本發(fā)明涉及一種用于制造醋酸纖維素不織布的混合物紡絲液及其制備方法，屬于醋酸纖維素不織布制造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
關(guān)于溶解纖維素的有機溶劑體系，nmmo(n-甲基嗎啉水溶液，氧化甲基嗎啉)是目前真正實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的一種溶劑，該溶劑的水化合物(nmmo·h2o)最適合溶解纖維素。但隨著纖維素濃度增加，其黏度相對高而流動性差難加工，因此工業(yè)使用該濃度必須控制在一定范圍內(nèi)(低于12wt％)才具有加工性，進(jìn)而限制生產(chǎn)速率。另外此溶劑昂貴，且回收費用。
醋酸纖維素熔于丙酮，回收及價格低，但醋酸纖維素在丙酮等有機溶劑體系中，無法透過熔噴等直紡不織布制程，直接紡絲成網(wǎng)的問題。由于醋酸纖維溶體強度較低，且丙酮溶劑揮發(fā)極快，熔噴制程中，藉由高壓風(fēng)速延伸醋酸纖維，由于纖維皮層已凝固，以致牽伸效果有限，若將風(fēng)速提高，則易斷絲，無法成網(wǎng)；另也容易造成噴嘴堵塞，其成絲的纖維性質(zhì)也較為硬脆，不吸水份。
美國專利文獻(xiàn)us2000/6143884/acelon公開的《利用共溶劑法降低纖維素黏液黏度之制作方法》(manufacturingprocessofcelluloseviscosewithlowviscosity)，其主溶劑采用nmmo(70±10％)，助溶劑為甲基醇己內(nèi)酰胺(30±10％)；其特點是：1.降低黏液黏度：7.5wt％木漿纖維素黏液，其黏度為4000～7000poise(泊)；2.共溶劑制備濃度7.5wt％。但是采用的新的助溶劑(甲基醇己內(nèi)酰胺)尚未工業(yè)化，原料不易獲得，且成本高。
中國專利文獻(xiàn)cn105002592a公開的《一種醋腈纖維及其制備方法》，通過加入醋酸纖維素以改善腈綸纖維吸濕性差、易起靜電的缺陷；同時改善純醋酸纖維強度低、服用性差的缺點。其配比為醋酸纖維素：聚丙烯腈＝15～30wt％：70～85％；固含量＝20：80～25.5：75.5；采用的溶劑為二甲基乙酰胺、二甲基亞砜、二甲基甲酰胺或者硫氰酸鈉。采用濕式紡絲，凝固浴為該溶劑水溶液，流動性較差，不適用于其它制備方法，且纖維延伸4～10倍，有待提高。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明針對現(xiàn)有醋酸纖維素不織布制備技術(shù)存在的不足，提供一種固含量高、流動性高的醋酸纖維素不織布的混合物紡絲液，同時提供該混合物紡絲液的制備方法，該混合物紡絲液制造的不織布。
本發(fā)明的醋酸纖維素混合物紡絲液，包括醋酸纖維素、聚丙烯腈(pan)和溶劑，其中所述的醋酸纖維素與聚丙烯腈的質(zhì)量比為70～90wt％：10～30wt％，所述的聚丙烯腈與醋酸纖維素的質(zhì)量之和與溶劑的質(zhì)量比10～25：75～90wt％。
所述溶劑可以為單一的丙酮。
所述溶劑為丙酮與二甲基乙酰胺(dmac)組合的共溶劑，兩者質(zhì)量比為任意比，優(yōu)選5～30wt％：70～95wt％。
所述的醋酸纖維素混合物紡絲液的固含量為10～25wt％，最佳為15～25(20±5)wt％。
上述醋酸纖維素混合物紡絲液的制備方法，是將醋酸纖維素、聚丙烯腈和溶劑混合，攪拌均勻。所述攪拌溫度優(yōu)選23℃～80℃。該方法簡單易行，不需凝固浴，制備的紡絲液在直紡不織布制程中，大幅改善了醋酸纖維不織布的紡絲性及纖維強度，
本發(fā)明還提供一種由上述醋酸纖維素混合物紡絲液制造的醋酸纖維素不織布，特別適合于直紡不織布的生產(chǎn)方法，包括熔噴、紡黏及電紡等方法。
本發(fā)明的醋酸纖維素混合物紡絲液制備的醋酸纖維素不織布，
本發(fā)明具有良好流動性之高固含量紡絲液，一直是工業(yè)化產(chǎn)品生產(chǎn)之最重要需求之一。簡單易行，不需凝固浴，制備的紡絲液在直紡不織布制程中，大幅改善了醋酸纖維不織布的紡絲性及纖維強度，降低原料成本，制程操作簡單，投資少產(chǎn)能高，易于實現(xiàn)工業(yè)化直紡不織布的大量生產(chǎn)，所制得的醋酸纖維素不織布，具有醋酸纖維素的吸濕性及柔軟服貼性。
本發(fā)明具有以下特點：
1.新溶劑組合，不需使用nmmo；
2.可制備高固含量纖維素黏液；
3.新溶劑組合可降低黏度並提高纖維素紡絲溶液直紡紡絲不織布加工性。
4.不需凝固??；
5.纖維延伸≧10倍。
具體實施方式
由于醋酸纖維素溶體強度較低，黏度高，加入聚丙烯腈材料，除可得較低黏度下較高的固含量外，溶體強度可大幅提升，增加熔噴制程中，高壓側(cè)吹風(fēng)的延伸，而可得超細(xì)長纖維及較大的產(chǎn)量。丙酮與二甲基乙酰胺(dmac)的共溶劑可使得高固含量的紡絲黏液具有高流動性的效果，在出熔噴紡嘴時，延緩溶液的凝固速率，增加熔噴制程中，高壓側(cè)吹風(fēng)的延伸，而可得超細(xì)長纖維及較大的產(chǎn)量；特別適合於直紡不織布的生產(chǎn)方法，包括熔噴、紡黏及電紡等方法，對工業(yè)化生產(chǎn)有很大的助益。
以下給出進(jìn)一步描述本發(fā)明的實施例。
實施例1
本實施例只以醋酸纖維素為纖維原料，采用丙酮作為單一溶劑。
(1)按質(zhì)量比(wt％)醋酸纖維素：丙酮＝30:70。
(2)將步驟(1)稱取的酸纖維素和丙酮在50℃混合，攪拌均勻，即制得固含量10wt％的醋酸纖維素混合物紡絲液。
(3)將步驟(2)制備的的醋酸纖維素混合物紡絲液通過現(xiàn)有熔噴方法直紡不織布，由于溶體黏度太高，無法擠出。
實施例2
本實施例以醋酸纖維素和聚丙烯腈為纖維原料，只采用丙酮作為單一溶劑。
(1)按質(zhì)量比(wt％)醋酸纖維素：聚丙烯腈：丙酮＝14:6:80的比例分別稱取醋酸纖維素、聚丙烯腈和丙酮，該比例中聚丙烯腈與醋酸纖維素的質(zhì)量之和丙酮的質(zhì)量比(wt％)為20:80，醋酸纖維素與聚丙烯腈的質(zhì)量比為70:30。
(2)將步驟(1)稱取的酸纖維素、聚丙烯腈、丙酮與二甲基乙酰胺在30℃混合，攪拌均勻，即制得固含量10wt％的醋酸纖維素混合物紡絲液。
(3)將步驟(2)制備的的醋酸纖維素混合物紡絲液通過現(xiàn)有熔噴方法直紡不織布，制得的醋酸纖維素不織布，具有醋酸纖維素的吸濕性及柔軟服貼性，纖維延伸≧10倍。
實施例3
(1)按質(zhì)量比(wt％)醋酸纖維素：聚丙烯腈：丙酮：二甲基乙酰胺＝7:3:4.5:85.5的比例分別稱取醋酸纖維素、聚丙烯腈、丙酮和二甲基乙酰胺，該比例中聚丙烯腈與醋酸纖維素的質(zhì)量之和與共溶劑(丙酮和二甲基乙酰胺之和)的質(zhì)量比(wt％)為10:90，醋酸纖維素與聚丙烯腈的質(zhì)量比為70:30，丙酮與二甲基乙酰胺的質(zhì)量比(wt％)5:95。
(2)將步驟(1)稱取的酸纖維素、聚丙烯腈、丙酮與二甲基乙酰胺，在23℃混合，攪拌均勻，即制得固含量10％的醋酸纖維素混合物紡絲液。
(3)將步驟(2)制備的的醋酸纖維素混合物紡絲液通過現(xiàn)有熔噴方法直紡不織布，制得的醋酸纖維素不織布，具有醋酸纖維素的吸濕性及柔軟服貼性，纖維延伸≧10倍。
實施例4
(1)按質(zhì)量比(wt％)醋酸纖維素：聚丙烯腈：丙酮：二甲基乙酰胺＝22.5:2.5:22.5:52.5的比例分別稱取醋酸纖維素、聚丙烯腈、丙酮和二甲基乙酰胺，該比例中聚丙烯腈與醋酸纖維素的質(zhì)量之和與共溶劑(丙酮和二甲基乙酰胺之和)的質(zhì)量比(wt％)為25:75，醋酸纖維素與聚丙烯腈的質(zhì)量比為90:10，丙酮與二甲基乙酰胺的質(zhì)量比(wt％)30:70。
(2)將步驟(1)稱取的酸纖維素、聚丙烯腈、丙酮與二甲基乙酰胺，在80℃混合，攪拌均勻，即制得固含量25wt％的醋酸纖維素混合物紡絲液。
(3)將步驟(2)制備的的醋酸纖維素混合物紡絲液通過現(xiàn)有紡黏方法直紡不織布，制得的醋酸纖維素不織布，具有醋酸纖維素的吸濕性及柔軟服貼性，纖維延伸≧10倍。
實施例5
(1)按質(zhì)量比(wt％)醋酸纖維素：聚丙烯腈：丙酮：二甲基乙酰胺＝12:3:12.75:72.25的比例分別稱取醋酸纖維素、聚丙烯腈、丙酮和二甲基乙酰胺，該比例中聚丙烯腈與醋酸纖維素的質(zhì)量之和與共溶劑(丙酮和二甲基乙酰胺之和)的質(zhì)量比(wt％)為15:85，醋酸纖維素與聚丙烯腈的質(zhì)量比為80:20，丙酮與二甲基乙酰胺的質(zhì)量比(wt％)15:85。
(2)將步驟(1)稱取的酸纖維素、聚丙烯腈、丙酮與二甲基乙酰胺，在60℃混合，攪拌均勻，即制得固含量15％的醋酸纖維素混合物紡絲液。
(3)將步驟(2)制備的的醋酸纖維素混合物紡絲液通過現(xiàn)有電紡方法直紡不織布，制得的醋酸纖維素不織布，具有醋酸纖維素的吸濕性及柔軟服貼性，纖維延伸≧10倍。
實施例6
(1)按質(zhì)量比(wt％)醋酸纖維素：聚丙烯腈：丙酮：二甲基乙酰胺＝15:5:20:60的比例分別稱取醋酸纖維素、聚丙烯腈、丙酮和二甲基乙酰胺，該比例中聚丙烯腈與醋酸纖維素的質(zhì)量之和與共溶劑(丙酮和二甲基乙酰胺之和)的質(zhì)量比(wt％)為20:80，醋酸纖維素與聚丙烯腈的質(zhì)量比為75:25，丙酮與二甲基乙酰胺的質(zhì)量比(wt％)25:75。
(2)將步驟(1)稱取的酸纖維素、聚丙烯腈、丙酮與二甲基乙酰胺，在45℃混合，攪拌均勻，即制得固含量20％的醋酸纖維素混合物紡絲液。
(3)將步驟(2)制備的的醋酸纖維素混合物紡絲液通過現(xiàn)有熔噴、紡黏及電紡等方法直紡不織布，制得的醋酸纖維素不織布，具有醋酸纖維素的吸濕性及柔軟服貼性，纖維延伸≧10倍。
以上各實施例制備不織布時的相關(guān)參數(shù)為，紡嘴孔徑0.08mm，空氣氣壓＝7kg/cm2；計量泵轉(zhuǎn)速：0.28rpm(7.2c.c./轉(zhuǎn))；每孔吐出量：0.13c.c./min；吐出速率＝30m/min；纖維平均直徑＝8μm；直徑變異cv＝16％。
下表給出上述各實施例制造纖維素不織布的詳細(xì)實驗制程(含配方、實驗條件、溫度范圍等)。
檢測項目與驗證數(shù)據(jù)。檢測項目包括吸濕飽和垂流1分鐘以及吸濕飽和秤重。