、污染环境以及成本高等问题，如专利号为ZL02151225.6的中国专利公开的溶剂法纤维素纤维的纺丝原液的制备工艺，采用N-甲基吗啉氧化物(NMMO)水溶液为溶剂，价格昂贵，不利于工业化推广。
纤维素纤维的纺丝工艺可采用传统纺丝工艺。申请号为201510263948.0的中国专利公开了一种溶剂法纤维素纤维的湿法纺丝方法，是以棉浆、木浆或棉木混浆为原料，碱/尿素/水三组分或碱/尿素/硫脲/水四组分为溶剂，经低温连续溶解制备成纺丝原液，并经过滤、脱泡，再经湿法纺丝而制得。该方法采用湿法纺丝，工艺流程复杂,投资大，纺丝速度慢，生产效率低，成本高。
申请号为CN201210238084.3的中国专利公开了一种再生细菌纤维素纤维的液晶纺丝方法，包括：(1)将细菌纤维素溶解在溶剂中，配成质量分数为5％～27％、温度为35-100℃的细菌纤维素溶液，过滤，脱泡，得纺丝溶液；(2)将步骤(1)纺丝溶液通过液晶纺丝方法固化成丝条；随后水洗、拉伸、干燥、热处理，得到再生细菌纤维素纤维。该方法采用干湿法纺丝，但使用有机溶剂和离子液体溶剂，均对环境污染较大。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，目的在于提供一种通过干湿法纺丝制备纤维素纤维的方法，该方法具有纺丝成形时间短，成形更均匀，生产效率高，纤维指标优越等特点，且使用溶剂无毒性，成本低廉，对环境无污染。
为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：
一种干湿法纺丝制备纤维素纤维的方法，其特征在于，制备步骤如下：
(1)将纤维素与磷酸/多聚磷酸复合溶液混合，通过双螺杆挤出机制备成液晶态的原液胶；
(2)将步骤(1)所述的原液胶预热喂给到计量泵中，调整进胶量，经过喷丝板喷出；
(3)依次通过空气浴、第一凝固浴和第二凝固浴形成初生丝条，其中空气间隙为3～50mm，所述第一凝固浴和第二凝固浴均为三组分溶液；
(4)再通过水洗、中和、热水洗、上油，烘干、卷绕等工序进而制得成品纤维。
由于纤维素难以在直接溶剂中形成具有优良力学性能的各向异性溶液，需要选择合适的溶剂和工艺可以极大地改良溶解纤维素的工艺，本发明步骤(1)中采用了对纤维素溶解能力强的磷酸/多聚磷酸复合溶液体系配合双螺杆挤出机，能在较短时间内破坏纤维素的分子内和分子间氢键，使得纤维素能够在较短时间内充分溶解，大大地缩短了工艺时间，且形成具有优良力学性能的各向异性溶液，得到液晶态纺丝原胶，为获得高强度、高模量、综合性能好的纤维素纤维提供了条件。
干湿法中空气层的长度对纤维的总牵伸倍数有较大影响。当空气层长度过大时，从喷丝孔喷出的细流由于自重和凝固牵伸所受张力的影响出现断丝现象，而空气层长度过小时，凝固浴容易产生虹吸，使纺丝难以正常稳定进行。本发明干湿法步骤(2)中将空气间隙控制在3～50mm，使本发明的液晶态的纺丝原液胶经喷丝头后可在空气层中进行最适宜的拉伸，增加取向度。
本发明步骤(3)中经过两步凝固浴，第一步和第二步凝固浴组分比例和温度均不相同。本发明经过多次试验，得到了最佳的纺丝凝固条件，这样可以使纤维素纤维在第一步凝固浴中较快形成较完整的空间骨架，在第二部凝固浴中纤维未固化成形部分得到完善，从而利于提高纤维的牵伸倍数，且纤维的断裂强度大大提高。
其中，所述步骤(3)中的三组分溶液包括水、磷酸和有机溶剂，所述有机溶剂为丙酮、乙醇、正丙醇、乙酸乙酯、乙二醇中的一种。
所述第一凝固浴中有机溶剂的体积为三组分溶液体积的10％～85％，优选30％～80％，第一凝固浴的温度为5℃～45℃。
所述第二凝固浴中有机溶剂的体积为三组分溶液体积的5％～50％，优选20％～40％，第二凝固浴的温度为10～40℃。
所述步骤(1)中纤维素的聚合度为500～1000，纤维素的含水量为1％～10％。
所述步骤(1)中所述的纤维素在复合溶剂中的质量百分数为10～30％，控制纤维素在物料中的含量，对溶液性能起到很关键的作用。
所述步骤(1)中磷酸/多聚磷酸复合溶液中P2O5的质量百分含量为72～80％。
所述步骤(3)中的空气间隙优选5mm～30mm。
所述步骤(4)中的中和是指纤维通过浓度为0.1-5％碳酸钠或氢氧化钠溶液，以去除纤维表面的磷酸。
所述步骤(4)中的水洗是指纤维通过15～50℃水浴，去除纤维上的盐和溶剂。
整个制备过程，纺丝速度为20～400m/min
所述成品纤维的纤度为1.1～6.6dtex，干断裂强度为3.2～9.4cN/dtex，断裂伸长率为4.0～11％；回潮率为5.0～13％，牵伸倍数为1～20。
采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
(1)本发明采用了对纤维素溶解能力强的磷酸/多聚磷酸复合溶液体系配合双螺杆挤出机，能在较短时间内破坏纤维素的分子内和分子间氢键，使得纤维素能够在较短时间内充分溶解，大大地缩短了工艺时间。
(2)采用聚合度相同的液晶态纤维素原液胶，使纤维可以在较低拉伸倍数下获得较高的取向度，避免纤维在高拉伸倍率下，产生内应力和损伤纤维，从而可以获得高强度、高模量、综合性能好的纤维。
(3)本发明采用适宜的空气间隙和两步凝固浴法，使纤维成形时间短且均匀，牵伸倍数和干断裂强度大大提高，纺丝速度快，生产效率高。
(4)本发明使用的溶剂为磷酸、水等，无副产物生成，环境污染少，成本低廉。
具体实施方式
以下用实施例对本发明的技术方案作进一步的说明，将有助于对本发明的技术方案的优点、效果有更进一步的了解，实施例不限定本发明的保护范围，本发明的保护范围由权利要求来决定。
清亮点是溶液由各向异性状态转变成各向同性状态的转变温度，而纤维素纺丝原液在具有各向异性时拥有良好的力学性能。因此研究纤维素质量百分含量、P2O5质量百分含量对纺丝原液清亮点的影响。
为了更好地说明本发明使用不同浓度纤维素的原因及双螺杆挤出机的优势，试验例1～7采用了不同浓度的纤维素含量，对比例1～7在选用与试验例1～7相同纤维素含量的情况下使用了捏合机作为纺丝设备，具体如下：
试验例1～7
分别加入聚合度为700、含水率为7％、质量百分含量为5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％的纤维素，P2O5的质量百分含量为74％的磷酸/多聚磷酸复合溶液，双螺杆挤出机工作温度为-10～35℃，工艺时间为15分钟，步骤同实施例1。
对比例1
将P2O5的质量百分含量为74％的磷酸/多聚磷酸的复合溶剂加入到捏合机中，预冷至5℃，然后混入聚合度为700、含水为1％的纤维素，使纤维素在复合溶剂中的质量百分含量为5％，捏合混合5分钟，然后升温至35℃，并捏合10分钟。
对比例2～7
分别加入聚合度为700、含水率为1％、质量百分含量为10％、15％、20％、25％、30％、35％的纤维素，P2O5的质量百分含量为74％的磷酸/多聚磷酸复合溶液，捏合机工作温度为-10～35℃，工艺时间为15分钟，步骤同对比例1。
清亮点是溶液由各向异性状态转变成各向同性状态的转变温度，而纤维素纺丝原液在具有各向异性时拥有良好的力学性能。因此研究纤维素质量百分含量、P2O5质量百分含量对纺丝原液清亮点的影响。
一、研究纤维素质量百分含量对清亮点的影响，
将对比例1～7和试验例1～7制得的纤维素纺丝原液的清亮点进行对比，所得结果如表1所示。
表1纤维素质量百分含量对纺丝原液清亮点的影响结果
方案 纤维素含量 清亮点(℃) 方案 纤维素含量 清亮点(℃)
试验例1 5％ 38.4 对比例1 5％ 23.8
试验例2 10％ 58.2 对比例2 10％ 41.8
试验例3 15％ 71.6 对比例3 15％ 58.6
试验例4 20％ 78.5 对比例4 20％ 67.4
试验例5 25％ 84.2 对比例5 25％ 73.1
试验例6 30％ 86.0 对比例6 30％ 75.2
试验例7 35％ 86.3 对比例7 35％ 75.9
由表1可知，在其他实验条件相同的情况下，随着纤维素百分含量的增加，纺丝原液的清亮点逐渐升高，纤维素质量百分含量在5～10％区间上升明显，而上升趋势在30～35％区间趋于平缓，因此选取10～30％为最佳浓度范围；同时由表1可见，在纤维素浓度相同的情况下，实施例的清亮点均高于对比例的清亮点，由此可知相比捏合机，双螺杆挤出机制成的纤维素纺丝原液拥有更稳定的液晶态，具有更优良的力学性能。
为了更好地说明本发明使用不同浓度磷酸/多聚磷酸复合溶液的原因及双螺杆挤出机的优势，试验例8～14采用了不同浓度的磷酸/多聚磷酸复合溶液，对比例8～14在选用与实施例11～17相同磷酸/多聚磷酸复合溶液浓度的情况下使用了捏合机作为纺丝设备，具体如下：
试验例8～14
分别加入P2O5的质量百分含量为70％、72％、74％、76％、78％、80％、82％的磷酸/多聚磷酸复合溶液，聚合度为700、含水率为10％、质量百分含量为15％的纤维素，双螺杆挤出机工作温度为-20～35℃，工艺时间为15分钟，步骤同实施例1。
对比例8～14
分别加入P2O5的质量百分含量为70％、72％、74％、76％、78％、80％、82％的磷酸/多聚磷酸复合溶液，聚合度为700、含水率为10％、质量百分含量为15％的纤维素，捏合机工作温度为-20～35℃，工艺时间为15分钟，步骤同对比例1。
二、P2O5质量百分含量对纺丝原液清亮点的影响
将对比例8～14和试验例8～14制得的纤维素纺丝原液的清亮点进行对比，所得结果如表2所示。
表2 P2O5质量百分含量对纺丝原液清亮点的影响结果
方案 P<sub>2</sub>O<sub>5</sub>含量 清亮点(℃) 方案 P<sub>2</sub>O<sub>5</sub>含量 清亮点(℃)
试验例8 70％ 54.3 对比例8 70％ 52.1
试验例9 72％ 60.8 对比例9 72％ 58.8
试验例10 74％ 67.3 对比例10 74％ 63.7
试验例11 76％ 71.8 对比例11 76％ 66.9
试验例12 78％ 73.4 对比例12 78％ 68.9
试验例13 80％ 73.6 对比例13 80％ 69.1
试验例14 82％ 72.8 对比例14 82％ 67.8
由表2可知，在其他实验条件相同的情况下，随着P2O5质量百分含量的增加，纺丝原液的清亮点逐渐升高，P2O5质量百分含量在70～72％区间上升趋势明显，而在到达80％时出现拐点，当P2O5质量百分含量在80～82％区间时呈缓慢下降趋势，究其原因，是由于纤维素浓度升高造成溶液体系粘度增大，而在相同工艺时间内对纤维素的溶解性能下降导致的，因此选取72～80％为最佳浓度范围；同时由表2可见，在P2O5质量百分含量相同的情况下，实施例的清亮点均高于对比例的清亮点，由此可知相比捏合机，双螺杆挤出机制成的纤维素纺丝原液拥有更稳定的液晶态，具有更优良的力学性能。
实施例1
(1)将含水量为1％，聚合度为500的纤维素溶解在P2O5的质量百分含量为72％的磷酸/多聚磷酸复合溶液中，纤维素的质量分数为10％，通过双螺杆挤出机制备成液晶态的原液胶；
(2)将预热至50℃的具有纤维素原液胶喂给到计量泵中，设定纺速20m/min，通过调整设定一定进胶量，经过喷丝板喷出，通过空气浴，其中空气间隙为5mm，再经过第一凝固浴和第二凝固浴形成初生丝条。其中，第一凝固浴中乙醇的体积为三组分溶液体积的85％，温度为20℃，第二凝固浴中乙醇的体积为三组分溶液体积的50％，温度为10℃；
(3)再通过15℃水洗、5％氢氧化钠溶液中和、70℃热水洗、上油，烘干、卷绕等工序进而制得成品。
最终得到的纤维成品纤度为2.87dtex，干断裂强度为8.31cN/dtex，断裂伸长率为11％；弹性模量为4.18cN/dtex；回潮率为13％，牵伸倍数为12.6。
实施例2
(1)将含水量为10％，聚合度为800的纤维素溶解在P2O5的质量百分含量为80％的磷酸/多聚磷酸复合溶液中，纤维素的质量分数为20％，通过双螺杆挤出机制备成液晶态的原液胶；
(2)将预热至45℃的具有纤维素原液胶喂给到计量泵中，设定纺速150m/min，通过调整设定一定进胶量，经过喷丝板喷出，通过空气浴，其中空气间隙为50mm，再经过第一凝固浴和第二凝固浴形成初生丝条。其中，第一凝固浴中乙二醇的体积为三组分溶液体积的30％，温度为45℃，第二凝固浴中乙二醇的体积为三组分溶液体积的30％，温度为40℃；
(3)再通过30℃水洗、2％氢氧化钠溶液中和、80℃热水洗、上油，烘干、卷绕等工序进而制得成品。
最终得到的纤维成品纤度为5.86dtex，干断裂强度为6.98cN/dtex，断裂伸长率为5.8％；弹性模量为2.21cN/dtex；回潮率为8.6％，牵伸倍数为6.3。
实施例3
(1)将含水量为5％，聚合度为1000的纤维素溶解在P2O5的质量百分含量为78％的磷酸/多聚磷酸复合溶液中，纤维素的质量分数为30％，通过双螺杆挤出机制备成液晶态的原液胶；
(2)将预热至70℃的具有纤维素原液胶喂给到计量泵中，设定纺速250m/min，通过调整设定一定进胶量，经过喷丝板喷出，通过空气浴，其中空气间隙为30mm，再经过第一凝固浴和第二凝固浴形成初生丝条。其中，第一凝固浴中丙酮的体积为三组分溶液体积的10％，温度为5℃，第二凝固浴中丙酮的体积为三组分溶液体积的5％，温度为10℃；
(3)再通过20℃水洗、2％氢氧化钠溶液中和、90℃热水洗、上油，烘干、卷绕等工序进而制得成品。
最终得到的纤维成品纤度为1.1dtex，干断裂强度为9.4cN/dtex，断裂伸长率为5.3％；弹性模量为4.75cN/dtex；回潮率为8.9％，牵伸倍数为20。
实施例4
(1)将含水量为7％，聚合度为700的纤维素溶解在P2O5的质量百分含量为75％的磷酸/多聚磷酸复合溶液中，纤维素的质量分数为20％，通过双螺杆挤出机制备成液晶态的原液胶；
(2)将预热至20℃的具有纤维素原液胶喂给到计量泵中，设定纺速400m/min，通过调整设定一定进胶量，经过喷丝板喷出，通过空气浴，其中空气间隙为3mm，再经过第一凝固浴和第二凝固浴形成初生丝条。其中，第一凝固浴中丙酮的体积为三组分溶液体积的80％，温度为15℃，第二凝固浴中丙酮的体积为三组分溶液体积的20％，温度为20℃；
(3)再通过15℃水洗、0.1％T碳酸钠溶液中和、85℃热水洗、上油，烘干、卷绕等工序进而制得成品。
最终得到的纤维成品纤度为6.6dtex，干断裂强度为3.2cN/dtex，断裂伸长率为4.0％；弹性模量为1.15cN/dtex；回潮率为5.0％，牵伸倍数为1。
试验例15
(1)将含水量为5％，聚合度为1000的纤维素溶解在P2O5的质量百分含量为75％的磷酸/多聚磷酸复合溶液中，通过双螺杆挤出机制备成液晶态的原液胶，原液胶中纤维素含量为20％；
(2)将预热至70℃的具有纤维素原液胶喂给到计量泵中，设定纺速250m/min，通过调整设定一定进胶量，经过喷丝板喷出，通过空气浴及两步正丙醇浴形成初生丝条，其中空气间隙为1mm，第一步凝固浴中正丙醇的体积为三组分溶液体积的55％，温度为15℃，第二步凝固浴中乙二醇的体积为三组分溶液体积的35％，温度为10℃。
(3)再通过25℃水洗、2％氢氧化钠溶液中和、90℃热水洗、上油，烘干、卷绕等工序进而制得成品。
试验例16-试验例24
试验例16-试验例24分别将纺丝空气浴空气间隙分别设置为3mm、5mm、10mm、20mm、30mm、40mm、50mm、60mm和80mm，其它参数与制备方法与试验例1完全相同。
表3所得纤维素纤维性能参数
由表3可知，空气层长度对纤维牵伸倍数和纤维性能有一定影响。当空气层长度过小或过大时，纺丝均无法正常进行，如试验例16和试验例25。试验例18-试验例21的牵伸倍数和纤维断裂强度要优于试验例17-试验例23，因此选择空气间隙为3mm～50mm，优选5～30mm。
试验例25-试验例32
纺丝过程与试验例15相同，空气间隙为30mm，其它条件见表4。
表4第一凝固浴条件和纤维性能
由表4可知，试验例25-试验例30纤维性能明显优于试验例31-32，因此选择第一凝固浴中正丙醇的体积浓度为10％～85％，优选30％～80％，温度为5～45℃。
在第一凝固浴中采用丙酮、乙醇、乙酸乙酯、乙二醇等其它有机溶剂，得到的结果与上述结果相似。
对比例15
(1)将含水量为5％，聚合度为1000的纤维素溶解在P2O5的质量百分含量为75％的磷酸/多聚磷酸复合溶液中，通过双螺杆挤出机制备成液晶态的原液胶，原液胶中纤维素含量为20％；
(2)将预热至70℃的具有纤维素原液胶喂给到计量泵中，设定纺速250m/min，通过调整设定一定进胶量，经过喷丝板喷出，通过空气浴及一步正丙醇浴形成初生丝条，其中空气间隙为30mm，正丙醇的体积为三组分溶液体积的55％，温度为10℃。
(3)再通过25℃水洗、30％氢氧化钠溶液中和、90℃热水洗、上油，烘干、卷绕等工序进而制得成品。
试验例33-试验例40
试验例33-试验例40纺丝过程与对比例15相同，但经过第二凝固浴正丙醇，第二凝固浴条件见表5。
表5第二凝固浴条件和纤维性能
由表5可知，与不经过第二凝固浴的对比例15相比，试验例33-试验例40纤维干断裂强度和断裂伸长率明显更高，因此利用两步凝固浴纺丝对于纤维性能提高有显著效果，且当第二凝固浴浓度为5％～50％，优选20％～40％，温度为10～40℃时，纤维性能最好。
在第二凝固浴中采用丙酮、乙醇、乙酸乙酯、乙二醇等其它有机溶剂，得到的结果与上述结果相似。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (8)

1.一种干湿法纺丝制备纤维素纤维的方法，其特征在于，制备步骤如下：
（1）将聚合度为500～1000、含水量为1%～10%的纤维素与磷酸/多聚磷酸复合溶液混合，通过双螺杆挤出机制备成液晶态的原液胶；
（2）将步骤（1）所述的原液胶预热喂给到计量泵中，调整进胶量，经过喷丝板喷出；
（3）依次通过空气浴、第一凝固浴和第二凝固浴形成初生丝条，其中空气间隙为3～50mm，所述第一凝固浴和第二凝固浴均为三组分溶液；
（4）再通过水洗、中和、热水洗、上油，烘干、卷绕工序进而制得成品纤维；
所述步骤（1）中所述的纤维素在复合溶液中的质量分数为25～30%；
步骤（3）中所述三组分溶液包括水、磷酸和有机溶剂，所述有机溶剂为丙酮、乙醇、正丙醇、乙酸乙酯或乙二醇中的一种；所述第一凝固浴中有机溶剂的体积为三组分溶液体积的30%～80%；所述第二凝固浴中有机溶剂的体积为三组分溶液体积的20%～40%。
2.根据权利要求1所述的一种干湿法纺丝制备纤维素纤维的方法，其特征在于，第一凝固浴的温度为5℃～45℃。
3.根据权利要求1所述的一种干湿法纺丝制备纤维素纤维的方法，其特征在于，第二凝固浴的温度为10～40℃。
4.根据权利要求1所述的一种干湿法纺丝制备纤维素纤维的方法，其特征在于，所述步骤（1）中所述的纤维素在复合溶液中的质量分数为25%或30%。
5.根据权利要求1所述的一种干湿法纺丝制备纤维素纤维的方法，其特征在于，所述步骤（1）中磷酸/多聚磷酸复合溶液中P2O5的质量百分含量为72～80%。
6.根据权利要求1所述的一种干湿法纺丝制备纤维素纤维的方法，其特征在于，所述步骤（3）中的空气间隙为5mm～30mm。
7.根据权利要求1所述的一种干湿法纺丝制备纤维素纤维的方法，其特征在于，所述步骤（4）中的中和是指纤维通过浓度为0.1-5%的碳酸钠或氢氧化钠水溶液。
8.根据权利要求1所述的一种干湿法纺丝制备纤维素纤维的方法，其特征在于，所述成品纤维的纤度为1.1～6.6dtex，干断裂强度为3.2～9.4 cN/dtex，断裂伸长率为4.0～11%；回潮率为5.0～13%，牵伸倍数为1～20。
CN201610556038.6A 2016-07-15 2016-07-15 一种干湿法纺丝制备纤维素纤维的方法 Active CN106048741B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610556038.6A CN106048741B (zh) 2016-07-15 2016-07-15 一种干湿法纺丝制备纤维素纤维的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610556038.6A CN106048741B (zh) 2016-07-15 2016-07-15 一种干湿法纺丝制备纤维素纤维的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106048741A CN106048741A (zh) 2016-10-26
CN106048741B true CN106048741B (zh) 2019-03-05

Family

ID=57186853

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610556038.6A Active CN106048741B (zh) 2016-07-15 2016-07-15 一种干湿法纺丝制备纤维素纤维的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106048741B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110234802B (zh) * 2017-03-27 2021-11-26 东丽株式会社 纤维的制造方法和碳纤维的制造方法
CN110129901A (zh) * 2019-05-05 2019-08-16 江阴芗菲服饰有限公司 一种冷感纤维的制备方法
CN110057644B (zh) * 2019-05-13 2020-08-04 中国科学院山西煤炭化学研究所 纺丝液的极限氧指数的测定方法
CN112779612B (zh) * 2021-01-07 2023-11-14 山东鸿泰鼎新材料科技有限公司 一种莱赛尔纤维的高效生产制造方法及设备
CN113150310B (zh) * 2021-04-02 2022-08-23 东华大学 聚合度可控的磷酸低温溶解纤维素的方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101942705A (zh) * 2010-06-29 2011-01-12 东华大学 一种再生细菌纤维素纤维的制备方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0418115A (ja) * 1990-05-02 1992-01-22 Asahi Chem Ind Co Ltd ポリイミド繊維の製造法
CN101067214B (zh) * 2007-06-12 2012-02-01 东华大学 一种制备聚丙烯腈纤维的干喷湿纺方法
CN102586930B (zh) * 2012-01-09 2014-02-26 东华大学 一种利用液晶纺丝制备聚酰亚胺纤维的方法
CN103757721B (zh) * 2014-01-20 2016-09-07 江苏巨贤合成材料有限公司 一种聚酰胺酰亚胺纤维湿法一步纺丝工艺
CN204434787U (zh) * 2014-12-29 2015-07-01 淄博普济环保科技有限公司 一种采用干湿法生产中空纤维的生产线

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101942705A (zh) * 2010-06-29 2011-01-12 东华大学 一种再生细菌纤维素纤维的制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
磷酸/多聚磷酸体系中纺制纤维素纤维的结构与性能的研究;张滇溪;《轻纺工业与技术》>;20120209;第41卷(第1期);14-16 *
纤维素在磷酸/多聚磷酸中的溶解及纺丝工艺;徐鹤;《中国优秀硕士学位论文全文数据库（电子期刊）》;20091031;第13-15页、第33-40页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN106048741A (zh) 2016-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106048741B (zh) 一种干湿法纺丝制备纤维素纤维的方法
CN101492837B (zh) 一种高聚合度细菌纤维素纤维的制备方法
Zhang et al. Regenerated cellulose by the lyocell process, a brief review of the process and properties
CN100560822C (zh) 一种蛋白质改性纤维素纤维的制备方法
CN105392929B (zh) 用于生产成型纤维素制品的方法
CN101694019B (zh) 溶剂法高湿模量竹纤维及其制备方法
CN101328626A (zh) 一种连续制备再生纤维素纤维的方法
CN106222771B (zh) 一种纤维素纤维的制备方法
CN101109115B (zh) 蛋白质改性聚丙烯腈纤维的制备方法
CN101942705B (zh) 一种再生细菌纤维素纤维的制备方法
CN107630258B (zh) 一种十字型永久凉感抗菌再生纤维素纤维及其制备方法
CN106283268A (zh) 一种纤维素/海藻酸钙共混纤维的制备方法
CN103397400A (zh) 一种以蛋白质为改性剂的聚丙烯腈纤维的制备方法
CN109468688B (zh) 纤维素纤维的纺丝方法
CN103572390A (zh) 一种制造芳纶ⅲ纤维的干喷-湿纺方法
CN104831392A (zh) 一种高强低伸粘胶纤维及其制备方法
CN106012076B (zh) 一种醋酸纤维的湿法纺丝制备方法
CN107059150A (zh) 一种高强度再生丝素纤维的制备方法
CN101580971A (zh) 一种高强力粘胶长丝及其制备方法
CN101240454A (zh) 纤维素共混纤维的溶剂制备法及其应用
CN109355731A (zh) 一种溶剂法高湿模量竹、木、棉混合纤维及其制备方法
CN105671663A (zh) 一种麻提取物蛋白质复合添加剂的制备方法及其应用
CN102912474A (zh) 一种复合纤维及其制备方法
CN102220647B (zh) 一种竹浆高溶功能纤维的制造方法及该方法中使用的喷丝板
CN101089250A (zh) 以离子液体为溶剂的竹浆纤维的制备和应用

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20211125

Address after: 132000 No. 516-1, Jiuzhan street, Jilin economic and Technological Development Zone, Jilin City, Jilin Province

Patentee after: Jilin Guoxing composite material Co.,Ltd.

Address before: 132115 No. 516-1, Jiuzhan street, Changyi District, Jilin City, Jilin Province

Patentee before: JILIN FUBO FIBER RESEARCH INSTITUTE Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right