CN101698966A - 一种混合型纤维及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种混合型纤维的合成制备方法，该混合型纤维由天然蛋白质、纤维素和合成高分子组成。由磷酸铝催化反应生成的蛋白质、纤维素和合成高分子三者组成的共聚物纤维，其突出优点是透气性好、具有蚕丝性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种含有蛋白质、纤维素和合成高分子的混合纤维以及其制备方法。属于纺丝领域。
背景技术
蛋白质可以制成纤维材料，如蚕丝、羊毛等天然纤维。人工合成的蛋白质纤维近期也成为了科学家研究的热点，在日本公开了一种用牛奶蛋白质生产人工合成丝的信息，但其缺点比较突出，生产成本很高，制作工艺较复杂。
我国的蛋白质人工合成丝的发展较快，以李官奇为代表的发明家发明出主要以植物蛋白质和聚乙烯醇为主要原料的合成丝以及该丝的制造方法。这种丝具有蚕丝的优良性能，但蛋白质和聚乙烯醇的共聚反应存在反应时间长、共聚反应不完全和转化率低的缺点。
发明内容
本发明的目的是合成一种透气性好、具有蚕丝性能的人工合成混合型纤维。
本发明是通过以下方案实现的：利用磷酸铝作为催化剂，催化蛋白质、纤维素和合成高分子，使上述三种原料接枝共聚，从而合成一种混合型纤维。其中蛋白质为1～99重量份，纤维素为1～99重量份，合成高分子为1～99重量份，并且三者之和为100重量份。
所述的蛋白质为植物蛋白质和动物蛋白质中的至少一种。
所述的合成高分子为聚乙烯醇和聚丙烯腈中的至少一种。
所述的磷酸铝催化剂为固体或分子筛。
混合型纤维可以通过下列方法制备：
a、按配比分别称取蛋白质、纤维素以及合成高分子，并将其配成水溶液；
b、在水溶液中加入磷酸铝催化剂，使上述三种原料共聚；
c、过滤出磷酸铝催化剂，得到浓度为5％～70％的纺丝原液；
d、将纺丝原液进行泡脱后进入湿法纺丝机进行湿法纺丝；
e、纤维丝由纺丝机出来并进出到凝固浴液中，而后经空气牵伸、湿浴牵伸、干热牵伸、热定型和缩醛化后制成成品，即混合型纤维。
所述的纺丝原液为酸性，其pH值为0.5～6.5；凝固浴液为碱性。
所述的纺丝原液为碱性，其pH值为8～14；凝固浴液为酸性。
经凝固浴液后的纤维，在空气牵伸、湿浴牵伸和干热牵伸的总牵伸倍数为2～9倍。
缩醛化所用溶液中含有乙二醛和戊二醛中的至少一种。
本发明利用磷酸铝作为共聚反应的催化剂，可以有效的使共聚反应反应完全，且能缩短反应时间。本发明的混合型纤维不但含有蛋白质、合成高分子，而且含有天然原料纤维素。含有蛋白质和纤维素的织物具有很好的亲肤性利透气性，人们穿着时感到十分舒适；另外，这种纤维具有丰富的原料来源，能为农副产品增加附加值。
具体实施方式
实施例1、称取植物蛋白质20重量份、纤维素10重量份、聚乙烯醇55重量份以及聚丙烯腈15重量份。将蛋白质和纤维素加入到pH值为3的酸性溶液中，制成浓度为10.5％的溶液，再把聚乙烯醇和聚丙烯腈加水制成浓度为15％的溶液，再把聚乙烯醇和聚丙烯腈的水溶液加入到蛋白质和纤维素的混合液中，最后加入磷酸铝催化剂，在5℃～120℃的温度条件下催化接枝共聚，得到纺丝原液。
经脱泡后的纺丝原液再过滤后进入湿法纺丝机采用湿法纺丝。纺丝机喷嘴喷丝速度为30米/分，纤维丝进入凝固浴液中，而后经空气牵伸、湿浴牵伸、干热牵伸、热定型和缩醛化后制成成品。
实施例2、称取植物蛋白质40重量份、纤维素50重量份、聚乙烯醇5重量份以及聚丙烯腈5重量份。将蛋白质和纤维素加入到pH值为4的酸性溶液中，制成浓度为13.5％的溶液，再把聚乙烯醇和聚丙烯腈加水制成浓度为5％的溶液，再把聚乙烯醇和聚丙烯腈的水溶液加入到蛋白质和纤维素的混合液中，最后加入磷酸铝催化剂，在5℃～120℃的温度条件下催化接枝共聚，得到纺丝原液。
经脱泡后的纺丝原液再过滤后进入湿法纺丝机采用湿法纺丝。纺丝机喷嘴喷丝速度为40米/分，纤维丝进入凝固浴液中，而后经空气牵伸、湿浴牵伸、干热牵伸、热定型和缩醛化后制成成品。
实施例3、称取植物蛋白质80重量份、纤维素10重量份、聚乙烯醇10重量份。将蛋白质和纤维素加入到pH值为10的碱性溶液中，制成浓度为10.5％的溶液，再把聚乙烯醇加水制成浓度为15％的溶液，再把聚乙烯醇的水溶液加入到蛋白质和纤维素的混合液中，最后加入磷酸铝催化剂，在5℃～120℃的温度条件下催化接枝共聚，得到纺丝原液。
经脱泡后的纺丝原液再过滤后进入湿法纺丝机采用湿法纺丝。纺丝机喷嘴喷丝速度为20米/分，纤维丝进入凝固浴液中，而后经空气牵伸、湿浴牵伸、干热牵伸、热定型和缩醛化后制成成品。
实施例4、称取植物蛋白质20重量份、纤维素10重量份、聚乙烯醇55重量份以及聚丙烯腈15重量份。将蛋白质和纤维素加入到pH值为13的碱性溶液中，制成浓度为20％的溶液，再把聚乙烯醇和聚丙烯腈加水制成浓度为15％的溶液，再把聚乙烯醇和聚丙烯腈的水溶液加入到蛋白质和纤维素的混合液中，最后加入磷酸铝催化剂，在5℃～120℃的温度条件下催化接枝共聚，得到纺丝原液。
经脱泡后的纺丝原液再过滤后进入湿法纺丝机采用湿法纺丝。纺丝机喷嘴喷丝速度为30米/分，纤维丝进入凝固浴液中，而后经空气牵伸、湿浴牵伸、干热牵伸、热定型和缩醛化后制成成品。
Claims (9)
1.一种混合型纤维，其特征在于，由磷酸铝催化反应生成的蛋白质、纤维素和合成高分子三者组成的共聚物纤维，其中蛋白质为1～99重量份，纤维素为1～99重量份，合成高分子为1～99重量份，并且三者之和为100重量份。
2.根据权利要求1所述的混合型纤维，其特征在于所述的蛋白质为植物蛋白质和动物蛋白质中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的混合型纤维，其特征在于所述的合成高分子为聚乙烯醇和聚丙烯腈中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的混合型纤维，其特征在于所述的磷酸铝催化剂为同体或分子筛。
5.制造如权利要求1所述的混合型纤维，其特征在于：
a、按配比分别称取蛋白质、纤维素以及合成高分子，并将其配成水溶液；
b、在水溶液中加入磷酸铝催化剂，使上述三种原料共聚；
c、过滤出磷酸铝催化剂，得到浓度为5％～70％的纺丝原液；
d、将纺丝原液进行泡脱后进入湿法纺丝机进行湿法纺丝；
e、纤维丝由纺丝机出来并进出到凝固浴液中，而后经空气牵伸、湿浴牵伸、干热牵伸、热定型和缩醛化后制成成品，即混合型纤维。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述的纺丝原液为酸性，其pH值为0.5～6.5；凝固浴液为碱性。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述的纺丝原液为碱性，其pH值为8～14；凝固浴液为酸性。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：经凝固浴液后的纤维，在空气牵伸、湿浴牵伸和干热牵伸的总牵伸倍数为2～9倍。
9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：缩醛化所用溶液中含有乙二醛和戊二醛中的至少一种。
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| CN200910167880A CN101698966A (zh) | 2009-10-13 | 2009-10-13 | 一种混合型纤维及其制备方法 |
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|---|---|---|---|---|
| CN104988724A (zh) * | 2015-06-10 | 2015-10-21 | 四川大学 | 聚乙烯醇增强改性无卤阻燃聚丙烯腈复合纤维及其制备方法 |
| CN115045003A (zh) * | 2022-05-23 | 2022-09-13 | 湖州欣源环保科技有限公司 | 一种环保纤维丝及其制备方法 |
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2009
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| CN104988724B (zh) * | 2015-06-10 | 2017-05-03 | 四川大学 | 聚乙烯醇增强改性无卤阻燃聚丙烯腈复合纤维及其制备方法 |
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