CN1383965A - 竹材加工竹lyocell纤维的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用速生的竹材生产纺织纤维的方法。其工艺步骤包括竹材粉碎;制浆;将竹浆进一步进行浓碱除杂、漂洗,再用螯合剂充分漂洗纯化,干燥得到纯净的分子聚合度大于800的竹纤维素;用N-氧化甲基吗啉溶液将其溶解,减压并逐渐升温至120℃以下温度,脱水,获得纺丝浆料;最后纺丝浆料在90-130℃温度条件下挤压喷丝,水相凝固得到竹LYOCELL纤维。它解决了竹LYOCELL纤维的工艺问题。适合作为纺织、造纸优良的纤维原料。
Description
本发明涉及从含纤维素原料处理、生产和纤维制品的制造工艺。
此前公开了LYOCELL纤维,其组成为纤维素结构,易降解,被认为是综合性能十分良好的一种绿色环保纤维。它具有棉纤维的舒适性,聚酯纤维的强度,粘胶纤维的悬垂性和蚕丝的柔软质感。它的制造方法都是针对以木材为原料进行的,而以木材为原料来制造纤维木浆,势必要消耗大量而又已经表明属于紧缺的林木资源,对于社会的可持续经济发展难免存在着负面影响。
《丝绸》2000年1期P21-22页“BTCA的整理Tencel织物工艺探索”一文,有关LYOCELL纤维的报导指的是用木材为原料生产的纤维。
《印染》杂志1998年12期P32-34页“LYOCELL纤维织物染整工艺探讨”一文中所指的LYOCELL也是以木浆为对象加工制造的纤维。
《国际纺织导报》杂志1998年2期P4-8页所载的“功能性的LYOCELL产品”和P74-77的“LYOCELL的整染”文章,其所指的LYOCELL纤维也都是针对以木浆为原料生产的纤维。
根据检索结果表明,目前尚未见到有关采用竹材加工竹LYOCELL纤维的文献记载。
本发明的目的在于提出一种以竹材加工竹LYOCELL纤维的制备方法。它采用速生的竹子为原料,根据竹材特点,改进工艺,制成具有环保意义的无污染的LYOCELL纤维,为保护木材资源和生态环境,为可持续发展创造条件。
本发明的原理基于采用N-氧化甲基吗啉(NMMO)为溶剂,将竹材制成的纯净的,且分子聚合度大于800的纤维竹浆浆料,然后通过喷丝,水相凝固获得制品。
本发明的竹材加工竹LYOCELL纤维的制备方法,其特征在于该制备方法的工艺步骤依次为:
1)、竹材粉碎;
2)、制浆;将原料在碱溶液和160-180℃温度下进行高压充分蒸煮,经水洗、氧漂后制成竹浆;
3)、将竹浆进一步进行浓碱除杂、漂洗,再使用螯合剂充分漂洗纯化,然后干燥,得到纯净的分子聚合度大于800的竹纤维素;
4)、用N-氧化甲基吗啉溶液溶解纯净的分子聚合度大于800的竹纤维素,减压并逐渐升温在120℃以下温度,脱水,获得纺丝浆料;
5)、纺丝浆料在90-130℃温度条件下挤压喷丝,拉伸并水相凝固得到竹LYOCELL纤维。
本发明的积极效果如下:
1、竹LYOCELL纤维与粘胶纤维相比,它克服了因粘胶纤维湿强度低下和生产酸液量大带来的环保问题,具有替代粘胶纤维生产的前景;
2、原料成本比较低,竹子作为速生材,而且资源丰富,与短棉绒相比,成本要降低一半,而且竹子多在山地种植,其每亩产量要比棉花高八倍;
3、步骤中多道除杂工艺,解决了竹材纤维中杂质对纺丝的不良影响;
4、得到的竹纤维素,小分子含量低,分子聚合度大于800,适合作为竹LYOCELL纤维纺丝原料;
5、竹LYOCELL纤维质量可达到与木材制造的LYOCELL纤维的同样水平。
本发明的工艺过程如下:
制浆 精炼 NMMO 纺丝
竹材----→竹浆----→竹纤维素----→纺丝浆料----→竹LYOCELL纤维。
溶解
实施例:
1、取一年龄新慈竹,切片粉碎;取100份投入高压蒸锅,加入55克/升氢氧化钠溶液500份,再加硫化钠20份,在170℃温度下蒸煮5小时,出锅、水洗;然后通氯作漂白处理,并水洗;再用次氯酸钠进行补充漂白水洗,用17%的氢氧化钠溶液常温漂洗2小时,通常浓碱的浓度范围在3-25%的常规范围选取,水洗至酚酞检测不变色,用0.1%EDTA螯合剂溶液洗涤1小时,经脱水干燥得到精制竹纤维素20份,测得分子聚合度≥800;按1∶20的比例与50%的N-氧化甲基吗啉(NMMO)溶剂混合溶解,减压至小于0.01Mpa,脱水并逐渐升温至90℃,使之完全溶解成纺丝浆料;最后,进行挤压喷丝,选喷丝板为24孔,孔径为0.1mm,经拉伸、水相凝固、卷绕、水洗,干燥得到竹LYOCELL纤维。
2、取二至三年龄毛竹的去篾青碎料,切片粉碎;取100份投入高压蒸锅,加入50克/升氢氧化钠溶液500份,再加硫化钠20份,在170-175℃温度下蒸煮5小时,出锅、水洗;再用次氯酸钠溶液漂白后水洗,用15%的氢氧化钠溶液常温漂洗1小时,水洗至酚酞检测不变色,用0.1%EDTA螯合剂溶液常温漂洗1小时,经脱水干燥得到精制竹纤维素18份,测得分子聚合度≥800;按1∶18的比例与50%的NMMO溶剂混合溶解,减压至小于0.01Mpa,脱水并逐渐升温至90℃,使之完全溶解成纺丝浆料;最后,进行挤压喷丝,选喷丝板为7孔,孔径为0.2mm,经拉伸、水相凝固、卷绕、水洗,干燥得到竹LYOCELL纤维。
Claims (1)
1、一种利用竹材加工竹LYOCELL纤维的制备方法,其特征在于该制备方法的工艺步骤依次为:
1)、竹材粉碎;
2)、制浆;将原料在碱溶液和160-180℃温度下进行高压充分蒸煮,经水洗、氧漂后制成竹浆;
3)、将竹浆进一步进行浓碱除杂、漂洗,再使用螯合剂充分漂洗纯化,然后干燥,得到纯净的分子聚合度大于800的竹纤维素;
4)、用N-氧化甲基吗啉溶液溶解纯净的分子聚合度大于800的竹纤维素,减压并逐渐升温在120℃以下温度,脱水,获得纺丝浆料;
5)、纺丝浆料在90-130℃温度条件下挤压喷丝,拉伸并水相凝固得到竹LYOCELL纤维。
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