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1、10申请公布号CN101942705A43申请公布日20110112CN101942705ACN101942705A21申请号201010216563622申请日20100629D01F2/02200601D01D5/04200601D01D5/06200601D01D5/00200601D01D1/0220060171申请人东华大学地址201620上海市松江区松江新城人民北路2999号72发明人沈新元宁静卢新坤高秋英74专利代理机构上海泰能知识产权代理事务所31233代理人黄志达谢文凯54发明名称一种再生细菌纤维素纤维的制备方法57摘要本发明涉及一种再生细菌纤维素纤维的制备方法，包括1将磷酸。
2、和多聚磷酸混合；在3040下搅拌，加入无水CUSO4粉末，搅拌震荡后静置，待混合液澄清后通过紫外分光光度计测试混合液的颜色，得无水磷酸溶剂体系；2将细菌纤维素溶解在无水磷酸溶剂体系中，过滤，静置脱泡，得纺丝溶液；3将纺丝溶液经喷丝孔喷出后固化成型，再经过后处理制成成品。本发明的方法简单，细菌纤维素的溶解时间短，采用的溶剂无毒、价格便宜，适合于工业化生产；所制得的细菌纤维素纤维生物相容性、生物可降解性、亲水性和与橡胶的粘合性能好。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页CN101942711A1/1页21一种再生细菌纤维素纤维的制备方法，包括1将磷酸。
3、和多聚磷酸混合，使P2O5质量含量为7276；在3040下搅拌12小时后静置，加入无水CUSO4粉末，搅拌震荡15分钟后静置，待混合液澄清后通过紫外分光光度计测试混合液的颜色，直至无水CUSO4不变色，即得无水磷酸溶剂体系；其中CUSO4粉末与磷酸和多聚磷酸总量的质量比为11000001001000000；2将细菌纤维素溶解在上述无水磷酸溶剂体系中，配成质量分数为125的细菌纤维素溶液，过滤，静置脱泡，得纺丝溶液；3将上述纺丝溶液经喷丝孔喷出后固化成型，再经过后处理制成成品。2根据权利要求1所述的一种再生细菌纤维素纤维的制备方法，其特征在于所述步骤3中的固化成型是经湿法纺丝、干湿法纺丝、凝胶纺。
4、丝或液晶纺丝工艺完成，初生纤维再经过拉伸、水洗和热处理这几道常规后处理工序后制成成品纤维。3根据权利要求2所述的一种再生细菌纤维素纤维的制备方法，其特征在于所述的湿法纺丝和后处理工序，具体是将温度为545、质量分数为18的细菌纤维素溶液纺丝溶液从喷丝头喷出后进入纺丝浴中固化成丝，纺丝浴采用质量浓度为030的丙酮、乙醇、乙二醇、异丙醇和磷酸水溶液，温度为570；其拉伸分多级进行，为13级，热水浴或饱和水蒸汽做拉伸介质，拉伸的温度为65140，总拉伸倍数为13倍；热处理是通过辐射、接触加热来进行，温度是80170。4根据权利要求2所述的一种再生细菌纤维素纤维的制备方法，其特征在于所述的干湿法纺丝和。
5、后处理工序，具体是将温度为545、质量分数为18的纺丝溶液从喷丝头喷出后先通过一段气隙，然后进入纺丝浴中固化成丝，气隙的介质是空气或氮气，气隙的长度为110CM，纺丝浴采用质量浓度为030的丙酮、乙醇、乙二醇、异丙醇和磷酸水溶液，温度为570；其拉伸分多级进行，为13级，热水浴或饱和水蒸汽做拉伸介质，拉伸的温度为65140，总拉伸倍数为17倍；热处理是通过辐射、接触加热来进行，温度是80170。5根据权利要求2所述的一种再生细菌纤维素纤维的制备方法，其特征在于所述的凝胶纺丝和后处理工序，具体是将温度为4595、质量分数为825的纺丝溶液从喷丝头喷出后先通过一段气隙，然后进入纺丝浴中固化成丝，气。
6、隙的介质是空气或氮气，气隙的长度为110CM，纺丝浴采用质量浓度为7595的磷酸水溶液，温度为155；再将丝条从纺丝浴中引出后导入乙醇溶液中，萃取，在热辊上于90120下干燥；再导入65、95的水浴及100130的丙三醇槽中进行三级拉伸，总拉伸倍率为520倍；随后水洗、热处理，热处理是通过辐射、接触加热来进行，温度是120170。6根据权利要求2所述的一种再生细菌纤维素纤维的制备方法，其特征在于所述的液晶纺丝和后处理工序，具体是将温度为555、质量分数为1525的纺丝溶液从喷丝头喷出后先通过一段气隙，然后进入纺丝浴中固化成丝，气隙的介质是空气或氮气，气隙的长度为110CM，纺丝浴采用量浓度为0。
7、30的丙酮、乙醇、乙二醇、异丙醇和磷酸水溶液，温度为555；其拉伸分多级进行，为13级，热水浴或饱和水蒸汽做拉伸介质，拉伸的温度为65140，总拉伸倍数为17倍；干燥是通过辐射、接触加热来进行，温度是80170；热处理是通过辐射、接触加热来进行，温度是80170，施加为断裂强力550的张力。权利要求书CN101942705ACN101942711A1/4页3一种再生细菌纤维素纤维的制备方法技术领域0001本发明属纤维素纤维的制备领域，特别是涉及一种再生细菌纤维素纤维的制备方法。背景技术0002我国植物纤维素资源丰富，但用来制备纤维的粘胶工艺对环境有污染。近年来也有人开始有机溶剂体系和离子液体溶。
8、解植物纤维素制备纤维，如ZL021512256的“溶剂法纤维素纤维的纺丝原液的制备工艺”的中国专利和ZL2006100235430的“纤维素纤维纺丝原液的制备丰富”的中国专利。0003细菌纤维素是一种采用发酵法制备的纤维素，它与植物纤维素的化学结构相同，但聚集态和形状结构有较大的差异。虽然细菌纤维素本身是一种丝带状纳米纤维，但很难直接将其分离成纺织和产业用纤维；即使能分离，也很难直接在一些传统纺织工艺中使用。0004由于纤维素分子内存在很多羟基，容易形成复杂的分子内以及分子之间的氢键，因此在加热到熔融温度前，纤维素已经发生分解，难以熔融加工。目前，人们已经发现了许多溶剂可以溶解纤维素的溶剂体系。
9、，如NMMO、DMAC/LICL、DMF/N2O4、DMSO/TBAF、NAOH/尿素和离子液体等。但由于细菌纤维素具有比植物纤维素更高的聚合度和结晶度，并且具有晶区和非晶区共存的复杂结构，大量高反应性的羟基被封闭在结晶区内，很难被溶剂所触及，因此使得细菌纤维素的溶解比植物纤维素困难得多，特别是难于在普通的纤维素溶剂中快速溶解。我们曾用氯化锂LICL/N，N二甲基乙酰胺DMAC体系溶解聚合度为3000细菌纤维素，溶解时间长达1周。我们的研究还表明，NMMO和离子液体能够提高细菌纤维素的溶解速度，但价格较高。发明内容0005本发明所要解决的技术问题是提供一种再生细菌纤维素纤维的制备方法，该方法简。
10、单，细菌纤维素的溶解时间短，采用的溶剂无毒、价格便宜，适合于工业化生产；所制得的细菌纤维素纤维生物相容性、生物可降解性、亲水性和与橡胶的粘合性能好。0006本发明的一种再生细菌纤维素纤维的制备方法，包括00071无水磷酸溶剂体系的配制将磷酸和多聚磷酸混合，使P2O5质量含量为7276；在3040下搅拌12小时后静置，加入无水CUSO4粉末CUSO4粉末与磷酸和多聚磷酸总量的质量比为11000001001000000，搅拌震荡15分钟后静置，待混合液澄清后通过紫外分光光度计测试混合液的颜色，直至无水CUSO4不变色；00082将细菌纤维素溶解在上述无水磷酸溶剂体系中，配成质量分数为125的细菌纤。
11、维素溶液，过滤，静置脱泡，得纺丝溶液；00093将上述纺丝溶液经喷丝孔喷出后固化成型，再经过后处理制成成品。0010所述步骤2中的固化成型是经湿法纺丝、干湿法纺丝、凝胶纺丝或液晶纺丝工艺完成，初生纤维再经过拉伸、水洗和热处理这几道常规后处理工序后制成成品纤维。说明书CN101942705ACN101942711A2/4页40011所述的湿法纺丝和后处理工序，具体是将温度为545、质量分数为18的细菌纤维素溶液纺丝溶液从喷丝头喷出后进入纺丝浴中固化成丝，纺丝浴采用质量浓度为030的丙酮、乙醇、乙二醇、异丙醇和磷酸水溶液，温度为570；其拉伸分多级进行，为13级，热水浴或饱和水蒸汽做拉伸介质，拉伸。
12、的温度为65140，总拉伸倍数为13倍；热处理是通过辐射、接触加热来进行，温度是80170。0012所述的干湿法纺丝和后处理工序，具体是将温度为545、质量分数为18的纺丝溶液从喷丝头喷出后先通过一段气隙，然后进入纺丝浴中固化成丝，气隙的介质是空气或氮气，气隙的长度为110CM，纺丝浴采用质量浓度为030的丙酮、乙醇、乙二醇、异丙醇和磷酸水溶液，温度为570；其拉伸分多级进行，为13级，热水浴或饱和水蒸汽做拉伸介质，拉伸的温度为65140，总拉伸倍数为17倍；热处理是通过辐射、接触加热来进行，温度是80170。0013所述的凝胶纺丝和后处理工序，具体是将温度为4595、质量分数为825的纺丝溶。
13、液从喷丝头喷出后先通过一段气隙，然后进入纺丝浴中固化成丝，气隙的介质是空气或氮气，气隙的长度为110CM，纺丝浴采用质量浓度为7595的磷酸水溶液，温度为155；再将丝条从纺丝浴中引出后导入乙醇溶液中，萃取，在热辊上于90120下干燥；再导入65、95的水浴及100130的丙三醇槽中进行三级拉伸，总拉伸倍率为520倍；随后水洗、热处理，热处理是通过辐射、接触加热来进行，温度是120170。0014所述的液晶纺丝和后处理工序，具体是将温度为555、质量分数为1525的纺丝溶液从喷丝头喷出后先通过一段气隙，然后进入纺丝浴中固化成丝，气隙的介质是空气或氮气，气隙的长度为110CM，纺丝浴采用量浓度为。
14、030的丙酮、乙醇、乙二醇、异丙醇和磷酸水溶液，温度为555；其拉伸分多级进行，为13级，热水浴或饱和水蒸汽做拉伸介质，拉伸的温度为65140，总拉伸倍数为17倍；干燥是通过辐射、接触加热来进行，温度是80170；热处理是通过辐射、接触加热来进行，温度是80170，施加为断裂强力550的张力。0015细菌纤维素分子内存在很多羟基，容易形成复杂的分子内以及分子之间的氢键，而且形成的大分子聚集体具有比植物纤维素更高的结晶度，因此在加热到熔融温度前，细菌纤维素已经发生分解，难以熔融加工；同时由于细菌纤维素聚合度和结晶度高，并且具有晶区和非晶区共存的复杂结构，大量高反应性的羟基被封闭在结晶区内，很难被。
15、溶剂所触及，因此使得细菌纤维素的溶解比植物纤维素困难得多。0016本发明采用无水磷酸溶剂体系将高聚合度细菌纤维素溶解成为纺丝溶液，然后纺制成纤维。0017有益效果00181本发明溶解高聚合度细菌纤维素的时间短，采用的溶剂无毒、价格便宜，溶液的制备方法简单，适合于工业化生产；00192本发明制得的细菌纤维素纤维生物相容性、尘物可降解性、亲水性和与橡胶的粘合性好，是一种新的纤维素纤维材料。具体实施方式0020下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明说明书CN101942705ACN101942711A3/4页5而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授。
16、的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。0021实施例10022一种再生细菌纤维素纤维的制备，包括00231无水磷酸溶剂体系的配制将磷酸和多聚磷酸混合，使P2O5质量含量为73；在35下搅拌15小时后静置，加入无水CUSO4粉末CUSO4粉末与磷酸和多聚磷酸总量的质量比为110000，搅拌震荡2分钟后静置，待混合液澄清后通过紫外分光光度计测试混合液的颜色，直至无水CUSO4不变色。00242细菌纤维素的溶解将聚合度为1600的细菌纤维素粉碎烘干后称重；用饱和CACL2溶液处理20小时，用去离子水洗涤两次，烘干；然后在高速搅拌。
17、下将细菌纤维素加入无水磷酸溶剂体系中，在25高速搅拌5小时，解制成浓度为35质量百分比的纺丝溶液，静置2H，过滤，脱泡；00253再生纤维制备将温度为25、质量分数为35的纺丝溶液经计量泵进入喷丝孔喷出，进入纺丝浴，纺丝浴为乙醇，温度为25；再经饱和水蒸汽拉伸，拉伸温度为100，拉伸倍率为15倍；随后水洗、上油，在温度120热处理；干燥的纤维在90进行卷曲，最后切断打包，得到再生细菌纤维素短纤维成品。0026实施例20027一种再生细菌纤维素纤维的制备，包括00281无水磷酸溶剂体系的配制将磷酸和多聚磷酸混合，使P2O5质量含量为74；在30下搅拌20小时后静置，加入无水CUSO4粉末CUSO。
18、4粉末与磷酸和多聚磷酸总量的质量比为5100000，搅拌震荡3分钟后静置，待混合液澄清后通过紫外分光光度计测试混合液的颜色，直至无水CUSO4不变色。00292细菌纤维素的溶解将聚合度为2800的细菌纤维素粉碎烘干后称重，加入去离子水，用超声波处理25小时，烘干；然后在高速搅拌下将细菌纤维素加入无水磷酸溶剂体系中，在40高速搅拌6小时，解制成浓度为30质量百分比的纺丝溶液，静置2H，过滤，脱泡；00303再生纤维制备将温度为40、质量分数为30的纺丝浆液经计量泵进入喷丝孔喷出进入气隙，气隙的介质是空气，温度为室温，长度为6CM；然后进入纺丝浴，纺丝浴为丙酮，浴温为20；再经蒸汽拉伸，拉伸温度为。
19、120，拉伸倍率为25倍，随后水洗、上油，在温度100的条件下热处理，得到再生细菌纤维素长丝成品。0031实施例30032一种再生细菌纤维素纤维的制备，包括00331无水磷酸溶剂体系的配制将磷酸和多聚磷酸混合，使P2O5质量含量为75；在40下搅拌1H后静置，加入无水CUSO4粉末CUSO4粉末与磷酸和多聚磷酸总量的质量比为210000，搅拌震荡25分钟后静置，待混合液澄清后通过紫外分光光度计测试混合液的颜色，直至无水CUSO4不变色。00342细菌纤维素的溶解将聚合度为3100的细菌纤维素粉碎烘干后称重；用15NAOH溶液煮沸10小时，用蒸馏水洗涤两次，在30用超声波处理25小时；然后在高速。
20、搅说明书CN101942705ACN101942711A4/4页6拌下将细菌纤维素加入无水磷酸溶剂体系中，在45高速搅拌7小时，解制成浓度为85质量百分比的纺丝溶液，静置4H，过滤，脱泡，然后升温至65；00352再生纤维制备将温度为65、质量分数为85的纺丝溶液经计量泵进入喷丝孔喷出进入气隙，气隙的介质是空气，温度为室温，长度为6CM；然后进入纺丝浴，纺丝浴为80的磷酸的水溶液，浴温为0；再将丝条从凝固浴中引出后导入乙醇溶液中，萃取，在热辊上于100下干燥；再导入65、95的水浴及125的丙三醇槽中进行三级拉伸，总拉伸倍率为9倍。随后水洗、上油，在125热处理，得到再生细菌纤维素长丝成品。0。
21、036实施例40037一种再生细菌纤维素纤维的制备，包括00381无水磷酸溶剂体系的配制将磷酸和多聚磷酸混合，使P2O5质量含量为76；在30下搅拌15小时后静置，加入无水CUSO4粉末CUSO4粉末与磷酸和多聚磷酸总量的质量比为610000，搅拌震荡2分钟后静置，待混合液澄清后通过紫外分光光度计测试混合液的颜色，直至无水CUSO4不变色。00392细菌纤维素的溶解将聚合度为1610的细菌纤维素粉碎烘干后称重；用15NAOH溶液煮沸05小时，用去离子水洗涤两次，烘干然后在高速搅拌下将细菌纤维素加入无水磷酸溶剂体系中，在30高速搅拌4小时，解制成浓度为150质量百分比的纺丝溶液，静置2H，过滤，脱泡；00403再生纤维制备将温度为30、质量分数为150的纺丝浆液经计量泵进入喷丝孔喷出进入气隙，气隙的介质是空气，温度为室温，长度为6CM；然后进入纺丝浴，纺丝浴为丙酮，浴温为20；再经蒸汽拉伸，拉伸温度为120，拉伸倍率为25倍，随后水洗，上油，在130通过辐射热来处理进行，温度是120，施加为断裂强力5的张力，得到再生细菌纤维素长丝成品。说明书CN101942705A。