CN102677221B - 一种纤维素蛋白质纤维的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种纤维素蛋白质纤维的制备方法，属于纺织纤维加工技术领域。本发明主要是将一定粒径的有机粉体与氢氧化钠溶液或乙醇按如下质量百分比：有机粉体2～30％，氢氧化钠溶液或乙醇70～98％的比例混合，通过搅拌机将有机粉体均匀分散制得有机粉体分散液；再将所得有机粉体分散液与粘胶原液按如下质量百分比：有机粉体分散液1～40％，粘胶原液60～99％的比例共混，通过搅拌、脱泡、纺丝工艺后制得纤维素蛋白质纤维；本发明的制备方法工艺简单，无需特殊设备，操作控制方便，易于实现工业化生产，所得纤维素蛋白质纤维综合了粘胶纤维和天然蛋白质纤维的优点，具有毛感以及良好的弹性、吸湿性、可染性、耐腐蚀性、蓬松性等，应用广泛。

Description

一种纤维素蛋白质纤维的制备方法
技术领域
本发明涉及一种纤维素蛋白质纤维的制备方法，属于纺织纤维加工技术领域。
背景技术
粘胶纤维是目前人们应用非常广泛的一种人造纤维，与天然棉纤维的某些性能极其相似，具有较好的吸湿性、可染性，抗静电，穿着舒适，具有其他化学纤维无法比拟的优点。但是其缺点也显而易见：粘胶纤维的强力低，特别是湿强力，只有干强力的二分之一多，洗涤时不能强烈搓洗，服用寿命短；粘胶纤维的缩水率高，洗涤后织物的外观不理想；粘胶纤维的弹性差，穿着时易变形，产生折皱，影响织物的美观。
羊毛、羽毛纤维具有良好的弹性，吸湿性，保暖性，蓬松性等特点，由羊毛、羽毛生产出的面料属高档面料，易于打理，手感滑糯，丰厚有身骨。虽然羊毛、羽毛等天然蛋白质纤维具有许多优良的特性，其纺织品也深受消费者欢迎，但价格较高，数量占纤维总量的5％，难以满足现有需求。
中国公开专利号CN101294316A，公开日2008年10月29日，发明创造名称为动物蛋白和植物纤维制造蛋白粘胶纤维方法，该申请案公开了一种利用动物毛、皮等作原料，提取动物蛋白质与植物纤维共纺的方法，通过对蛋白纤维上的蛋白质进行固化处理，就可制得蛋白粘胶纤维。该方法制得的蛋白粘胶纤维具有毛感、弹性，干强比羊毛好，是代替羊毛的好品种。但该方法需先利用动物毛、皮等作为原料提取蛋白质，还需进行固化处理，工艺流程复杂，所用化学试剂会对环境造成污染。该发明制得的蛋白粘胶纤维是以蛋白质为基体材料，达到代替羊毛的目的，而并未改善粘胶的性能。
发明内容
针对上述存在问题，本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种纤维素蛋白质纤维的制备方法，为满足本发明目的的技术解决方案是：
一种纤维素蛋白质纤维的制备方法，采用将粒径为1～50μm的有机粉体与固含量为1～5％的氢氧化钠溶液或1～10％的乙醇按如下质量百分比：
有机粉体             2～30％
氢氧化钠溶液或乙醇   70～98％
的比例混合，通过搅拌机将有机粉体均匀分散制得有机粉体分散液；
再将所得有机粉体分散液与固含量为1～15％的粘胶原液按如下质量百分比：
有机粉体分散液   1～40％
粘胶原液         60～99％
的比例共混，在搅拌机中搅拌0.5～3小时，搅拌机的转速为50～2000转/分，形成纺丝共混液，纺丝共混液脱泡1～15小时后进行湿法纺丝，制得纤维素蛋白质纤维；
其中，所述有机粉体为羊毛粉体或羽毛粉体中的一种。
所述粘胶原液的平均聚合度为200～700。
由于采用了以上技术方案，本发明具有以下优点：
本发明的制备方法利用有机粉体的优良特性，采用将有机粉体与氢氧化钠溶液或乙醇混合，使有机粉体均匀分散制得有机粉体分散液，并以粘胶原液为基体材料，通过搅拌机将有机粉体分散液与粘胶原液进行共混，依靠搅拌机将有机粉体分散液均匀的分散在粘胶溶液中。采用湿法纺丝的方法可以制备以粘胶为基体材料，以有机粉体为增强材料的纤维素蛋白质纤维。本发明的制备方法既使粘胶纤维具有天然蛋白质纤维的优良特性，提高粘胶纤维的附加价值，又节约成本。所制得的纤维素蛋白质纤维综合了粘胶纤维和蛋白质纤维的优点，具有毛感以及良好的弹性、吸湿性、可染性、耐腐蚀性、蓬松性等，应用广泛。
本发明所述的一种纤维素蛋白质纤维的制备方法，工艺简单，设备要求低，操作控制方便，易于实现工业化生产，无需特殊设备，在普通的粘胶生产和纺丝加工设备上即可生产出纤维素蛋白质纤维。
具体实施方式
为了制得纤维素蛋白质纤维，本发明采用如下方法：
A.有机粉体分散液的制备
将粒径为1～50μm的有机粉体与固含量为1～5％的氢氧化钠溶液或固含量为1～10％的乙醇按如下质量百分比：
有机粉体              2～30％
氢氧化钠溶液或乙醇    70～98％
的比例，放入搅拌机中进行搅拌，搅拌时间为1～3小时，搅拌机的转速为100～2000转/分，形成有机粉体分散液，备用。其中，所述有机粉体为羊毛或羽毛粉体中的一种。
B.纺丝共混液的制备
将粘胶原液与经A步骤制得的有机粉体分散液按如下质量百分比：
粘胶原液          60～99％
有机粉体分散液    1～40％
的比例，放入搅拌机中进行搅拌，搅拌时间为0.5～3小时，搅拌机的转速为50～2000转/分，形成纺丝共混液，备用。其中，粘胶原液的固含量为1～15％。
C.纺丝共混液的脱泡
将经B步骤制得的纺丝共混液经两道过滤，以去除微量未溶解的溶胀体和机械杂质，滤液打入脱泡釜中，脱泡1～15小时。
D.纺丝共混液的纺丝
将经C步骤脱泡后的纺丝共混液进行湿法纺丝工艺后得到纤维素蛋白质纤维。纺丝工艺包括：喷丝板、凝固浴、拉伸、定型、上油。其中，凝固浴的组成：硫酸25～50g/L，硫酸钠280～400g/L，硫酸锌10～30g/L。
下面结合具体实施例对本发明的一种纤维素蛋白质纤维的制备方法做进一步详细描述：
实施例1
按上述制备方法
A.羊毛粉体分散液的制备
将粒径为1μm的羊毛粉体20g与氢氧化钠溶液980g放入搅拌机中进行搅拌，搅拌时间为3小时，搅拌机的转速为100转/分，形成羊毛粉体分散液，备用。其中，氢氧化钠溶液的固含量为1％。
B.纺丝共混液的制备
将粘胶原液600g与经A步骤制得的羊毛粉体分散液400g放入搅拌机中进行搅拌，搅拌时间为3小时，搅拌机的转速为50转/分，形成纺丝共混液，备用。其中，粘胶原液的固含量为1％。
C.共混溶液的脱泡
将经B步骤制得的共混溶液经两道过滤，以去除微量未溶解的溶胀体和机械杂质，滤液打入脱泡釜中，脱泡1小时。
D.共混溶液的纺丝
将经C步骤脱泡后的纺丝共混液经过纺丝工艺后得到纤维素蛋白质纤维。其中，纺丝工艺包括：喷丝板、凝固浴、拉伸、定型、上油。其中，凝固浴的组成：硫酸25g/L，硫酸钠280g/L，硫酸锌10g/L。
实施例2
按上述制备方法
A.羊毛粉体分散液的制备
将粒径为30μm的羊毛粉体150g与氢氧化钠溶液850g放入搅拌机中进行搅拌，搅拌时间为2小时，搅拌机的转速为1000转/分，形成羊毛粉体分散液，备用。其中，氢氧化钠溶液的固含量为5％。
B.纺丝共混液的制备
将粘胶原液800g与经A步骤制得的羊毛粉体分散液200g放入搅拌机中进行搅拌，搅拌时间为2小时，搅拌机的转速为1000转/分，形成纺丝共混液，备用。其中，粘胶原液的固含量为10％。
C.共混溶液的脱泡
将经B步骤制得的共混溶液经两道过滤，以去除微量未溶解的溶胀体和机械杂质，滤液打入脱泡釜中，脱泡10小时。
D.共混溶液的纺丝
将经C步骤脱泡后的纺丝共混液经过纺丝工艺后得到纤维素蛋白质纤维。其中，纺丝工艺包括：喷丝板、凝固浴、拉伸、定型、上油。其中，凝固浴的组成：硫酸35g/L，硫酸钠350g/L，硫酸锌20g/L。
实施例3
按上述制备方法
A.羊毛粉体分散液的制备
将粒径为50μm的羊毛粉体300g与乙醇700g放入搅拌机中进行搅拌，搅拌时间为1小时，搅拌机的转速为2000转/分，形成羊毛粉体分散液，备用。其中，乙醇的固含量为10％。
B.纺丝共混液的制备
将粘胶原液990g与经A步骤制得的羊毛粉体分散液10g放入搅拌机中进行搅拌，搅拌时间为0.5小时，搅拌机的转速为2000转/分，形成纺丝共混液，备用。其中，粘胶原液的固含量为15％。
C.共混溶液的脱泡
将经B步骤制得的共混溶液经两道过滤，以去除微量未溶解的溶胀体和机械杂质，滤液打入脱泡釜中，脱泡15小时。
D.共混溶液的纺丝
将经C步骤脱泡后的纺丝共混液经过纺丝工艺后得到纤维素蛋白质纤维。其中，纺丝工艺包括：喷丝板、凝固浴、拉伸、定型、上油。其中，凝固浴的组成：硫酸50g/L，硫酸钠400g/L，硫酸锌30g/L。
实施例4
按上述制备方法
A.羽毛粉体分散液的制备
将粒径为1μm的羽毛粉体20g与氢氧化钠溶液980g放入搅拌机中进行搅拌，搅拌时间为3小时，搅拌机的转速为100转/分，形成羽毛粉体分散液，备用。其中，氢氧化钠溶液的固含量为1％。
B.纺丝共混液的制备
将粘胶原液600g与经A步骤制得的羽毛粉体分散液400g放入搅拌机中进行搅拌，搅拌时间为3小时，搅拌机的转速为50转/分，形成纺丝共混液，备用。其中，粘胶原液的固含量为1％。
C.共混溶液的脱泡
将经B步骤制得的共混溶液经两道过滤，以去除微量未溶解的溶胀体和机械杂质，滤液打入脱泡釜中，脱泡1小时。
D.共混溶液的纺丝
将经C步骤脱泡后的纺丝共混液经过纺丝工艺后得到纤维素蛋白质纤维。其中，纺丝工艺包括：喷丝板、凝固浴、拉伸、定型、上油。其中，凝固浴的组成：硫酸25g/L，硫酸钠280g/L，硫酸锌10g/L。
实施例5
按上述制备方法
A.羽毛粉体分散液的制备
将粒径为30μm的羽毛粉体150g与氢氧化钠溶液850g放入搅拌机中进行搅拌，搅拌时间为2小时，搅拌机的转速为1000转/分，形成羽毛粉体分散液，备用。其中，氢氧化钠溶液的固含量为5％。
B.纺丝共混液的制备
将粘胶原液800g与经A步骤制得的羽毛粉体分散液200g放入搅拌机中进行搅拌，搅拌时间为2小时，搅拌机的转速为1000转/分，形成纺丝共混液，备用。其中，粘胶原液的固含量为10％。
C.共混溶液的脱泡
将经B步骤制得的共混溶液经两道过滤，以去除微量未溶解的溶胀体和机械杂质，滤液打入脱泡釜中，脱泡10小时。
D.共混溶液的纺丝
将经C步骤脱泡后的纺丝共混液经过纺丝工艺后得到纤维素蛋白质纤维。其中，纺丝工艺包括：喷丝板、凝固浴、拉伸、定型、上油。其中，凝固浴的组成：硫酸35g/L，硫酸钠350g/L，硫酸锌20g/L。
实施例6
按上述制备方法
A.羽毛粉体分散液的制备
将粒径为50μm的羽毛粉体300g与乙醇700g放入搅拌机中进行搅拌，搅拌时间为1小时，搅拌机的转速为2000转/分，形成羽毛粉体分散液，备用。其中，乙醇的固含量为10％。
B.纺丝共混液的制备
将粘胶原液990g与经A步骤制得的羽毛粉体分散液10g放入搅拌机中进行搅拌，搅拌时间为0.5小时，搅拌机的转速为2000转/分，形成纺丝共混液，备用。其中，粘胶原液的固含量为15％。
C.共混溶液的脱泡
将经B步骤制得的共混溶液经两道过滤，以去除微量未溶解的溶胀体和机械杂质，滤液打入脱泡釜中，脱泡15小时。
D.共混溶液的纺丝
将经C步骤脱泡后的纺丝共混液经过纺丝工艺后得到纤维素蛋白质纤维。其中，纺丝工艺包括：喷丝板、凝固浴、拉伸、定型、上油。其中，凝固浴的组成：硫酸50g/L，硫酸钠400g/L，硫酸锌30g/L。

Claims (1)

1.一种纤维素蛋白质纤维的制备方法，其特征在于：将粒径为1～50μm的有机粉体与固含量为1～5％的氢氧化钠溶液或1～10％的乙醇按如下质量百分比：
有机粉体              2～30％
氢氧化钠溶液或乙醇    70～98％
的比例混合，通过搅拌机将有机粉体均匀分散制得有机粉体分散液；
再将所得有机粉体分散液与固含量为1～15％的粘胶原液按如下质量百分比：
有机粉体分散液         1～40％
粘胶原液               60～99％
的比例共混，在搅拌机中搅拌0.5～3小时，搅拌机的转速为50～2000转／分，形成纺丝共混液，纺丝共混液脱泡1～15小时后进行湿法纺丝，制得纤维素蛋白质纤维；
其中，所述有机粉体为羊毛粉体或羽毛粉体中的一种。
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