CN105088406A - 一种聚丙烯改性羽毛复合纤维及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种聚丙烯改性羽毛复合纤维及其制备方法，其特征在于，由下列重量份的原料制备制成：家禽羽毛40-60、羽绒14-17、硅烷偶联剂KH5501-3、纳米二氧化硅1-2、纳米银1-2、壳聚糖14-20、聚丙烯30-50、炭黑1-2、柠檬草精油0.2-0.4、钨酸铵0.4-0.6、水适量；添加的炭黑、柠檬草精油和钨酸铵增强了复合纤维的可纺织性、抗拉强度、耐热性和耐候等方面的性能，不易变色，品质高，深受大家的喜爱，本发明制备原料成本低，整个工艺设备简单，成本较低，对生态环境无污染，具有很大的应用前景。

Description

一种聚丙烯改性羽毛复合纤维及其制备方法

技术领域

本发明涉及纺织材料技术领域，具体涉及一种聚丙烯改性羽毛复合纤维及其制备方法。

背景技术

在纺织工业中，只有等规立构聚丙烯可以被用来生产纺织纤维，这是因为等规立构聚丙烯纤维具有较高的结晶度和取向度，规整性较好。因此等规立构聚丙烯纤维被广泛的用作缝纫线、绷带、织物袋和生物医用材料。但是由于等规立构聚丙烯纤维缺乏染色性能，限制了其在纺织服装领域的应用。羽绒是一种天然的蛋白质纤维材料，除了少量的用于服装和床上用品中作保暖填充材料以及在复合材料中作为增强材料之外，大部分只是简单加工处理用作饲料或采用发酵等方法进行降解，造成了大量的浪费。羽绒单独制成纤维时脆性大、抗拉强度低，不适合做成外衣，只适合填充在衣服里面取得很强的保暖性，由于羽绒在羽毛中含量甚少，通常仅占20～25%，使用成本过高，羽毛纤维没有得到很好利用，十分可惜。本发明利用废弃的羽毛降解成角蛋白溶液，然后和改性的壳聚糖溶液混合纺丝，相容性好，再利用等规立构聚丙烯填充羽毛纤维，降低羽毛的用量，增加重量，并且提高了纤维的强度、模量、耐热性、耐化学性和防腐性等方面的性能，开发了新型的纺织面料，促进了社会和经济的发展。

发明内容

本发明的目的是提供一种聚丙烯改性羽毛复合纤维及其制备方法，以克服现有技术的不足。

本发明的目的是通过以下技术手段实现的：

一种聚丙烯改性羽毛复合纤维及其制备方法，其特征在于，由下列重量份的原料制成：家禽羽毛40-60、羽绒14-17、硅烷偶联剂KH5501-3、纳米二氧化硅1-2、纳米银1-2、壳聚糖14-20、聚丙烯30-50、炭黑1-2、柠檬草精油0.2-0.4、钨酸铵0.4-0.6、水适量；

本发明所述一种聚丙烯改性羽毛复合纤维及其制备方法，由以下具体步骤制成：

（1）将家禽羽毛和羽毛梗分开，分别用清水漂洗干净，晾干，进行脱水处理，羽毛挤压分离，羽毛梗进行扭转挤压，再将羽毛和羽毛梗裁切成平均大小后和羽绒混合加到高压灭菌锅里于100-200°C下灭菌及脱臭，自燃冷却后将混合羽毛料置于酒精中浸泡4-6小时，再用清水洗涤表面呈中性后烘干，研磨成粉末状备用；

（2）将硅烷偶联剂KH550用适量的异丙醇溶解置于反应容器中，再加入纳米二氧化硅、纳米银，在70-90°C下搅拌回流1-3h，冷却，抽滤、洗涤、干燥后备用，再将壳聚糖用冰醋酸溶液溶解制成含量为3%的壳聚糖醋酸溶液，再用氢氧化钠碱化2-3h后，加入上述备用的混合物，在40-60°C下反应2-3h，冷却，过滤、洗涤，烘干后备用；

（3）将步骤（1）和步骤（2）制备的物质分别用等量溶剂溶解，使羽毛中角蛋白含量在8-13%范围内，然后混合制成复合纺丝原液，纺丝后进行短切备用；

（4）将聚丙烯和其余剩余的物质混合加到双螺杆挤出机中主喂料槽，再将步骤（3）得到的短切胶丝在自然排气口加入，共混挤出温度区段为195°C,190°C,190°C,185°C,180°C,165°C，110°C，得到复合母粒，将复合母粒进行纺丝即可。

本发明的优点是：本发明利用废弃的羽毛进行脱水除味除臭脱脂，用溶剂溶解制成合适溶度的角蛋白溶液，并且利用纳米二氧化硅和纳米银改性壳聚糖，使壳聚糖具有优良的抗菌、杀菌、抑菌和抗紫外等优良的性能，本发明利用壳聚糖溶液和角蛋白溶液共混纺丝得到的织品具有良好的吸湿性、抗菌性、生物可降解性等特点，并且再通过添加聚丙烯增强了材料的耐磨性、抗拉强度、重量等方面的特性，减少了羽毛纤维的用量，增加了羽毛的新用途，添加的炭黑、柠檬草精油和钨酸铵增强了复合纤维的可纺织性、抗拉强度、耐热性和耐候等方面的性能，不易变色，品质高，深受大家的喜爱，本发明制备原料成本低，整个工艺设备简单，成本较低，对生态环境无污染，具有很大的应用前景。

具体实施方式

一种聚丙烯改性羽毛复合纤维及其制备方法，其特征在于，由下列重量份（公斤）的原料制成：家禽羽毛60、羽绒16、硅烷偶联剂KH5503、纳米二氧化硅1、纳米银2、壳聚糖17、聚丙烯46、炭黑2、柠檬草精油0.4、钨酸铵0.5、水适量；

本发明所述一种聚丙烯改性羽毛复合纤维及其制备方法，由以下具体步骤制成：

（1）将家禽羽毛和羽毛梗分开，分别用清水漂洗干净，晾干，进行脱水处理，羽毛挤压分离，羽毛梗进行扭转挤压，再将羽毛和羽毛梗裁切成平均大小后和羽绒混合加到高压灭菌锅里于150°C下灭菌及脱臭，自燃冷却后将混合羽毛料置于酒精中浸泡6小时，再用清水洗涤表面呈中性后烘干，研磨成粉末状备用；

（2）将硅烷偶联剂KH550用适量的异丙醇溶解置于反应容器中，再加入纳米二氧化硅、纳米银，在80°C下搅拌回流3h，冷却，抽滤、洗涤、干燥后备用，再将壳聚糖用冰醋酸溶液溶解制成含量为3%的壳聚糖醋酸溶液，再用氢氧化钠碱化3h后，加入上述备用的混合物，在50°C下反应2h，冷却，过滤、洗涤，烘干后备用；

（3）将步骤（1）和步骤（2）制备的物质分别用等量溶剂溶解，使羽毛中角蛋白含量在11%范围内，然后混合制成复合纺丝原液，纺丝后进行短切备用；

（4）将聚丙烯和其余剩余的物质混合加到双螺杆挤出机中主喂料槽，再将步骤（3）得到的短切胶丝在自然排气口加入，共混挤出温度区段为195°C,190°C,190°C,185°C,180°C,165°C，110°C，得到复合母粒，将复合母粒进行纺丝即可。

使用本发明制备的羽绒复合纤维性能指标参数如下：

吸湿率（%）：14.2；

回潮率（%）：5.2；

拉伸率（%）:28.6；

拉伸断裂强度（N）：5.4。

Claims (2)

1.一种聚丙烯改性羽毛复合纤维及其制备方法，其特征在于，由下列重量份的原料制备制成：家禽羽毛40-60、羽绒14-17、硅烷偶联剂KH5501-3、纳米二氧化硅1-2、纳米银1-2、壳聚糖14-20、聚丙烯30-50、炭黑1-2、柠檬草精油0.2-0.4、钨酸铵0.4-0.6、水适量。

2.根据权利要求1所述一种聚丙烯改性羽毛复合纤维及其制备方法，其特征在于，由以下具体步骤制成：

（1）将家禽羽毛和羽毛梗分开，分别用清水漂洗干净，晾干，进行脱水处理，羽毛挤压分离，羽毛梗进行扭转挤压，再将羽毛和羽毛梗裁切成平均大小后和羽绒混合加到高压灭菌锅里于100-200°C下灭菌及脱臭，自燃冷却后将混合羽毛料置于酒精中浸泡4-6小时，再用清水洗涤表面呈中性后烘干，研磨成粉末状备用；

（2）将硅烷偶联剂KH550用适量的异丙醇溶解置于反应容器中，再加入纳米二氧化硅、纳米银，在70-90°C下搅拌回流1-3h，冷却，抽滤、洗涤、干燥后备用，再将壳聚糖用冰醋酸溶液溶解制成含量为3%的壳聚糖醋酸溶液，再用氢氧化钠碱化2-3h后，加入上述备用的混合物，在40-60°C下反应2-3h，冷却，过滤、洗涤，烘干后备用；

（3）将步骤（1）和步骤（2）制备的物质分别用等量溶剂溶解，使羽毛中角蛋白含量在8-13%范围内，然后混合制成复合纺丝原液，纺丝后进行短切备用；

（4）将聚丙烯和其余剩余的物质混合加到双螺杆挤出机中主喂料槽，再将步骤（3）得到的短切胶丝在自然排气口加入，共混挤出温度区段为195°C,190°C,190°C,185°C,180°C,165°C，110°C，得到复合母粒，将复合母粒进行纺丝即可。