[发明专利]采用离子液体溶解和加工再生麻纤维的方法

说明书

技术领域

本发明属再生麻纤维制备领域，特别是涉及一种采用离子液体溶解和加工再生麻纤维的方法。

背景技术

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)。目前生产上主要栽种的麻类作物有苎麻、黄麻、红麻、亚麻、大麻和剑麻等，其中苎麻、大麻、青麻世界排名第一；红麻、黄麻、亚麻世界排名第三，已实现自给有余。

麻类纤维是轻纺工业重要而优质的原料，每年收获多次，有较高的生物产量和纤维产量，同时又具有较强的水土保持作用。近年来，为保护我国森林资源，减少木浆的进口，开发出崭新的制浆工艺，有效地保护生态环境。随着麻类科研水平的提高和脱胶工艺技术不断完善以及麻类作物综合利用、新用途的发掘，麻类产品自身的弊端和局限性逐渐克服和打破，应用范围不断突破，开发内容不断延伸，其经济价值和社会价值明显提高。随着人类对自然界认识的不断深入以及石油、煤、天然气等资源的日益短缺，麻的利用还将逐渐扩大。麻纤维由于原料麻能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。因此发展麻纤维是十分必要的。

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、滑挺等特点，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。

目前见于报道的生产麻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，在较宽的范围内以液态存在，且具有良好的热稳定性，无毒、无挥发性，有利于环境保护和操作人员健康。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，是许多有机物、无机物和高分子材料的良溶剂。许多离子液体对纤维素的溶解度很大，有些甚至达到35％；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再生麻纤维可以大大提高生产效率。

目前见于报道的再生麻纤维报道主要是采用传统粘胶法生产麻纤维。如200410046451.5、200410004397.8。

发明内容

本发明旨在提供一种采用离子液体溶解和加工再生麻纤维的方法，该法以离子液体为溶剂来溶解麻、制备再生麻纤维的方法，以解决目前采用粘胶法生产再生麻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再生麻纤维的方法，包括步骤：

(1)将粉碎的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％的均一稳定纺丝溶液，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。