一種紡絲原液的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及粘膠短纖維的生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別是再生纖維素纖維和再生纖維素膜的生產(chǎn)方法。
技術(shù)背景
[0002]目前，全球再生纖維素纖維和再生纖維素膜的工業(yè)化生產(chǎn)中，只有CS2溶解法、銅氨法及NMMO溶解法等幾種方法制備紡絲原液。CS2溶解法和銅氨法因生產(chǎn)中要排放大量的廢氣廢水而嚴(yán)重污染環(huán)境，且生產(chǎn)中還存在著較多易燃易爆的安全隱患，故，歐美等發(fā)達(dá)國家已大量停止了此兩種方法生產(chǎn)再生纖維素纖維和再生纖維素膜，目前僅日本還保留了極少數(shù)的銅氨法生產(chǎn)。我國也已將CS2法生產(chǎn)再生纖維素纖維和再生纖維素膜列為重點(diǎn)環(huán)保整治對象。而NMMO法因其溶劑價格昂貴，且生產(chǎn)中存在溶劑回收困難、易燃易爆、技術(shù)壁壘等問題而發(fā)展緩慢。另外，中國是人口大國，穿著舒適、染色鮮艷、符合人體需要的再生纖維素纖維和再生纖維素膜的需求量巨大。所以，開發(fā)出綠色環(huán)保的再生纖維素纖維和再生纖維素膜是當(dāng)務(wù)之急。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種紡絲原液的制備方法，以解決目前生產(chǎn)再生纖維素纖維和再生纖維素膜的過程中的污染問題、易燃易爆問題、成本巨大等等問題。
[0004]本發(fā)明技術(shù)方案包括以下步驟:
O配制溶劑:先將除鹽水和堿攪拌溶解后，再先后溶入硫脲、尿素和分散劑；
2)將漿柏投入溶劑中進(jìn)行溶脹，取得漿料；
3)將漿料降溫至10?50°C后出料，再進(jìn)入螺桿機(jī)進(jìn)行溶解，取得紡絲用原液。
[0005]本發(fā)明采用原位化學(xué)改性、低溫連續(xù)溶解制備紡絲原液的方法，所用原料價格低廉、配制簡單、安全、無毒、無廢水廢氣排放，是一種綠色環(huán)保的紡絲原液制備方法，制備的紡絲原液完全達(dá)到生產(chǎn)纖維素纖維的要求。將可替代普通粘膠短纖維紡絲原液的制備方法，并且大大地縮短了制備流程，提高了生產(chǎn)效率。將是替代普通粘膠短纖維等再生纖維素纖維和再生纖維素膜的紡絲原液的制備方法。
[0006]另外，本發(fā)明所述溶劑中，堿的投入量占溶劑總質(zhì)量的7?9%，硫脲的投入量占溶劑總質(zhì)量的7?9%，尿素的投入量占溶劑總質(zhì)量的7?9%，分散劑的投入量占溶劑總質(zhì)量的0.5?5%，其余為除鹽水。
[0007]堿的投入量占溶劑總質(zhì)量的7?9%，能夠使?jié){柏中的纖維素充分溶脹，生成的堿纖維素在低溫下有利于溶解。尿素的投入量占溶劑總質(zhì)量的7?9%，是使尿素分子有足夠的量，能夠完全與堿纖維素分子組合，切斷了纖維素分子中的氫鍵，從而使纖維素得以溶解。硫脲的投入量占溶劑總質(zhì)量的7?9%，是對尿素的溶解能力的補(bǔ)充和完善，能夠進(jìn)一步起到阻止纖維素分子中的氫鍵聚合的作用，使溶解的紡絲原液的穩(wěn)定性提高，存放時間超過24小時以上。分散劑的投入量占溶劑總質(zhì)量的0.5?5%，是為了纖維素纖維充分地分散，便于堿、尿素、氧化鋅等與纖維素纖維混合均勻。
[0008]所述漿柏的聚合度為200?800，一方面是有利于溶劑能夠充分溶解纖維素，另一方面，制備的紡絲原液經(jīng)濕法紡絲，得到的再生纖維素纖維強(qiáng)度最高，可以達(dá)到2.0?3.0CN/dtex。
[0009]為了使制備的紡絲原液的穩(wěn)定性最好，有利于后道工序處理，有利于紡絲成形，所述漿柏與溶劑的混合質(zhì)量比為7?9:100o
[0010]所述溶脹是在混合體系的溫度為10?70°C的條件下進(jìn)行10?180分鐘。能夠使?jié){柏中的纖維素充分溶脹，易于生成的堿纖維素，為溶解創(chuàng)造了條件。
[0011]所述螺桿機(jī)的溫度為-12?-6°c、轉(zhuǎn)速為60?500轉(zhuǎn)/分鐘。在此溫度和轉(zhuǎn)速下，纖維素能夠得到完全溶解，且紡絲原液穩(wěn)定。
[0012]另外，使用的堿為氫氧化鈉，可以是固體或液體；分散劑優(yōu)選聚乙二醇衍生物，商品名稱V388 ;硫脲優(yōu)選硫代尿素，化學(xué)式:CN2H4S。
【具體實(shí)施方式】
[0013]1、制備10kg溶劑的各原料稱量為:
喊:7?9kg ；
硫脲:7?9kg ；
尿素:7?9kg ；
分散劑:0.5?5kg ；
除鹽水:余量。
其中，可以使用的堿為氫氧化鈉，可以是固體或液體。
[0014]分散劑為聚乙二醇衍生物，商品名稱V388。
[0015]硫脲為硫代尿素，化學(xué)式:CN2H4S。
[0016]2、制備10kg溶劑工藝:先將除鹽水加入帶攪拌和夾套的溶脹釜中，再將固堿(或液堿)加入溶脹釜中進(jìn)行攪拌溶解，并立即將硫脲加入溶脹釜中攪拌溶解，最后將尿素和分散劑加入溶脹釜中攪拌溶解，制得溶劑。
[0017]上述溶劑的原料在溶脹釜中的攪拌溶解時間為；10?60分鐘，夾套溫度控制在10 ?70?。
[0018]3、將7?9kg、聚合度為200?800的漿柏投入內(nèi)有10kg溶劑的溶脹釜內(nèi)進(jìn)行溶脹，在夾套溫度10?70°C的條件下，溶脹10?180分鐘，取得漿料。
[0019]4、將漿料預(yù)降溫10?180分鐘，至料溫在10?50°C時開始出料。
[0020]5、料液進(jìn)入雙螺桿機(jī)(或單螺桿機(jī))進(jìn)行溶解，螺桿機(jī)的溫度控制在-12——6V、轉(zhuǎn)速控制在60?500轉(zhuǎn)/分鐘就可將漿柏溶解為適合紡絲的原液。
[0021]6、紡絲原液的各項指標(biāo)檢測結(jié)果:
落球粘度30?70秒；含甲纖7?9% ;含堿7?9% ;過濾值210毫升。
[0022]將上述原液再經(jīng)過濾、脫泡、濕法紡絲就可生產(chǎn)出符合國家標(biāo)準(zhǔn)的再生纖維素纖維和再生纖維素膜。
【主權(quán)項】
1.一種紡絲原液的制備方法，其特征在于包括以下步驟: 1)配制溶劑:先將除鹽水和堿攪拌溶解后，再先后溶入硫脲、尿素和分散劑； 2)將漿柏投入溶劑中進(jìn)行溶脹，取得漿料； 3)將漿料降溫至10?50°C后出料，再進(jìn)入螺桿機(jī)進(jìn)行溶解，取得紡絲用原液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于所述溶劑中，堿的投入量占溶劑總質(zhì)量的7?9%，硫脲的投入量占溶劑總質(zhì)量的7?9%，尿素的投入量占溶劑總質(zhì)量的7?9%，分散劑的投入量占溶劑總質(zhì)量的0.5?5%，其余為除鹽水。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于所述漿柏的聚合度為200?800。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述方法，其特征在于所述漿柏與溶劑的混合質(zhì)量比為7?9:100。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述方法，其特征在于所述溶脹是在混合體系的溫度為10?70°C的條件下進(jìn)行10?180分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于所述螺桿機(jī)的溫度為-12?_6°C、轉(zhuǎn)速為60?500轉(zhuǎn)/分鐘。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述方法，其特征在于所述堿為氫氧化鈉。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述方法，其特征在于所述分散劑為聚乙二醇衍生物。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述方法，其特征在于所述硫脲為硫代尿素。
【專利摘要】一種紡絲原液的制備方法，涉及粘膠短纖維的生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明采用原位化學(xué)改性、低溫連續(xù)溶解制備紡絲原液的方法，所用原料價格低廉、配制簡單、安全、無毒、無廢水廢氣排放，是一種綠色環(huán)保的紡絲原液制備方法，制備的紡絲原液完全達(dá)到生產(chǎn)纖維素纖維的要求。將可替代普通粘膠短纖維紡絲原液的制備方法，并且大大地縮短了制備流程，提高了生產(chǎn)效率。將是替代普通粘膠短纖維等再生纖維素纖維和再生纖維素膜的紡絲原液的制備方法。
【IPC分類】D01D1-02, D01F2-08
【公開號】CN104674356
【申請?zhí)枴緾N201510122252
【發(fā)明人】李春濤, 孫飛勇, 黃清生, 顧文慶, 陳陽
【申請人】江蘇龍馬綠色纖維有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年3月20日