一种用于制备负离子粘胶纤维的负离子粉分散液及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种用于制备负离子粘胶纤维的负离子粉分散液及其制备方法，其中所述的分散液包括负离子粉、分散剂和电解质，溶解于水溶液中，其中分散剂先制备成分散剂水溶液，分散剂水溶液比重为1.35g/cm3～1.5g/cm3，分散剂的在分散剂水溶液中的含量是2.5％～5％；负离子粉加入量与分散剂加入量的质量比为的5:1～10:1；电解质的溶解量在分散剂水溶液中是接近饱和或饱和的，所述负离子粉分散液的中粒径D50小于等于0.3μm。所述的负离子粉分散液可用于制备具有负离子粉高添加量为3％～6％同时纤维干断裂强度可达2.2cN/dTex或以上负离子粘胶纤维，该方法操作简便，经济，适合于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纺织化工领域，特别地涉及一种用于制备负离子粘胶纤维的负离子粉分散液及其制备方法。
技术介绍
粘胶纤维，属于人造纤维，是目前应用非常广泛的一种纺织纤维，普通粘胶纤维具有优良的服用性能和广泛的使用范围。粘胶纤维由天然纤维素经碱化而成碱纤维素，再与二硫化碳作用生成纤维素黄原酸酯，溶解于稀碱溶液内得到的粘稠溶液称粘胶，粘胶经湿法纺丝和一系列处理工序后即成粘胶纤维，通常的黏胶纤维的制备工艺为本领域所熟知。随着人们生活水平的提高和纺织工业技术水平的进步，各种具有附加功能的粘胶纤维相继开发出来，特别是具有负离子释放功能的粘胶纤维已越来越为人们所青睐，其对改善空气质量、环境具有明显的作用，对人体具有很好的保健作用。但是，目前公开的技术中，为了获得粘胶纤维的附加功能通常需要在粘胶纤维制备过程中加入特定的附加物，如加入能释放负离子矿物或其他物质，而加入的附加物使得其强度更低，加入量越大，其强度越低，同时可能导致易团聚、沉降、不稳定，以致纺丝工艺过滤困难等。低强度纤维往往使得制成的面料不宜强烈搓洗，使用寿命短；缩水性高，洗涤后外观不理想；弹性差，易变形等。粘胶负离子纤维的生产方法(CN1470684A)，该方法先制成负离子粉的水基分散液，然后在纺丝前加入到粘胶纤维原液中，加入负离子粉占纤维总量的1％，增加了一道过滤工序，并优化了纺丝酸浴组成，最后制得了含约1％负离子粉的粘胶纤维，其纤维干断裂强度为1.88cN/dTex，湿断裂强度为0.99cN/dTex，干断裂伸长率17.4％。所述的制备方法减少了负离子粉的添加量，同时强化了原液过滤并优化凝固浴组成得以提高可纺性。但是，纤维负离子的添加量偏少以及制成纤维的物理性能有所下降，纤维的生产成本也有较大幅度提高。负离子粘胶纤维及制造方法(CN1585565A)，公开了一种纺织生产用的负离子粘胶纤维及其制造方法，其特点是纤维中含总质量(8.6～9.2)％的甲种纤维素、(5.35～5.65)％的氢氧化钠、(4～9)％的超细粉粒状电气石。制造方法是在湿法纺丝前加入含上述电气石的功能整理剂浆料,浆料中含(23～33)％的平均直径为0.65μm的电气石粉粒、(1～2)％硬脂酸(均为质量比)和水。所述负离子粘胶纤维的干断裂强度2.02cN/dTex,湿断裂强度1.102cN/dTex，干断裂伸长率为18.1％。该专利技术以硬酯酸为分散剂制得的电气石分散液，稳定性差，硬脂酸在粘胶纤维纺丝凝固浴中与二价锌离子反应形成沉淀物，使凝固浴透明度下降，随之可能产生纺丝条件恶化、凝固浴过滤困难等。因此，开发一种能够制备具有高负离子添加量又具有高纤维强度的粘胶纤维，同时过程中粘胶纤维原液稳定，不产生团聚、沉降的制备方法是非常有必要的，有工业应用意义的。
技术实现思路
专利技术概述本专利技术人通过多次试验尝试，终于开发出一种能够制备具有高负离子添加量又具有高纤维强度的粘胶纤维的制备方法。所述制备方法，在纺丝前向粘胶纤维原液中加入事先制备好的负离子分散液，然后按照常规纺丝工艺制备、后处理，然后获得粘胶纤维。其中所述的负离子分散液包括负离子粉、分散剂和电解质，溶解于水中。通常负离子粉分散液中，因负离子粉比重大，粗粒子极易沉淀再聚集，分散剂的加入使再聚集速度减慢；电解质的加入使负离子粉与分散介质的比重差减少，起到防沉剂的作用。该方法克服高添加负离子粉粘胶纤维制备过程中遇到的常见制备问题，解决了制备添加物粘胶纤维容易团聚、沉淀，以及粘胶纤维原液不稳定等问题，该方法操作简便，经济，适合于工业化生产。本专利技术第一方面提供了一种用于制备负离子粘胶纤维的负离子粉分散液。本专利技术第二方面提供了一种用于制备负离子粘胶纤维的负离子粉分散液的制备方法。本专利技术第三方面提供了一种高添加量高强粘胶负离子粘胶纤维。术语定义本专利技术中“水”系指纯化水或软化水。本专利技术中“％”除另有说明外，均系指质量百分比。本专利技术中“比重”系指某物质的密度与在标准大气压，3.98℃时纯水下的密度(999.972kg/m3)的比值。本专利技术中“接近饱和或饱和”系指在常温或40℃以下，在配置分散剂溶液时的实时温度下的溶质溶解状态。本专利技术中“干断裂伸长率(％)”是指纤维干断裂时纤维伸长度与纤维原长度的比值，是长度单位比值。专利技术详述本专利技术第一方面旨在提供一种用于制备负离子粘胶纤维的负离子粉分散液，包括负离子粉、分散剂和电解质，溶解于水溶液中；其通过以下方法制备：a)将分散剂完全溶解于水溶液中，然后加入电解质，溶解完全，搅拌均匀获得分散剂水溶液；b)将负离子粉加入a)所得的分散剂水溶液，搅拌均匀，研磨至中粒径D50≤0.3μm，获得负离子粉分散液；其中所述的负离子粉加入量与分散剂加入量的质量比为5:1～10:1；其中所述的分散剂水溶液比重为1.35g/cm3～1.5g/cm3，分散剂在分散剂水溶液中的含量是2.5％～5％；其中所述的电解质的溶解量在分散剂水溶液中是接近饱和或饱和的。本专利技术所述的负离子粉体的粒径≤0.3μm；在一些实施例中≤0.2μm。经研究发现，当负离子粉体的粒径≤0.3μm纺丝换头数及成品疵点大为下降，可纺性大为提高，有利于初生丝条的取向拉伸，纤维强度与普通粘胶纤维趋于一致，普通粘胶纤维纺丝工艺下，纤维强度可达2.2cN/dTex或以上，高湿模量或半高湿模量粘胶纤维纺丝工艺条件下，纤维干断裂强度可达2.8cN/dTex或以上。本专利技术所述的负离子粉分散液中，因负离子粉比重大，粗粒子极易沉淀再聚集，分散剂的加入使再聚集速度减慢；电解质的加入使负离子粉与分散介质的比重差减少，起到防沉剂的作用。因而分散剂及电解质的可以使研磨更加顺利地进行。本专利技术所述的负离子粉可以是适于纺织工业中应用的能够释放负离子的矿物质或其他材料的微粉，包括但不限于电气石粉；本专利技术所述的分散剂可以是六偏磷酸钠、平平加或其组合；本专利技术所述的电解质可以是盐酸钠盐、硫酸钠盐、硝酸钠盐或磷酸钠盐等，如十水硫酸钠等；为了加快负离子粉的研磨，所述负离子粉分散液中的负离子粉还可以预先经过碱溶液浸泡，使负离子粉的晶体间结构变弱，使湿研磨效果大幅增大，研磨时间缩短3～4倍。本专利技术所述的碱溶液可以是能够在水溶液中电离出氢氧根负离子的碱性物质水溶液，如30％氢氧化钠水溶液。在一些实施例负离子粉可以是电气石粉，其加入量与分散剂加入量的质量比为5:1～10:1。在一些实施例中分散剂是平平加或平平加和六偏磷酸钠，其分散剂水溶液比重为1.35g/cm3～1.5g/cm3，分散剂在分散剂水溶液中的含量是2.5％～5％。在一些实施例中电解质可以是十水硫酸钠，其在分散液中的溶解度处于饱和状态或接近饱和。在一些实施例中，负离子粉预先在常温或40℃以下温度中，浸泡于30％氢氧化钠的水溶液中，浸泡时间至少12h以上或24h以上；在一些实施例中，负离子粉与30％氢氧化钠水溶液质量比≥1：4或1：5；滤干，制得的滤饼含水量不超过25％或30％。在一些实施例中，本专利技术所述的用于制备负离子粘胶纤维的负离子粉分散液，包括电气石粉、平平加、六偏磷酸钠和十水硫酸钠，溶解于水溶液中；其通过以下方法制备：a)将平平加和六偏磷酸钠完全溶解于水溶液中，然后加入十水硫酸钠，溶解完全，搅拌均匀获得分散剂水溶液；b)将电气石粉加入a)所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制备负离子粘胶纤维的负离子粉分散液，包括负离子粉、分散剂和电解质，溶解于水溶液中；其通过以下方法制备：a)将分散剂完全溶解于水溶液中，然后加入电解质，溶解完全，搅拌均匀获得分散剂水溶液；b)将负离子粉加入a)所得的分散剂水溶液，搅拌均匀，研磨至中粒径D50≤0.3μm，获得负离子粉分散液；其中所述的负离子粉加入量与分散剂加入量的质量比为5:1～10:1；其中所述的分散剂水溶液比重为1.35g/cm3～1.5g/cm3，分散剂在分散剂水溶液中的含量是2.5％～5％；其中所述的电解质的溶解量在分散剂水溶液中是接近饱和或饱和的。

【技术特征摘要】
1.一种用于制备负离子粘胶纤维的负离子粉分散液，包括负离子粉、分散剂和电解质，溶解于水溶液中；其通过以下方法制备：a)将分散剂完全溶解于水溶液中，然后加入电解质，溶解完全，搅拌均匀获得分散剂水溶液；b)将负离子粉加入a)所得的分散剂水溶液，搅拌均匀，研磨至中粒径D50≤0.3μm，获得负离子粉分散液；其中所述的负离子粉加入量与分散剂加入量的质量比为5:1～10:1；其中所述的分散剂水溶液比重为1.35g/cm3～1.5g/cm3，分散剂在分散剂水溶液中的含量是2.5％～5％；其中所述的电解质的溶解量在分散剂水溶液中是接近饱和或饱和的。2.根据权利要求1所述的负离子粉分散液，其中所述负离子粉是预先经过碱溶液浸泡的。3.根据权利要求2所述的负离子粉分散液，负离子粉预先在常温或40℃以下温度中，浸泡于30％氢氧化钠的水溶液中，浸泡时间至少12h以上；负离子粉与30％氢氧化钠水溶液质量比≥1：5；滤干，制得的滤饼含水量不超过30％。4.一种用于制备负离子粘胶纤维的负离子粉分散液，包括电气石粉、平平加、六偏磷酸钠和十水硫酸钠，溶解于水溶液中；其通过以下方法制备：a)将平平加和六偏磷酸钠完全溶解于水溶液中，然后加入十水硫酸钠，溶解完全，搅拌均匀获得分散剂水溶液；b)将电气石粉加入a)所得的分散剂水溶液，搅拌均匀，研磨至中粒径D50小于等于0.3μm，获得负离子粉分散液；其中所述的电气石粉加入量与分散剂加入量的质量比为6.7:1；其中所述的分散剂水溶液比重为1.43g/cm3，平平加在分散剂水溶液中的含量是1.1％，六偏磷酸钠在分散剂水溶液中的含量是2.2％；其中所述的电解质的溶解量在分散剂水溶液中是接近饱和或饱和的；其中所述的电气石粉预先在常温或40℃以下温度中，浸泡于30％氢氧化钠的水溶液中，浸泡时间至少24h以上，然后过滤获得，电气石粉与30％氢氧化钠水溶液浓度比≥1：5；滤干，制得的滤饼含水比例不应超过30％。5.一种用于制备负离子粘胶纤维的负离子粉分散液，包括电气石粉、平平加和十水硫酸钠，溶解于水溶液中；其中通过以下方法制备：a)将平平加完全溶解于水溶液中，然后加入十水硫酸钠，溶解完全，搅拌均匀获得分散剂水溶液...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋芳玉，吴纯玲，
申请(专利权)人：广东都市丽人实业有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44