一种非原纤化Lyocell纤维的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种非原纤化Lyocell纤维的制备方法。所述方法包括湿纤维浸入交联溶液中，所述交联溶液为交联剂和助剂的混合溶液；取出纤维，轧制纤维，微波催化纤维，得到非原纤化纤维；所述湿纤维为未经干燥的纤维。交联剂为三嗪类化合物，助剂为碱性化合物。微波功率不低于100W。通过本发明专利技术的方法得到的Lyocell纤维具有较好的强度、伸长率等性能指标的同时具有较佳的抗原纤化特性，湿磨损次数高达2600次。

A preparation method of non fibrillated Lyocell fiber

【技术实现步骤摘要】
一种非原纤化Lyocell纤维的制备方法
本专利技术属于功能性纤维素纤维
，具体涉及一种非原纤化Lyocell纤维的制备方法。
技术介绍
公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。根据BISFA(国际人造纤维标准化局)的定义，将Lyocell纤维定义为通过有机溶剂纺丝工艺得到的纤维素纤维。因此，Lyocell是该纤维的通用名，在国际上普遍认可的缩写为“CLY”。在该定义中：1)“有机溶剂”本质上是指有机化合物与水的混合物；2)“溶剂纺”是指溶解及纺丝过程中不产生任何衍生物。将纤维素溶解在有机溶剂中，制得纤维素浓度约为10-18％的4-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)/水溶液，也就是纺丝原液。然后将纺丝原液通过微小的纺丝孔中挤出，原液经过一段空气隙后，进入凝固浴中。该凝固浴是由特定浓度的水/NMMO混合液组成的。原液中的NMMO是水溶性的，原液进入凝固浴后，NMMO被洗出进入凝固浴中，而纤维素是非水溶性的，从溶剂中沉淀出来，形成纤维。由于Lyocell纤维独特的高度结晶结构，微晶之间侧向连接较弱，所以Lyocell纤维具有较高的轴向取向度，微原纤间的横向结合力较弱，在湿态下纤维的高度膨化更加减弱了这种结合力，使得纤维在自身或金属的摩擦作用下，皮层纤维脱落，残留的皮层纤维纵向开裂，形成较长的不均匀的原纤茸毛。该特点易导致Lyocell纤维制品在湿态下，经机械外力摩擦作用，会产生明显的原纤化现象，这种现象表现为纤维纵向分离出更细小的原纤，在纱线表面产生毛羽。虽然Lyocell纤维的原纤化特点对与制备桃皮绒织物、过滤材料、无纺布等材料有利，但是该特点也容易导致织物起毛起球、色光改变、衣物陈旧等缺点。目前针对解决Lyocell纤维原纤化问题的方法，主要是用交联剂对Lyocell纤维或织物进行后处理，以达到降低原纤化的目的。专利技术专利CN1119030A公布了用聚乙二醇做交联剂制备非原纤化纤维的方法，但是该方法需要将纤维烘干后，再170℃高温烘焙20min，不仅工艺流程长不利于工业化生产，长时间高温烘焙也会导致纤维的强度和伸长等性能大幅下降。专利技术专利CN104005225A公布了用乙二醛作交联剂对Lyocell纤维进行处理，以减少其原纤化倾向的方法，但是该方法在生产过程中会挥发出刺激性有毒气体，对工业化生产不利。专利CN1147281A是用N-甲氧基树脂和零甲醛树脂作为交联剂，专利CN103306136A是以低聚多元酸和C2-C6多元酸组合作为交联剂，这些交联剂均因合成工序及使用工艺复杂，而使得工业化生产难道较大。公开号为KR20030067007A的专利，报道了以1,3,5-三丙烯酰基六氢-1,3,5-三嗪和聚(3-氯-2-羟基丙基)亚烷基二醇醚作为交联剂，用交联剂浴液浸润纤维后，在对纤维进行加热，制得低原纤化Lyocell纤维，但是该方法需要的纤维含液率高达180-220％，不仅交联剂用量大，还可能会产生大量废水，对后续处理和工业化生产不利。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种非原纤化Lyocell纤维的制备方法。为了解决以上技术问题，本专利技术的技术方案为：第一方面，一种非原纤化Lyocell纤维的制备方法，所述方法包括湿纤维浸入交联溶液中，所述交联溶液为交联剂和助剂的混合溶液；取出纤维，轧制纤维，微波催化纤维，得到非原纤化纤维；所述湿纤维为未经干燥的纤维。本专利技术解决了Lyocell纤维原纤化倾向的问题，提高了纤维的使用次数和耐磨性。交联机理主要是用三嗪类交联剂的活性基团与纤维素分子链上的羟基进行反应，在纤维表面及内部形成网状结构，起到保护纤维自身结构的作用，达到抗原纤化的作用。并通过微波催化交联反应，缩短反应时间、降低反应温度，实现高效、低耗制备非原纤化Lyocell纤维。湿纤维与干纤维均可进行交联处理，但是干纤维交联效果较差，纤维强度损失较大，而且在湿纤维上进行交联处理工艺流程短，更容易实现连续化工业生产。在一些实施例中，纤维的线密度为1-1.5dtex；优选为1.3-1.4dtex，纤维的种类为Lyocell纤维。在一些实施例中，交联剂为三嗪类化合物；优选为1,3,5-三丙烯酰基六氢1,3,5-三嗪。优选的，交联剂浓度为0-20g/L(不包含0)；进一步优选的，交联剂浓度不低于8g/L-20g/L，更进一步的，交联剂浓度为16-20g/L。本专利技术选择三嗪类化合物作为交联剂，三嗪类化合物具有活性基团，活性基团在纤维的表面和内部与纤维分子链上的羟基反应，结合成稳定的化学键，形成的网状结构，能够保护纤维，提高了原纤间的横向结合力，进而提高纤维的抗原纤化能力。本专利技术解决了在较低的交联剂浓度下实现提高纤维的交联固化效果的问题，在交联剂的浓度达到12g/L时，即可得到高于现有的加热方法的湿磨损次数。而且，本专利技术中微波处理的功率达到300W时，即可等效于单纯加热方法得到纤维的效果，所以本专利技术解决了提高纤维湿磨损次数的方法。在一些实施例中，助剂为碱性化合物；优选为无机碱或碱性无机盐，包括但不限于氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、磷酸三钠、磷酸氢二钠、偏磷酸钠等；所述助剂是用于调节浴液pH值至碱性。在一些实施例中，交联溶液的pH>7；优选的，pH为11-13。三嗪类化合物的活性基团与纤维素的羟基反应，需要碱性条件，是必要条件；若溶液不显碱性，无法反应。在一些实施例中，湿纤维进入交联溶液中后，进行交联反应的温度为35～75℃，时间为1-5min；优选的，温度为50～65℃。在一些实施例中，交联溶液与湿纤维的质量比为3:1-5:1。交联溶液与湿纤维的质量比(浴液比)可以使纤维完全浸透。在一些实施例中，轧制纤维后纤维的回潮率为120-160％。回潮率表示材料中所含水分含量占干燥材料重量的百分数。在一些实施例中，微波功率不低于100W，微波处理的时间为0-10min(不包含0)；优选的，微波功率为300-700W或5.5-6.5KW；进一步优选为600-700W。在微波的作用下，具有一定回潮率的纤维在微波的催化作用下，纤维与交联剂进行交联固化，相比于不经过微波催化只是在一定温度下焙烘进行交联固化的方法，提高了交联固化的程度，而且交联固化的速度提高了。在一些实施例中，微波处理后在90-110℃下保温0-5min。微波处理的功率较高的情况下，可以不进行保温的步骤。在一些实施例中，微波处理后的纤维洗涤、上油、烘干即得到非原纤化纤维。上述一种非原纤化Lyocell纤维的制备方法得到的Lyocell纤维。通过本专利技术的方法得到的Lyocell纤维具有较好的强度、伸长率等性能指标的同时具有较佳的抗原纤化特性。第二方面，上述Lyocell纤维或制备方法在服装、家居、装饰、无纺织物及填充物领域中的应用。本专利技术的有益效果：通过本专利技术非原纤化Lyocel本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非原纤化Lyocell纤维的制备方法，其特征在于：所述方法包括湿纤维浸入交联溶液中，所述交联溶液为交联剂和助剂的混合溶液；取出纤维，轧制纤维，微波催化纤维，得到非原纤化纤维；所述湿纤维为未经干燥的纤维。/n

【技术特征摘要】
1.一种非原纤化Lyocell纤维的制备方法，其特征在于：所述方法包括湿纤维浸入交联溶液中，所述交联溶液为交联剂和助剂的混合溶液；取出纤维，轧制纤维，微波催化纤维，得到非原纤化纤维；所述湿纤维为未经干燥的纤维。


2.根据权利要求1所述的非原纤化Lyocell纤维的制备方法，其特征在于：纤维的线密度为1-1.5；优选为1.3-1.4dtex，纤维的种类为Lyocell纤维。


3.根据权利要求1所述的非原纤化Lyocell纤维的制备方法，其特征在于：交联剂为三嗪类化合物；优选为1,3,5-三丙烯酰基六氢1,3,5-三嗪；
优选的，交联剂浓度为0-20g/L(不包含0)；进一步优选的，交联剂浓度不低于8g/L-20g/L，更进一步的，交联剂浓度为16-20g/L。


4.根据权利要求1所述的非原纤化Lyocell纤维的制备方法，其特征在于：助剂为碱性化合物；优选为无机碱或碱性无机盐，包括但不限于氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、磷酸三钠、磷酸氢二钠、偏磷酸钠等；所述助剂是用于调节浴液pH值至碱性；
或，交联溶液的pH>7；优选的，pH为11-13。


5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：王霞，李晓东，李永威，韩荣桓，续虎，朱波，
申请(专利权)人：山东英利实业有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37