CN1030665C - 丝蛋白与聚乙烯醇共混纤维 - Google Patents

Abstract

一种丝蛋白与聚乙烯醇共混纤维，其特点是将聚乙烯醇水溶液与丝蛋白的盐溶液共混制成纺丝原液，利用普通湿法喷丝头纺出具有皮芯型结构的共混纤维。该纤维的蛋白质含量＞25%，用酸性染料的染色性接近蚕丝，吸湿性8-10%，外观、手感和光泽酷似蚕丝，强度＞3CN/dtex，延伸20%，3%定伸长弹性回复达85%以上，它是一种综合性能优于蚕丝的绢纺纤维。为缫丝、绢纺和丝绸服装生产中废料的利用、变废为宝开辟了新途径，有显著的经济效益和社会效益。

Description

 

本发明属于蛋白质与聚乙烯醇共混制成原液，利用湿法纺丝成型领域。该纤维具有蚕丝染色性、吸收性、卫生性及蚕丝特有的光泽、手感和丝鸣，其耐晒、耐腐和力学性能又优于蚕丝。

我国蚕丝资源丰富，历史悠久，产量占世界第一位。然而，在缫丝过程中约占生丝76.3％的脚料，其中部分用于绢纺，而绢纺又产生废料。从缫丝废料、绢纺废料和丝绸服装生产中的边角余料约占蚕丝总量的三分之一，另外还有大量蛹蛋白，均未得到充分利用，排放出去污染环境，造成公害。如何利用这些资源、变废为宝这是近年来人们十分关注的课题。苏联Илларио ВаЁ·л·等《φиброин НатураЛГВНОГЛГО шёлкаИМо

и

ИЦир Вoлок Нанаего ocнoве》Душанбе(нРфоН)1975 48-52报导，并在C.A.85：34473b刊载，利用聚乙烯醇水溶液与天然丝蛋白的电渗析水溶液共混，纺制丝蛋白-聚乙烯醇共混纤维，指出所得纤维由于强度大大降低，认为无利用价值。这种技术路线需用电渗析器将丝蛋白盐溶液中的盐除去，故增加设备费用，工艺流程长，在电渗析过程中丝蛋白流失难以避免，得率较低，兼之丝蛋白水溶液的稳定性差，丝蛋白易沉析，所以浓缩、共混和纺丝工艺都难控制。

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种直接利用丝蛋白盐溶液与聚乙烯醇水溶液共混制成纺丝原液、利用普通的湿法喷丝头纺出一种具有皮芯形结构的共混纤维。丝蛋白主要分布在皮层，保留了蚕丝光泽柔和、轻盈优雅、穿着舒适、卫生等优良性能；聚乙烯醇主要分布在芯层，作为纤维的骨架，并赋予纤维良好的力学性能，耐晒和耐腐等特性。

本发明提供的丝蛋白与聚乙烯醇共混纤维的配方组分(按重量计)为：

聚乙烯醇(可用10-35％

的水溶液)                        500-1000份

丝蛋白(可用10-30％的盐溶液)        50-500份

丝蛋白盐溶液的溶剂(可用氯化锌，硝酸钾、硫氰

化钠的水溶液等一种或一种以上的混合物浓度

非离子型表面活性剂                   0-10份

最佳配方组分(按重量计)为：

聚乙烯醇(20％的水溶液)                600份

丝蛋白(20％的NaSCN盐溶液)             400份

非离子型表面活性剂                      1份

本发明提供的丝蛋白与聚乙烯醇共混纤维的制造方法：

1.纺丝原液的制备

按上述配方称量，将聚乙烯醇加入盛有一定水的溶解器内，在搅拌下于90-100℃温度范围内溶解2-6小时，配成浓度为25％的水溶液；将丝蛋白加入盛有一定盐溶液的溶解器内，在搅拌下于40-110℃温度范围内溶解1-8小时。然后将聚乙烯醇水溶液和丝蛋白盐溶液混合，再经过滤、脱泡制得纺丝原液。

2.湿法纺丝

利用普通的湿法喷丝头，将纺丝原液用计量泵喷入硫酸钠或硫酸铵的水溶液中凝固成型，凝固浴液浓度为200-400克/升，并在硫酸钠或硫酸铵的塑化浴中拉伸300-800％。

3.纺丝后处理

将拉伸后的共混纤维经200-280℃温度下进行热定型处理，同时用甲醛、交联剂进行化学交联，时间为2-120分钟。

本发明的丝蛋白与聚乙烯醇共混纤维的丝蛋白含量)25％，用酸性染料染色其染色性接近蚕丝，吸湿性为8-10％，外观、手感、光泽酷似蚕丝，强度)3CN/dtex，延伸20％，3％定伸长弹性回复达85％以上，它是一种综合性能优良的绢形纤维。

本发明具有如下优点：

1.用丝蛋白与聚乙烯醇盐溶液直接纺丝，简化了工艺流程，缩短了生产线，设备投资少，生产易于控制，蛋白质利用率高达90％以上，为缫丝、绢纺和丝绸服装生产中废料的利用，变废为宝，开辟了新的有用途径。

2.本发明采用一般的湿法喷丝头纺制皮芯形结构的共混纤维，使湿法生产皮芯形结构的共混纤维成为现实，避免了结构复杂的喷丝头所带来工艺和加工等困难。

3.通过改变纺丝，拉伸，热处理工艺条件，使带盐纺丝路线纺制纤维的光泽达到绢纺水平，解决了带盐纺丝路线所得纤维光泽差的缺点。

实施例：

1.按上述配方将20％聚乙烯醇水溶液600克，20％丝蛋白的Na₂SCN水溶液400克，非离子型表面活性剂10克共混，经过滤、脱泡成纺丝原液，用湿法喷丝头，在400克/升(NH₄)₂SO₄水溶液中凝固成型，200克/升(NH₄)₂SO₄水溶液的塑化浴中拉伸4倍，然后在200℃温度下热处理和用甲醛交联剂进行化学交联，时间为10分钟。所得共混纤维的强度为3CN/dtex，吸湿率为9％，其外观和手感酷似蚕丝，有独特的丝鸣，可用酸性粱料染色，其耐光、耐晒和防腐优于蚕丝。

2.将20％聚乙烯醇水溶液600克，20％丝蛋白的氯化锌水溶液400克、非离子型表面活性剂10克共混，经过滤脱泡制成纺丝原液，用湿法喷丝头，在400克/升Na₂SO₄水溶液中凝固成型，200克/升Na₂SO₄水溶液的塑化浴中拉伸4倍，然后在200℃温度下热处理和甲醛交联剂进行化学交联，时间为10分钟。所得共混纤维的强度为3CN/dtex，吸湿率为9％，其外观、手感和其他性能同实施例1。

3.将18％聚乙烯醇水溶液600克，20％丝蛋白硝酸钾水溶液400克，共混，经过滤脱泡制成纺丝原液，用湿法喷丝头，在400克/升的(NH₄)₂SO₄水溶液中凝固成型，200克/升(NH₄)₂SO₄水溶液的塑化浴中拉伸5倍，然后在200℃温度下热处理和用甲醛交联剂进行化学交联，时间为10分钟，所得共混纤维的强度为3CN/dtex，吸湿率为9％，其外观、手感和其他性能接近实施例1。

Claims (4)

1.一种丝蛋白与聚乙烯醇共混纤维的制造方法，其特征在于：

(1)纺丝原液的制备

将聚乙烯醇加入盛有一定水的溶解器内，在搅拌下于90-100℃温度范围内溶解2～6小时，配成浓度为25％的水溶液，将丝蛋白加入盛有一定盐溶液的溶解器内，在搅拌下于40-110℃温度范围内溶解1-8小时，然后将聚乙烯醇水溶液和丝蛋白盐溶液混合，再经过滤，脱泡制得纺丝原液。

(2)湿法纺丝

利用普通的湿法喷丝头，将纺丝原液用计量泵喷入硫酸钠或硫酸铵的水溶液中凝固成型，凝固浴液浓度为200-400克/升，并在硫酸钠或硫酸铵的塑化浴中拉伸300-800％。

(3)纺丝后处理

将拉伸后的共混纤维经200-280℃温度下进行热定型处理，同时用甲醛交联剂进行化学交联，时间为2-120分钟。

2.按照权利要求1所述丝蛋白与聚乙烯醇共混纤维的制备方法，其特征在于该共混纤维所用起始原料的配方组分(按重量计)为：

聚乙烯醇(10-35％的水溶液)    500-1000份

丝蛋白(10-30％的盐溶液)           500份

盐溶液浓度                      10-70％

非离子表面活性剂               0.5-10份

丝蛋白与聚乙烯醇共混纤维的主要性能

丝蛋白含量                       ＞25％

吸湿性为                         8-10％

强度                         ＞3CN/dteX

延伸                               20％

3％定伸长弹性回复达            85％以上

3.按照权利要求1或2所述丝蛋白与聚乙烯醇共混纤维的制备方法，其特征在于该共混纤维的最佳配方组分(按重量计)为：

聚乙烯醇(20％的水溶液)            600份

丝蛋白(20％的NaSCN盐溶液)         400份

非离子表面活性剂                    1份

丝蛋白与聚乙烯醇共混纤维的主要性能

丝蛋白含量                         25％

吸湿性为                            9％

强度                           3CN/dtex

延伸                               20％

3％定伸长弹性回复达                85％

4.按照权利要求1或2所述丝蛋白与聚乙烯醇共混纤维，其特征在该共混纤维的丝蛋白溶液溶剂为氯化锌、硝酸钾和硫氢化钠。