[发明专利]一种醋酸纤维及其制备方法

说明书

本发明涉及一种醋酸纤维及其制备方法，将纤维素醋酸酯溶解在NMMO水溶液中得到纺丝溶液，然后经干喷湿法纺丝制得醋酸纤维，纺丝溶液中纤维素醋酸酯的含量为16～24wt％，NMMO与水的质量比为4～9:1，干喷湿法纺丝时喷头牵伸比为4～20倍，总牵伸比为4～40倍。本发明一种醋酸纤维的制备方法，可以显著提高醋酸纤维的力学性能且制备过程中采用的溶剂NMMO水溶液易于回收利用，具有极好的实用价值和工业化推广价值，最终制备得到的醋酸纤维的干态断裂强度为3.5～5.6cN/dtex，湿态断裂强度为2.6～4.5cN/dtex，干态模量≥90cN/dtex，湿态模量≥70cN/dtex。

技术领域

本发明属于纤维制备领域，涉及一种醋酸纤维及其制备方法，特别是涉及一种以NMMO水溶液为溶剂制备醋酸纤维的方法及制得的醋酸纤维。

背景技术

醋酸纤维，又称醋酯纤维，是以纤维素醋酸酯(纤维素的衍生物)为原料制备而成的，醋酸纤维是开发较早的化学纤维之一。醋酸纤维具有吸湿速干性能好、悬垂性好、光泽优雅和手感柔软等优点，因而被广泛应用于纺织品、烟用滤嘴、片基和塑料制品等制造领域。

目前，常用的醋酸纤维的制备方法是利用有机溶剂或者去离子水为溶剂溶解纤维素醋酸酯，然后纺丝制得醋酸纤维，常用的溶剂是丙酮，利用丙酮的易挥发特性进行干法纺丝，但受纺丝技术的局限性，通过干法纺丝制备的醋酸纤维通常干态断裂强度低于1.4cN/dtex，力学性能较差，另外，溶剂丙酮易燃易挥发，使用时具有一定的危险性，因此对设备的密封性和耐压性的要求也较高。

为改进醋酸纤维纺丝技术并提高纤维的力学性能，研究人员进行了大量的研究，提出了很多新的技术方法。例如专利申请号为201610556036.7的发明公开了一种醋酸纤维的湿法纺丝制备方法，将醋化度为2.1～2.8和含水率为1～7％的二醋酸纤维素和有机溶剂以质量比1:3～1:7进行混合溶解，溶解后的原液经过滤、脱泡，经计量泵、过滤器后从喷丝孔喷出，进入浴浓度为25～70％和温度为20～90℃凝固浴，形成初生纤维，经过牵伸、水洗、上油、烘干工序形成醋酸纤维，其中有机溶剂为二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺或二甲基亚砜中的一种，制备的纤维强度为1.0～3.0cN/dtex，制备得到的醋酸纤维的力学性能仍然较差。

专利申请号为201110142220.4的发明公开了一种以离子液体为溶剂进行干喷湿纺的二醋酸纤维素纤维的制备方法，最终制得的二醋酸纤维素纤维的拉伸断裂强度为1.5～3.5cN/dtex；专利申请号为201010512167.8的发明涉及一种低醋酯化纤维素纤维，以离子液体与有机溶剂混合作为其溶剂，制备的纤维原纤化指数≤2，断裂强度≥2.0cN/dtex，断裂伸长率6％～30％，纤度≤3.5dtex，上述方法制备得到的醋酸纤维的力学性能虽然都有一定程度的提高，但纤维的力学性能仍然较差，除此之外，上述制备方法都涉及到离子液体，而离子液体存在难以回收利用的问题，上述方法都无法进行大规模的工业化生产与应用。

因此，研究一种能够显著提高醋酸纤维的力学性能且制备过程中的溶剂易于回收利用的醋酸纤维及其制备方法具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够显著提高醋酸纤维的力学性能且制备过程中的溶剂易于回收利用的醋酸纤维及其制备方法，以克服传统制备方法中存在的溶剂难以回收利用和制备得到的醋酸纤维的力学性能较差的问题。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种醋酸纤维，由干喷湿法纺丝制得，干喷湿法纺丝与其他湿法和干法相比，增加了空气段这一过程，具有较大的喷头牵伸倍数，纤维在未进入凝固浴就已发生取向，最终制得的纤维有更好的性能，醋酸纤维的干态断裂强度为3.5～5.6cN/dtex，湿态断裂强度为2.6～4.5cN/dtex，干态模量≥90cN/dtex，湿态模量≥70cN/dtex，现有技术制得的醋酸纤维的力学性能远低于本发明制得的醋酸纤维。

作为优选的技术方案：