技术领域
[0001] 本发明涉及一种再生纤维素纤维的制备方法，具体涉及使用煮炼-化学联合工艺溶解再生纤维素，采用混合碱溶液提取再生纤维素，使用静电纺丝方法加工超细再生纤维素纤维的制备方法。
相关背景技术
[0002] 秸秆是农作物的主要副产品,也是一种重要的生物资源,我国是一个农业大国,秸秆的年再生量达到6亿吨。纤维素纤维由于在原料、性能等方面的优势，使其具有良好的发展前景。而传统的粘胶法由于环境污染、生产工艺冗长、投资和能耗高,对粘胶纤维的进一步发展具有一定局限性。本世纪以来，人们开始致力于纤维素新生产方法的开发以取代粘胶法更新换代的纤维素纤维生产技术得到了发展。本专利提出了使用秸秆纤维提取纤维素，并应用于超细纤维的加工领域。
[0003] 在再生纤维素提取和加工领域，出现的文献和专利主要集中在如下方面：一是使用粘胶法制备再生纤维素纤维，主要分为纤维素与碱液的作用，纤维素纤维的降解，见纤维素的磺化，纤维素磺酸酯的溶解与熟成以及湿法纺丝5个主要步骤（李青山等，人造纤维，2002）。二是使用铜氨法生产铜氨纤维，该工艺是将纤维素溶解于铜氨溶液中纺丝而得，铜氨溶液是由氢氧化铜和氨水混合制得，该溶解机理是形成纤维素与金属的络合物，该方法存在诸多缺点，比如铜和氨的消耗大，对环境有污染等。三是使用醋酸法加工醋酯纤维，该技术 由瑞士人H.德雷福斯和C.德雷福斯两兄弟开发，该技术是将生产清漆用醋酸纤维素溶于丙酮后经喷丝头压出，在热空气流中溶剂挥发，细流形成纤维。目前国内外的文献和专利报道较多的集中在使用新型溶剂法制备再生纤维素纤维，如使用一种双凝固浴来提取再生纤维素，并通过纺丝技术成功制备出了再生纤维素纤维（专利申请号200810203594）；采用氢氧化锂和尿素的水溶液溶解并提取再生纤维素（专利申请号200310111567）；北卡州立大学的John A.Cuculo等人曾提出经典的纤维素理想溶剂方法，即纤维素不经过活化处理就直接溶解，溶解时不形成纤维素的衍生物，比如英国Courtaulds公司的Graenacher在
1939年开发的胺氧化合物系列，它们可以直接溶解纤维素，并进行后道加工；Northolt等人发现把纤维素溶于浓磷酸溶液可以形成液晶溶液，当纤维素的浓度达到一定时，就可以用来放纤维素液晶纤维（H.U.S.PATENT581780）；使用离子液体溶解并提取纤维素，并进行纺丝等（CN17964444A）。但使用多煮炼-单化学与复合溶剂联合工艺和复合溶剂相结合的方法对纤维素进行提取，国内外尚未见到相关专利和文献报道。
具体实施方式
[0020] 下面通过具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
[0021] 实施例1
[0022] 1）将500g稻草秸秆处理为4～5cm小段后加入反应釜，再加入含浸酸（质量百分含量为20Wt.%的硫酸水溶液）、双氧水（20Wt.%）（浸酸与双氧水质量比为1：1）的混合水溶液（2000mL）加入反应釜，调节反应温度60℃，反应10min，将秸秆从反应釜中取出，抽滤取出的秸秆，除去秸秆中的溶液，使用2100mL浓度为5Wt.%的NaOH水溶液分三次洗涤秸秆，洗涤完后，自然晾干至秸秆含水率小于15Wt.%；
[0023] 2）将步骤1)预处理后的秸秆放入反应釜中，加入亚硫酸钠与NaOH的混合溶液2000mL（亚硫酸钠与NaOH两者总的百分含量为87Wt.%，亚硫酸钠与NaOH固体质量比为2：
1），控制反应温度80℃，反应30min，得纤维素溶液；
[0024] 3）向步骤2）的反应釜中加入硫脲、尿素、氢氧化钠复合水溶液500mL（硫脲，尿素与氢氧化钠三者质量比为1：2：1，硫脲、尿素、氢氧化钠三者总的 质量份数为45Wt.%），对再生纤维素进行提纯；
[0025] 4）使用步骤3）所得溶液在静电纺丝设备上进行纺丝，纺丝速度为90-100米/分；纤维丝再经拉伸、水洗、上油、挥发干燥，得直径为500nm的超细再生纤维素纤维。 [0026] 实施例2
[0027] 1)将500g稻草秸秆和麦草秸秆（任意比混合）处理为4～5cm小段后加入反应釜，再加入含硫酸（25Wt.%）、双氧水（37.5Wt.%）（浸酸与双氧水质量比为1：1.5）的水溶液（2500mL）加入反应釜，调节反应温度在90℃，反应25min，将预处理后的秸秆取出，抽滤取出的秸秆，除去秸秆中的溶液，用2500ml的NaOH水溶液处理（25Wt.%的）分三次洗涤秸秆，洗涤完后，自然晾干至秸秆含水率小于15Wt.%；
[0028] 2)把步骤1）预处理后的秸秆放入反应釜中，加入亚硫酸钠与NaOH的混合溶液2000mL（亚硫酸钠与NaOH两者总的百分含量为85Wt.%，亚硫酸钠与NaOH固体质量比为3：
1），反应温度为100℃，反应60min，得纤维素溶液；
[0029] 3）向步骤2）的反应釜中加入硫脲、尿素、氢氧化钠复合水溶液800mL（硫脲，尿素与氢氧化钠三者质量比为1：2：1，硫脲、尿素、氢氧化钠三者总的质量份数为30Wt.%），对再生纤维素进行提纯；
[0030] 4）使用步骤3）所得溶液在静电纺丝设备上进行纺丝，纺丝速度为90-100米/分；纤维丝再经拉伸、水洗、上油、挥发干燥，得到直径为600nm的超细再生纤维素纤维。 [0031] 实施例3
[0032] 1）将500g稻草秸秆、麦草秸秆和玉米秸秆三者任意比混合物，处理为4～ 5cm小段后加入反应釜，再加入含硫酸（20Wt.%）、双氧水（40Wt.%）（浸酸与双氧水质量比为1：2）的水溶液（3000ml）加入反应釜，调节反应温度在75℃，搅拌反应20min，将预处理后的秸秆取出，抽滤取出的秸秆，除去秸秆中的溶液，用2000ml的NaOH水溶液处理（18Wt.%的）分四次洗涤秸秆，洗涤完后，自然晾干至秸秆含水率小于15Wt.%；
[0033] 2）加入亚硫酸钠与NaOH的混合溶液2500mL（亚硫酸钠与NaOH两者总的百分含量为83Wt.%，亚硫酸钠与NaOH固体质量比为3：1），反应温度为90℃，反应45min，得纤维素溶液；
[0034] 3）向步骤2）的反应釜中加入硫脲、尿素、氢氧化钠复合水溶液1000mL（硫脲，尿素与氢氧化钠三者质量比为1：2：1，硫脲、尿素、氢氧化钠三者总的质量百分含量为20Wt.%），对再生纤维素进行提纯；
[0035] 4）使用步骤3）所得溶液在静电纺丝设备上进行纺丝，纺丝速度为90-100米/分；纤维丝再经拉伸、水洗、上油、挥发干燥，得到直径为550nm的再生纤维素纤维。 [0036] 随即挑选实施例2所得样品，进行SEM检测，显示，采用本发明公开的技术方案获得的再生纤维素纤维，其直径≤1000nm，满足超细纤维的要求。
[0037]
