[发明专利]用于纺织材料的木质素纤维及其制备方法

说明书

本发明涉及用于纺织材料的木质素纤维及其制备方法。该木质素纤维可采用如下方法制备得到：将碱木质素进行乙酰化处理制得乙酰化的碱木质素，然后，将乙酰化的碱木质素溶于二甲基甲酰胺和乙醇的混合溶剂中，并加入制备的纺丝助剂，制得纺丝液；最后，在静电纺丝机上进行静电纺丝，经水洗、上油和烘干工序制得。本发明制备的木质素纤维干断裂强度介于39～40cN/tex之间，其干断裂伸长率介于11%～12%之间，其湿断裂强度介于31～32cN/tex之间，其湿断裂伸长率介于12%～13%之间。本发明制备的木质素纤维的力学性能优于采购的粘胶纤维，该木质素纤维是一种合格的纺织材料用的纤维，其具有很好的应用前景。

技术领域

本发明属于纤维的制备技术领域，具体涉及用于纺织材料的木质素纤维及其制备方法。

背景技术

木质素是一类复杂的有机聚合物，其在维管植物和一些藻类的支持组织中形成重要的结构材料。木质素在细胞壁的形成中是特别重要的，特别是在木材和树皮中，因为它们赋予刚性并且不容易腐烂。在化学上，木质素是交叉链接的酚聚合物。木质素是一种可降解的天然高分子材料，它是地球上第二丰富的天然资源。目前石油资源正被大量消耗，同时也引发严重的环境污染等问题。由此，各国科研人员都在努力找寻可以替代石化资源的新材料，生物基天然材料自然成为研究热点。木质素拥有热稳定性好、无毒、耐候等优点，利用木质素制备生物质基高分子材料已经广泛应用于各个领域。作为一种高度芳构化的天然热塑性材料，木质素与高分子材料的共混能有效提高材料的一些应用性能，包括生物可降解性、吸湿性、力学性能等，还能减少合成高分子材料的使用量，从而降低成本。

木质素纤维是天然木材经过化学处理得到的有机纤维，外观为棉絮状，呈白色或灰白色。通过筛选、分裂、高温处理、漂白、化学处理、中和、筛分成不同长度和粗细度的纤维以适应不同应用材料的需要。由于处理温度高达250℃以上，在通常条件下是化学上非常稳定的物质，不为一般的溶剂、酸、碱腐蚀，具有无毒、无味、无污染、无放射性的优良品质，不影响环境，对人体无害，属绿色环保产品，这是其它矿物质素纤维所不具备的。纤维微观结构是带状弯曲的，凹凸不平的，多孔的，交叉处是扁平的，有良好的韧性、分散性和化学稳定性，吸水能力强，有非常优秀的增稠抗裂性能。

木质素纤维广泛用于沥青道路、混凝土、砂浆、石膏制品、木浆海棉等领域，对防止涂层开裂、提高保水性、提高生产的稳定性和施工的合宜性、增加强度、增强对表面的附着力等有良好的效果。其技术作用主要是：触变、防护、吸收、载体和填充剂。在路面铺设中，纤维稳定剂采用木质素纤维， 经工厂形成棉絮状纤维或颗粒状纤维。

虽然木质素纤维在很多领域得到广泛应用，但是，木质素纤维从溶液中析出时成型差，抱团成型难度大，因此，其用于纺织材料用纤维难度大。

发明内容

为了解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供用于纺织材料的木质素纤维及其制备方法。该木质素纤维可用于纺织材料，其具有价格低廉、可再生、强力性能好等优点。

本发明的目的在于提供用于纺织材料的木质素纤维， 该木质素纤维可采用如下方法制备得到：将碱木质素进行乙酰化处理制得乙酰化的碱木质素，然后，将乙酰化的碱木质素溶于二甲基甲酰胺和乙醇的混合溶剂中，并加入制备的纺丝助剂，制得纺丝液；在静电纺丝机上进行静电纺丝，经水洗、上油和烘干工序制得。

本发明的另一目的在于提供用于纺织材料的木质素纤维的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

（1）碱木质素的乙酰化处理：将碱木质素加入到含有乙酰化试剂的圆底烧瓶中，密封，50～60 °C下加热搅拌2～4 h， 反应结束后将溶剂在旋转蒸发器中迅速蒸干，所得固体即为乙酰化的碱木质素。

优选地，所述步骤（1）中乙酰化试剂由乙酰溴与冰醋酸组成，乙酰溴与冰醋酸的体积比为：1∶9～11。

优选地，所述步骤（1）中碱木质素(g)与乙酰化试剂(mL)的比为：1∶90～110。