[发明专利]一种减少lyocell纤维素纤维原纤化倾向的方法

说明书

技术领域

本发明涉及纤维改性加工技术领域，具体来讲涉及一种减少lyocell纤维素纤维原纤化倾向的方法。

背景技术

化学纤维的问世极大满足了人们对衣着、装饰和产业用纺织品的需求，但随着世界石油储备量的减少，以石油为主要原料的合成纤维的开发也将受到限制。不可再生纺织原料的短缺迫使人们的利用焦点转向可再生的纺织原料，而且随着人们对环境保护的关注，以可再生天然资源为原料开发人造纤维越来越受到重视。

Lyocell纤维的生产以木浆为原料，该工艺利用NMMO与纤维素上的多羟基可产生氢键而使纤维素溶解的特性，把木浆、水及溶剂NMMO加热，将纤维素浆溶解(物理性溶解)，得到粘稠的纺丝液(粘度可达几千泊左右)，然后以干湿法纺丝方法纺丝而成。在纺丝凝固浴、清洗槽中析出的NMMO可以回收、精制，溶剂回收率高达99％以上。在Lyocell纤维的生产过程中由于省去了粘胶纤维生产中因加入二硫化碳等各种化学试剂而产生的大量废液、废气和废渣，以安全的化学品NMMO(毒性比乙醇还要低)为溶剂，整个生产系统形成闭环回收再循环系统，没有废料排放，对环境无污染。

由于Lyocell纤维产品为100％的纤维素，可在较短时间内完全生物降解为无机物CO2和H2O，重新参与自然生态系统的物质循环，对环境无任何污染，被誉为21世纪的“绿色纤维”。Lyocell纤维的问世为生产纺织品提供了优良的原料，世界权威机构预测，Lyocell纤维将成为继棉、毛、丝、麻四大天然纤维之后的第五大纤维。

Lyocell纤维具有皮芯结构，其皮层为双层复合结构，芯层由高度结晶和取向的缨状巨原纤和无定型区组成。因为皮层很薄，Lyocell纤维几乎全部是芯层结构。Lyocell芯层巨原纤高度取向而相互间的侧向联系较为薄弱，无定型区被水或氢氧化钠溶液浸润以后可发生剧烈膨胀，进一步削弱原纤间的联系。这种结构决定了Lyocell纤维在湿膨胀或碱湿膨胀状态以及机械外力作用的条件下，容易产生原纤化现象。利用Lyocell纤维的这一特性可以生产仿桃皮绒织物。但是，在很多情况下，原纤化又会给生产加工者和消费者带来很多不必要的麻烦。

目前，解决lyocell纤维素纤维易于原纤化的途径主要是对纤维进行交联后处理实现，或者对纤维织成的织物进行交联后处理实现。其中公开号CN1147281A的专利报道了以N-甲氧基树脂和零甲醛树脂为交联剂、柠檬酸为催化剂，与纤维素纤维织物接触反应，减少织物中纤维的原纤化倾向。发明号CN103306136A的专利报道了以分子量为400-1000的低聚多元酸和C2～C6多元酸组合而成的交联剂，与纤维素纤维反应，对纤维的抗原纤化性能有明显作用。发明号CN103046146A的专利中报道了用阴阳离子组成的离子液溶解纤维素纤维，通过干喷湿纺的纺丝得到了抗原纤化性能优异的纤维素纤维。但上述专利中所使用的交联剂合成繁琐，工艺复杂，工业生产难度比较大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种减少lyocell纤维素纤维原纤化倾向的方法，其筛选了易得的交联剂，并通过特定的方法对lyocell纤维素纤维进行处理，从而消除上述背景技术中缺陷。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种减少lyocell纤维素纤维原纤化倾向的方法，步骤如下：

(1)使lyocell纤维浸入一种含有交联剂、催化剂和渗透剂的水溶液中；

(2)将该纤维轧干后在75-85℃下预处理90-150s，然后在125-135℃下焙烘90-150s，使纤维固化交联；

(3)将焙烘后的纤维用50℃的软水洗涤3-7次，接着用冷的软水洗涤1-3次：

(4)最后将纤维在80℃下烘干，即可得到抗原纤化lyocell纤维素纤维。

本发明中，步骤(1)中，lyocell纤维可以是已经经过干燥处理的干态纤维，但是更优选未经干燥的湿态纤维。这种未曾干燥的湿态纤维本身具有溶胀性，交联剂、催化剂等更易进入纤维内部，发生反应的效率更高，且纤维表面胀大，与交联剂的反应更充分，形成的交联结构更多，会明显降低其原纤化倾向。如果是已经干燥过的干态纤维，则要在交联处理前用水浸泡一段时间，使纤维充分溶胀。

本发明中，步骤(1)中，所述交联剂为碳链在C2-C6的二醛类交联剂，优选乙二醛。乙二醛含有两个羰基集团，在催化剂的作用下，可以认为纤维素分子中的羟基由于缩醛化反应而与乙二醛中的羰基发生反应，由此纤维素分子产生交联，所述溶液中每升含有60-90g，较好的是含有70-90g的乙二醛。