[发明专利]一种稀土改性再生纤维素纤维的制备方法

说明书

本发明提供一种稀土改性再生纤维素纤维的制备方法，制得的纤维干强2.12‑2.64cN/dtex，湿强1.05‑1.58cN/dtex，断裂伸长率16.3～20.1％。通过将稀土进行改性，使稀土离子与接枝蛋白中的酰胺基团产生相互作用，酰胺基团上的羰基氧与稀土配位形成氢键，使稀土更加稳定，不容易受酸碱影响；经光谱分析检测，该方法制备的再生纤维素纤维中稀土元素流失率小于0.1％；向粘胶纺丝液中注入稀土改性分散液，利用稀土改性分散液中的壳聚糖分子上的吡喃糖环上C₆位置处有‑NH₂基团，而粘胶纺丝原液中含有大量的‑OH，两者相互作用，可以更好地混合，提高混合效率至少10倍以上，粘胶体系也更加稳定；加入少量羧甲基壳聚糖，增加粘胶和壳聚糖的相容性，使稀土在粘胶中分布更加均匀。

技术领域

本发明属于再生纤维素纤维的制备领域，具体涉及一种稀土改性再生纤维素纤维的制备方法。

背景技术

稀土，是指元素周期表中第ⅢB族镧系元素以及与镧系元素在化学性质上相近的钪和钇。稀土元素具体包含钪Sc、钇Y及镧系中的镧La、铈Ce、镨Pr、钕Nd、钷Pm、钐Sm、铕Eu、钆Gd、铽Tb、镝Dy、钬Ho、铒Er、铥Tm、镱Yb、镥Lu，共17个元素。“稀土”一词是十八世纪沿用下来的名称，因为当时用于提取这类元素的矿物比较稀少，而且获得的氧化物，难以熔化，难溶于水，也很难分离，其外观酷似“土壤”，因而称为稀土。稀土元素根据他们性质上的差异和分离工艺的要求一般分为轻稀土和重稀土两类，轻稀土元素是指原子序数较小的镧La、铈Ce、镨Pr、钕Nd、钷Pm、钐Sm、铕Eu，重稀土是指原子序数比较大的钆Gd、铽Tb、镝Dy、钬Ho、铒Er、铥Tm、镱Yb、镥Lu及化学性质和重稀土相似的钪Sc、钇Y。

应用稀土可以研发制备发光材料、金属氢化物电池材料、电光源材料、永磁材料、储氢材料、催化材料、精密陶瓷材料、激光材料、超导材料、磁致伸缩材料、磁致冷材料、磁光存储材料、光导纤维材料、压电材料、电热材料、热电材料、光学玻璃、各种合金材料等。因此稀土材料的功能较为多样，所以已广泛应用于电子、石油化工、冶金、机械、能源、轻工、环境保护、农业、航空航天、国防尖端武器等领域。

作为再生纤维素纤维最大的一个主力子品种，粘胶纤维因其吸湿、透气、柔软、舒适、抗静电、染色色谱全、天然可降解等诸多优点，而在纺织、装饰、产业等领域有着广泛的应用。目前，粘胶纤维已成为继涤纶之后的第二大化学纤维品种，规模宏大。但是大而不强，占全行业60％以上的产能仍然在生产着传统的普通粘胶纤维品种，技术含量相对较低、产品附加值小，亟待转型升级。同时，随着科技的发展，人们生活水平的提高、观念的进步，差别化、功能化粘胶纤维新品种也越来越受到人们的追捧和喜爱。而将原料资源丰富、功能和特性多样的稀土材料有机嫁接到粘胶纤维基材上来，赋予其抗菌、防紫外、夜光等稀土的功效，制备出能满足人们更多高端需求的稀土改性再生纤维素纤维，为高端制造奠定纤维领域的材料基础成为当务之急。同时，稀土改性再生纤维素纤维领域目前的研究和应用较少，尚处于亘古蛮荒时代。

专利CN201410275055.3涉及一种稀土金属氧化物/聚丙烯腈复合纤维及其制备方法，将纳米级稀土氧化镧制成的乙酸镧和聚丙烯腈溶液共混，采用湿法纺丝技术纺制成载稀土镧的聚丙烯腈复合纤维，该方法制备得到的复合纤维材料与传统的辐射屏蔽材料相比，具有质量轻、产量大等优点，可进一步纺织加工成面料，制成载稀土的纺织物，集舒适性、防护性及保健性于一体。