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    重庆时时彩后一位规律: 采用离子液体溶解和加工木麻复合纤维的方法.pdf

    关 键 词:
    采用 离子 液体 溶解 加工 复合 纤维 方法
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    摘要
    申请专利号:

    CN200810033112.1

    申请日:

    2008.01.25

    公开号:

    CN101235549A

    公开日:

    2008.08.06

    当前法律状态:

    驳回

    有效性:

    无权

    法律详情: 发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):D01D 1/02公开日:20080806|||实质审查的生效|||公开
    IPC分类号: D01D1/02; D01D1/10; D01D5/06 主分类号: D01D1/02
    申请人: 东华大学
    发明人: 何春菊; 王庆瑞; 陈雪英; 孙俊芬
    地址: 201620上海市松江区松江新城区人民北路2999号
    优先权:
    专利代理机构: 上海泰能知识产权代理事务所 代理人: 黄志达;谢文凯
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN200810033112.1

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2011.11.23|||2008.10.01|||2008.08.06

    法律状态类型:

    发明专利申请公布后的驳回|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明涉及一种采用离子液体溶解和加工木麻复合纤维的方法,包括步骤:(1)将粉碎的木浆粕、麻与离子液体混合均匀,在35~160℃温度下溶解、脱泡1~120小时,形成总固含量为3~30%的纺丝溶液,其中木、麻的质量比为1%~99%∶99%~1%;(2)经过滤、脱泡后,纺丝,凝固浴固化;(3)再经拉伸、水洗、漂白,再经过上油、干燥工序,得复合纤维.本法采用离子液体制备纤维,效率高、绿色环保,制得的纤维具有良好的机械强度,用这种纤维制成的织物具有吸湿性能好、透气性强、手感柔软、织物悬垂性好、上色容易、具有凉爽的感觉等优点。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种采用离子液体溶解和加工木麻复合纤维的方法,包括下列步骤:
    (1)将粉碎的木浆粕、麻与离子液体混合均匀,在35~160℃温度下溶解、脱泡1~120小时,形成总固含量为3~30%的纺丝溶液,其中木、麻的质量比为1%~99%∶99%~1%;
    (2)经过滤、脱泡后,纺丝,凝固浴固化;
    (3)再经拉伸、水洗、漂白,再经过上油、干燥工序,得复合纤维。

    2.  根据权利要求1所述的采用离子液体溶解和加工木麻复合纤维的方法,其特征在于:
    所述粉碎的木浆粕、麻是聚合度为300~2500、α-纤维素含量90%~100%的木浆粕、麻经过机械粉碎。

    3.  根据权利要求1所述的采用离子液体溶解和加工木麻复合纤维的方法,其特征在于:
    所述离子液体是由阳离子和阴离子组成,阳离子为取代基是氢、C1~C6的烷基、乙烯基、丙烯基、丁烯基、羟乙基、羟丙基、烷氧基中的一种或几种的烷基季铵离子,烷基季磷离子,烷基咪唑离子,烷基吡啶离子;
    所述的阴离子为卤素离子、BF4-、PF4-、SCN-、CN-、OCN-、CNO-、CF3SO3-、CF3COO-、(CF3SO2)2N-或(CF3SO2)2Cl-中的一种。

    4.  根据权利要求1所述的采用离子液体溶解和加工木麻复合纤维的方法,其特征在于:所述步骤(2)中的纺丝是湿法纺丝、干喷湿纺法或熔喷湿纺法进行纺丝,其中凝固浴为水或0~60%的离子液体水溶液,凝固浴温度为0~90℃,纺丝速度为5~150米/分。

    5.  根据权利要求1所述的采用离子液体溶解和加工木/棉竹麻纤维的方法,其特征在于:所述步骤(3)中的拉伸是紧张拉伸、喷头拉伸、塑化拉伸、空气浴后拉伸或回缩中的一种或几种组合进行拉伸,总拉伸率为3~200%。

    6.  根据权利要求1所述的采用离子液体溶解和加工木/棉竹麻纤维的方法,其特征在于:所述复合纤维包括复合短纤维和长丝,纤维强度是2~5cN/dtex,纤维的截面形状是常规或异形。

    说明书

    说明书采用离子液体溶解和加工木麻复合纤维的方法
    技术领域
    本发明属复合纤维制备领域,特别是涉及一种采用离子液体溶解和加工木麻复合纤维的方法。
    背景技术
    随着全球性环境污染问题的日益加剧和石油、煤、天然气等能源的积聚消耗对可持续发展的威胁,以及公众环保意识的提高,绿色工业作为绿色革命中的重要组成部分再度兴起。而“绿色工艺”的目标就是要求任何一个工艺的活动,包括使用的原料、生产过程、以及最终产品,对人类的健康和环境都应该是友好的。因此,绿色工艺为环境无害、环境友好工艺、清洁工艺。纤维素作为自然界中最丰富的有机物质,其储备量大,而且有巨大的恢复量,并且其最终产物可被生物分解或安全燃烧转化成水蒸气和二氧化碳,由废弃物引起的破坏环境问题少。属于环境友好材料。因此发展纤维素纤维是十分必要的。
    目前用于制造纤维和薄膜的纤维素量,还不及世界工业生产的纤维素产量的4%。随着人类对自然界认识的不断深入,纤维素的利用还将逐渐扩大。其中,木材(包括针叶木、阔叶木和灌木等)作为一种主要的纤维素来源,是未来极佳的纺织原料。我国麻类作物资源丰富,品种齐全,拥有几乎世界所有的主要麻类作物。栽培的主要韧皮纤维作物有苎麻、亚麻、大麻、红麻(原称洋麻)、黄麻、青麻(原称苘麻)、大麻和剑麻等。麻材具有天然的抑菌、防霉性质。在生长过程中农药和杀虫剂使用少,平均产量非常高。将天然麻经过溶解再生后,得到的再生麻纤维的可纺性、织造性、可染性良好,手感柔软,具有吸湿性、透气性、强力高等特点,再生麻纤维的力学性能和穿着性能与明显优于天然麻纤维。在再生麻纤维的生产过程中极大限度地保留了抑菌、防霉物质,使其架接在麻纤维大分子链上不受破坏,所以其具有抑菌、防霉性能。同时纱线具有抗静电、高吸湿性、抗紫外线辐射等作用。
    由于纤维素的热分解温度低于熔融温度而不能采用熔融法进行加工,并且其结晶度高及分子间、分子内存在大量氢键,而导致纤维素难溶解于常规的有机溶剂。从而使其在利用中受到限制??悸堑侥?、麻纤维的不同纤维特性,以及它们作为一种天然纤维素,可以溶解在共同溶剂中进行加工。因此,本发明拟以木、麻为原料来生产木麻共混纤维。以实现生态安全生产。
    目前生产纤维素纤维主要采用的是粘胶法,生产过程冗长而复杂,能耗和操作费用高,并存在废气、废水、废渣的污染、处理回收等多项问题。而离子液体作为一种新型的纤维素溶剂,具有以下优点:(1)在较宽的范围内(-100~200℃)以液态存在;(2)具有良好的热稳定性和化学稳定性;(3)无可测蒸气压、不燃、无挥发;有利于环境?;ず筒僮魅嗽苯】?;(4)对许多有机物、无机物和高分子材料具有优良的溶解能力;(5)可以通过选择适宜的阴、阳离子组合而改变其物理化学性质;(6)易于循环利用等。因而离子液体有21世纪“绿色溶剂”之美誉。许多离子液体对纤维素的溶解度很大,有些甚至达到25%;而采用纤维素黄化法生产粘胶纤维所采用的纤维素浓度不超过10%,因此采用离子液体生产纤维素纤维可以大大提高生产效率。同时还克服了单独使用木浆没有的抗菌抑菌防臭功能,还克服了单独使用麻浆纤维强度低、白度差的问题。而且原料来源广泛,生产工艺优化,能够根据需要综合各种天然纤维素的优点。
    目前见于报道的木麻共混纤维报道主要是传统粘胶法生产木纤维。如200510002955.1、200610020970.3、200610083861.6、200410046451.5。
    发明内容
    本发明旨在提供一种以离子液体为溶剂来溶解木浆和麻、制备木麻共混纤维的方法,以解决目前采用粘胶法生产纤维素纤维所带来的环境污染问题,满足生产需要。
    本发明的一种采用离子液体溶解和加工木麻复合纤维的方法,包括下列步骤:
    (1)将粉碎的木浆粕、麻与离子液体混合均匀,在35~160℃温度下溶解1~120小时,形成总固含量为3~40%的均一稳定纺丝溶液,木、麻的质量比为1%~99%∶99%~1%,微波辐射、施加一定的真空度等有利于浆粕的溶解;
    (2)经过滤、脱泡后,采用湿法纺丝、干喷湿纺法或熔喷湿纺法进行纺丝,凝固浴固化,其中凝固浴为水或0~60%的离子液体水溶液,凝固浴温度为0~90℃,纺丝速度为5~150米/分;
    (3)再经拉伸、水洗、漂白,以彻底除去纤维中的各种杂质,再经过上油、干燥等工序,得到复合纤维。
    所述粉碎的木浆粕、麻是将聚合度为300~2500、α-纤维素含量90%~100%的木浆粕、麻经过机械粉碎,浆粕经过活化处理或不做处理,其中麻种类可以是苎麻、亚麻、大麻、红麻(原称洋麻)、黄麻、青麻、剑麻、蕉麻、菠萝麻、椰壳麻等。
    所述离子液体是由阳离子和阴离子组成,阳离子为取代基是氢、C1~C6的烷基、乙烯基、丙烯基、丁烯基、羟乙基、羟丙基、烷氧基中的一种或几种的烷基季铵离子,烷基季磷离子,烷基咪唑离子,烷基吡啶离子;所述的阴离子为卤素离子、BF4-、PF4-、SCN-、CN-、OCN-、CNO-、CF3SO3-、CF3COO-、(CF3SO2)2N-、(CF3SO2)2Cl-中的一种。
    所述拉伸是纤维经过紧张拉伸、喷头拉伸、塑化拉伸、空气浴后拉伸或回缩等一种或几种组合进行拉伸,总拉伸率为3~200%。
    所述复合纤维包括共混短纤维和长丝,纤维强度是2~5cN/dtex,纤维的形状有常规和异形,得到的纤维不仅可作为纺织原料,而且可作为炭纤维的原丝。
    本发明的有益效果:
    (1)本发明所制备得到的木麻共混纤维具有良好的机械强度,其机械性能明显高于相应的采用粘胶法生产的常规粘胶纤维;
    (2)共混纤维制成的织物具有吸湿性能好、透气性强、手感柔软、织物悬垂性好、上色容易、具有凉爽的感觉等优点,且我国地大物博,木麻资源丰富,为木麻纤维提供了广泛的资源保证,因木麻纤维具有的天然抗菌性能,为用作医药、卫生材料提供了一种材料,如可制成口罩、护垫、衬垫材料、卫生巾、包装袋等;
    (3)采用离子液体制备纤维,避免了粘胶法冗长而复杂的生产过程,生产过程明显缩短,工艺能耗和操作费用低,而离子液体作为一种新型的纤维素溶剂,无毒无害、无挥发性,有利于环境?;ず筒僮魅嗽苯】?,离子液体的水溶液还可用做凝固浴,且离子液体易于回收,符合绿色生产的要求。
    具体实施方式
    下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
    每个实施例中的份数是重量份数。
                                   实施例1
    将粉碎的9份木浆粕、1份麻、90份[BMIM]Cl(1-丁基-3-甲基咪唑盐酸盐)离子液体混合均匀,在45℃下搅拌24小时,得到纺丝溶液。
    纺丝溶液经过滤、脱泡后,经多孔喷丝板进入到含5%离子液体的凝固浴中,凝固浴温度为25℃。经过10%的拉伸后,再经水洗、漂白、上油、干燥等程序,纺丝速度为5米/分,得到强度为3.5cN/dtex的纤维。
                                   实施例2
    将粉碎的1份木浆粕、1份麻、10份[EMIM]Ac(1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐)离子液体混合均匀,在100℃下搅拌120小时,得到纺丝溶液。
    纺丝溶液经过滤、脱泡后,经多孔喷丝板进入到水凝固浴中,凝固浴温度为15℃。经过3%的拉伸后,再经水洗、漂白、上油、干燥等程序,纺丝速度为20米/分,得到强度为3.2cN/dtex的纤维。
                                     实施例3
    将粉碎的1份木浆粕、9份麻、30份[AMIM]Cl(1-烯丙基-3-甲基咪唑盐酸盐)离子液体混合均匀,在60℃下搅拌80小时,得到纺丝溶液。
    纺丝溶液经过滤、脱泡后,经多孔喷丝板进入到含25%离子液体的凝固浴中,凝固浴温度为55℃。经过8%的塑化拉伸后,再经水洗、漂白、上油、干燥等程序,纺丝速度为30米/分,得到强度为2.5cN/dtex的纤维?!  ∧谌堇醋宰ɡ鴚ww.www.4mum.com.cn转载请标明出处

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