CN101974800B - 一种木蛹蛋白粘胶短纤维的制造方法 - Google Patents
一种木蛹蛋白粘胶短纤维的制造方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种木蛹蛋白粘胶短纤维的制造方法，更具体地说，本发明涉及一种利用蚕蛹蛋白和木纤维制造粘胶短纤维的方法。本发明旨在解决现有工艺技术不适于拿来生产木蛹蛋白纤维的问题，提供一种利用蚕蛹蛋白与木纤维素生产木蛹蛋白粘胶短纤维的方法。本工艺包括蚕蛹蛋白纺丝液的制备、蚕蛹蛋白液与木纤维素粘胶纺丝液共混、纺丝、凝固与固化、后处理，加入的助剂与用双氧水引发，降低木的粘度，利于蛋白液和粘胶液的均匀混合，且达到纺丝的粘度要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种粘胶短纤维的制造方法，更具体地说，本发明涉及一种利用蚕蛹蛋白和木纤维制造粘胶短纤维的方法。
背景技术
蚕蛹蛋白现阶段主要用于食品添加剂、化妆品添加剂以及与再生纤维素纤维、合成纤维进行共聚反应然后经过纺丝得到一种新的纺织用新材料。
目前，利用蚕蛹蛋白与棉纤维素来生产粘胶长丝，以及蚕蛹蛋白与竹纤维素生产粘胶长丝和粘胶短纤的工艺技术已经成熟，但未见蚕蛹蛋白与木纤维素生产粘胶长丝工艺，而根据已有的蚕蛹蛋白与棉纤维素生产粘胶长丝和蚕蛹蛋白与竹纤维素生产粘胶长丝和粘胶短纤的工艺技术，如果仅仅是对原料进行简单的更换是不能够生产出合格的木蛹蛋白纤维的，必须在工艺技术上进行改进。
一项公开号为CN 101117737A，名称为“一种竹蛹蛋白纤维长、短丝及其制备方法”的发明专利公开了一种竹蛹蛋白纤维制造长丝、短丝的方法；
一项公开号为CN 111882A，名称为“蚕蛹蛋白复合长纤维及其制造方法”的发明专利公开了一种蚕蛹蛋白与棉纤维制造长丝的方法。
这两项专利都集中在蚕蛹蛋白与棉纤维以及蚕蛹蛋白与竹纤维的混合纺丝上。主要存在以下缺陷：
一、根据上述专利如果进行简单的原料更换是不能进行木蛹蛋白纤维生产的，必须在工艺上进行改进，而文献中的技术不能进行木蛹蛋白纤维生产的主要原因如下：
1、木浆本身粘度比棉浆或者竹浆要高，不利于蛋白液和粘胶液的均匀混合；
2、由于粘胶粘度大的原因，现有技术无法使蛋白液与粘胶混合时使粘胶液的粘度达到纺丝要求。
3、因为棉浆粕制得的粘胶粘度比木浆粕粘胶低，其甲纤含量也比木浆粕粘胶低，如果直接采用现有技术制备木蛹蛋白纺丝液，在后序蛹蛋白纺丝液与粘胶纺丝液共混的时候不能够有效的进行，达不到纺丝的目的。
二、现有技术均要采用甲醛进行醛化，而甲醛本身是一种无色，有强烈刺激性气味的气体，属于原浆毒物，能与蛋白质结合，吸入高浓度甲醛后，会出现呼吸道的严重刺激和水肿、眼刺痛、头痛，也可发生支气管哮喘。皮肤直接接触甲醛，可引起皮炎、色斑、坏死。经常吸入少量甲醛，能引起慢性中毒，出现粘膜充血、皮肤刺激症、过敏性皮炎、指甲角化和脆弱、甲床指端疼痛等一系列问题。同时，从国际市场看，现在国外，特别是欧美发达国家对含有或生产过程采用甲醛的产品禁入。
发明内容
本发明旨在解决已有的蚕蛹蛋白与棉纤维素生产粘胶长丝和蚕蛹蛋白与竹纤维素生产粘胶长丝和粘胶短纤的工艺技术不适于拿来生产木蛹蛋白纤维的问题，提供一种利用蚕蛹蛋白与木纤维素生产木蛹蛋白粘胶短纤维的方法。
为了实现上述发明目的，具体技术方案如下：
一种木蛹蛋白粘胶短纤维的制造方法，其特征在于：具体工艺步骤如下：
A、蚕蛹蛋白纺丝液的制备：取蚕蛹蛋白和氢氧化钠，将蚕蛹蛋白溶解在氢氧化钠水溶液中，经过滤得到蚕蛹蛋白溶液，然后向蚕蛹蛋白溶液中加入双氧水进行引发后，再按一定比例加入助剂PEG200，得到蚕蛹蛋白纺丝液；
B、蚕蛹蛋白液与粘胶纺丝液共混：将蚕蛹蛋白纺丝液与木纤维素粘胶纺丝液分别脱泡后按一定比例进行静态混合并再次进行脱泡得到粘胶；
C、纺丝：采用二浴法湿法纺丝，粘胶由供胶管路送进纺丝机，由计量泵定量送入，通过烛形滤器再次滤去粒子杂质，并由曲管送入喷丝头组件，粘胶在压力下通过众多喷丝孔，形成众多粘胶细流；
D、凝固与固化：粘胶细流出来后，进入凝固浴，在经凝固浴凝固成型后成为初生丝条；初生丝条由导丝盘送去集束拉伸，在固化浴中，初生丝条经受拉伸的同时，最终完成分解再生过程，纤维的结构和性能基本定型下来，同时将蚕蛹蛋白固着在纤维束表面，形成稳定的皮芯结构；
E、后处理：将上述纤维束按一定规格切割后经过酸洗、脱硫、水洗、酸洗、水洗、上油、脱水、烘干后得到木蛹蛋白粘胶短纤维。
上述步骤A中蚕蛹蛋白和氢氧化钠的固体重量比为1：0.05-0.2，氢氧化钠水溶液质量体积百分比浓度为0.8-20%，温度为40-60℃，以蚕蛹蛋白液完全溶解在氢氧化钠溶液中不析出且pH值维持在9-14为准；
上述步骤A中所述的双氧水的加入量为双氧水与蚕蛹蛋白溶液的质量体积比为0.5-1‰。
上述步骤A中所述的蚕蛹蛋白溶液与助剂的重量比为1∶0.002-0.15。
上述步骤B中蚕蛹蛋白纺丝液与木纤维素粘胶纺丝液配比为蚕蛹蛋纺丝液白重量占5%-40%，木纤维素粘胶纺丝液重量占60%-95%。
上述步骤D中凝固浴含有硫酸钠250-360g/L、硫酸80-130g/L、硫酸锌10-50g/L、助剂1-1.5g/L，比重为1.25-1.32，温度为40-60℃。
所述的助剂为KF-311或者FO-2。
本发明带来的有益技术效果：
一、本发明不采用甲醛，消除了甲醛带来的环境影响。
二、因为棉浆粕制得的粘胶粘度比木浆粕粘胶低，其甲纤含量也比木浆粕粘胶低，如果直接采用现有技术制备木蛹蛋白纺丝液，在后序蛹蛋白纺丝液与粘胶纺丝液共混的时候不能够有效的进行，达不到纺丝的目的，所以本发明加入的助剂与用双氧水引发，降低木的粘度，利于蛋白液和粘胶液的均匀混合，且达到纺丝的粘度要求。
具体实施方式
实施例1
A、蚕蛹蛋白纺丝液的制备：取固体重量比为1：0.05的蚕蛹蛋白和氢氧化钠，将蚕蛹蛋白溶解在质量体积百分比浓度为0.8%，温度为40℃的氢氧化钠水溶液中，以蚕蛹蛋白液完全溶解在氢氧化钠溶液中不析出且pH值维持在9为准；经过滤得到蚕蛹蛋白溶液，然后向蚕蛹蛋白溶液中加入与蚕蛹蛋白溶液的质量体积比为0.5‰的双氧水进行引发后，再按蚕蛹蛋白溶液与助剂的重量比为1∶0.002的比例加入助剂PEG200，得到蚕蛹蛋白纺丝液；
B、蚕蛹蛋白液与粘胶纺丝液共混：将蚕蛹蛋白纺丝液与木纤维素粘胶纺丝液分别脱泡后按一定比例进行静态混合并再次进行脱泡得到粘胶；蚕蛹蛋白纺丝液与木纤维素粘胶纺丝液配比为蚕蛹蛋纺丝液白重量占5%，木纤维素粘胶纺丝液重量占95%；
C、纺丝：采用二浴法湿法纺丝，粘胶由供胶管路送进纺丝机，由计量泵定量送入，通过烛形滤器再次滤去粒子杂质，并由曲管送入喷丝头组件，粘胶在压力下通过众多喷丝孔，形成众多粘胶细流；
D、凝固与固化：粘胶细流出来后，进入凝固浴，在经凝固浴凝固成型后成为初生丝条；初生丝条由导丝盘送去集束拉伸，在固化浴中，初生丝条经受拉伸的同时，最终完成分解再生过程，纤维的结构和性能基本定型下来，同时将蚕蛹蛋白固着在纤维素表面，形成稳定的皮芯结构；凝固浴含有硫酸钠250g/L、硫酸80g/L、硫酸锌10g/L，比重为1.25，温度为40℃；
E、后处理：将经过酸洗、脱硫、水洗、酸洗、水洗、上油、脱水、烘干后得到木蛹蛋白粘胶长丝。
实施例2
A、蚕蛹蛋白纺丝液的制备：取固体重量比为1：0.2的蚕蛹蛋白和氢氧化钠，将蚕蛹蛋白溶解在质量体积百分比浓度为20%，温度为60℃的氢氧化钠水溶液中，以蚕蛹蛋白液完全溶解在氢氧化钠溶液中不析出且pH值维持在14为准；经过滤得到蚕蛹蛋白溶液，然后向蚕蛹蛋白溶液中加入与蚕蛹蛋白溶液的质量体积比为1‰的双氧水进行引发后，再按蚕蛹蛋白溶液与助剂的重量比为1∶0.15的比例加入助剂PEG200，得到蚕蛹蛋白纺丝液；
B、蚕蛹蛋白液与粘胶纺丝液共混：将蚕蛹蛋白纺丝液与木纤维素粘胶纺丝液分别脱泡后按一定比例进行静态混合并再次进行脱泡得到粘胶；蚕蛹蛋白纺丝液与木纤维素粘胶纺丝液配比为蚕蛹蛋纺丝液白重量占40%，木纤维素粘胶纺丝液重量占60%；
C、纺丝：采用二浴法湿法纺丝，粘胶由供胶管路送进纺丝机，由计量泵定量送入，通过烛形滤器再次滤去粒子杂质，并由曲管送入喷丝头组件，粘胶在压力下通过众多喷丝孔，形成众多粘胶细流；
D、凝固与固化：粘胶细流出来后，进入凝固浴，在经凝固浴凝固成型后成为初生丝条；初生丝条由导丝盘送去集束拉伸，在固化浴中，初生丝条经受拉伸的同时，最终完成分解再生过程，纤维的结构和性能基本定型下来，同时将蚕蛹蛋白固着在纤维素表面，形成稳定的皮芯结构；凝固浴含有硫酸钠360g/L、硫酸130g/L、硫酸锌50g/L，比重为1.32，温度为60℃；
E、后处理：将经过酸洗、脱硫、水洗、酸洗、水洗、上油、脱水、烘干后得到木蛹蛋白粘胶长丝。
实施例3
A、蚕蛹蛋白纺丝液的制备：取固体重量比为1：0.07的蚕蛹蛋白和氢氧化钠，将蚕蛹蛋白溶解在质量体积百分比浓度为9%，温度为45℃的氢氧化钠水溶液中，以蚕蛹蛋白液完全溶解在氢氧化钠溶液中不析出且pH值维持在11为准；经过滤得到蚕蛹蛋白溶液，然后向蚕蛹蛋白溶液中加入与蚕蛹蛋白溶液的质量体积比为0.7‰的双氧水进行引发后，再按蚕蛹蛋白溶液与助剂的重量比为1∶0.05的比例加入助剂PEG200，得到蚕蛹蛋白纺丝液；
B、蚕蛹蛋白液与粘胶纺丝液共混：将蚕蛹蛋白纺丝液与木纤维素粘胶纺丝液分别脱泡后按一定比例进行静态混合并再次进行脱泡得到粘胶；蚕蛹蛋白纺丝液与木纤维素粘胶纺丝液配比为蚕蛹蛋纺丝液白重量占20%，木纤维素粘胶纺丝液重量占80%；
C、纺丝：采用二浴法湿法纺丝，粘胶由供胶管路送进纺丝机，由计量泵定量送入，通过烛形滤器再次滤去粒子杂质，并由曲管送入喷丝头组件，粘胶在压力下通过众多喷丝孔，形成众多粘胶细流；
D、凝固与固化：粘胶细流出来后，进入凝固浴，在经凝固浴凝固成型后成为初生丝条；初生丝条由导丝盘送去集束拉伸，在固化浴中，初生丝条经受拉伸的同时，最终完成分解再生过程，纤维的结构和性能基本定型下来，同时将蚕蛹蛋白固着在纤维素表面，形成稳定的皮芯结构；凝固浴含有硫酸钠290g/L、硫酸95g/L、硫酸锌25g/L，比重为1.27，温度为45℃；
E、后处理：将经过酸洗、脱硫、水洗、酸洗、水洗、上油、脱水、烘干后得到木蛹蛋白粘胶长丝。
实施例4
A、蚕蛹蛋白纺丝液的制备：取固体重量比为1：0.15的蚕蛹蛋白和氢氧化钠，将蚕蛹蛋白溶解在质量体积百分比浓度为15%，温度为55℃的氢氧化钠水溶液中，以蚕蛹蛋白液完全溶解在氢氧化钠溶液中不析出且pH值维持在13为准；经过滤得到蚕蛹蛋白溶液，然后向蚕蛹蛋白溶液中加入与蚕蛹蛋白溶液的质量体积百分比为0.9‰的双氧水进行引发后，再按蚕蛹蛋白溶液与助剂的重量比为1∶0.13的比例加入助剂PEG200，得到蚕蛹蛋白纺丝液；
B、蚕蛹蛋白液与粘胶纺丝液共混：将蚕蛹蛋白纺丝液与木纤维素粘胶纺丝液分别脱泡后按一定比例进行静态混合并再次进行脱泡得到粘胶；蚕蛹蛋白纺丝液与木纤维素粘胶纺丝液配比为蚕蛹蛋纺丝液白重量占35%，木纤维素粘胶纺丝液重量占65%；
C、纺丝：采用二浴法湿法纺丝，粘胶由供胶管路送进纺丝机，由计量泵定量送入，通过烛形滤器再次滤去粒子杂质，并由曲管送入喷丝头组件，粘胶在压力下通过众多喷丝孔，形成众多粘胶细流；
D、凝固与固化：粘胶细流出来后，进入凝固浴，在经凝固浴凝固成型后成为初生丝条；初生丝条由导丝盘送去集束拉伸，在固化浴中，初生丝条经受拉伸的同时，最终完成分解再生过程，纤维的结构和性能基本定型下来，同时将蚕蛹蛋白固着在纤维素表面，形成稳定的皮芯结构；凝固浴含有硫酸钠350g/L、硫酸125g/L、硫酸锌45g/L，比重为1.3，温度为55℃；
E、后处理：将经过酸洗、脱硫、水洗、酸洗、水洗、上油、脱水、烘干后得到木蛹蛋白粘胶长丝。
Claims (6)
1.一种木蛹蛋白粘胶短纤维的制造方法，其特征在于：具体工艺步骤如下：
A、蚕蛹蛋白纺丝液的制备：取蚕蛹蛋白和氢氧化钠，将蚕蛹蛋白溶解在氢氧化钠水溶液中，经过滤得到蚕蛹蛋白溶液，然后向蚕蛹蛋白溶液中加入双氧水进行引发后，再按一定比例加入助剂PEG200，得到蚕蛹蛋白纺丝液；
B、蚕蛹蛋白纺丝液与木纤维素粘胶纺丝液共混：将蚕蛹蛋白纺丝液与木纤维素粘胶纺丝液分别脱泡后按一定比例进行静态混合并再次进行脱泡得到粘胶；
C、纺丝：采用二浴法湿法纺丝，粘胶由供胶管路送进纺丝机，由计量泵定量送入，通过烛形滤器再次滤去粒子杂质，并由曲管送入喷丝头组件，粘胶在压力下通过众多喷丝孔，形成众多粘胶细流；
D、凝固与固化：粘胶细流出来后，进入凝固浴，在经凝固浴凝固成型后成为初生丝条；初生丝条由导丝盘送去集束拉伸，在固化浴中，初生丝条经受拉伸的同时，最终完成分解再生过程，纤维的结构和性能基本定型下来，同时将蚕蛹蛋白固着在纤维束表面，形成稳定的皮芯结构；
E、后处理：将上述纤维束按一定规格切割后经过酸洗、脱硫、水洗、酸洗、水洗、上油、脱水、烘干后得到木蛹蛋白粘胶短纤维。
2.根据权利要求1所述的一种木蛹蛋白粘胶短纤维的制造方法，其特征在于：在步骤A中蚕蛹蛋白和氢氧化钠的固体重量比为1：0.05-0.2，氢氧化钠水溶液质量体积百分比浓度为0.8-20%，温度为40-60℃，以蚕蛹蛋白完全溶解在氢氧化钠溶液中不析出且pH值维持在9-14为准。
3.根据权利要求1所述的一种木蛹蛋白粘胶短纤维的制造方法，其特征在于：在步骤A中所述的蚕蛹蛋白溶液与助剂的重量比为1∶0.002-0.15。
4.根据权利要求1所述的一种木蛹蛋白粘胶短纤维的制造方法，其特征在于：在步骤B中蚕蛹蛋白纺丝液与木纤维素粘胶纺丝液配比为蚕蛹蛋白纺丝液重量占5%-40%，木纤维素粘胶纺丝液重量占60%-95%。
5.根据权利要求1所述的一种木蛹蛋白粘胶短纤维的制造方法，其特征在于：在步骤D中凝固浴含有硫酸钠250-360g/L、硫酸80-130g/L、硫酸锌10-50g/L、助剂1-1.5g/L，比重为1.25-1.32，温度为40-60℃。
6.根据权利要求5所述的一种木蛹蛋白粘胶短纤维的制造方法，其特征在于：所述的助剂为KF-311或者FO-2。
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