CN106012072B - 一种具有丝、麻特征的功能性纤维素纤维及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具有丝、麻特征的功能性纤维素纤维,其特征在于:所述纤维中含有氨基酸。本发明还提供一种制备具有丝、麻特征的功能性纤维素纤维的方法,其特征在于:包括高粘度蛋白质溶液的制备步骤。所述高粘度蛋白质溶液的制备步骤包括尿素溶液配制步骤,所述尿素溶液配制步骤包括:配制3.0‑6.0mol/L的尿素溶液,加热至35‑50℃。本发明制备的纤维,含有1.12‑4.96wt%的氨基酸,2.0‑6.0wt%的麻提取物,使得制备的纤维,具有更舒爽的体验和功能性。
Description
技术领域
本发明属于纺织技术领域中化学纤维技术,具体来说涉及一种具有丝、麻特征的功能性纤维素纤维及其制备方法。
背景技术
由于耕地的减少和石油资源的日益枯竭,天然纤维、合成纤维的产量受到了越来越多的制约。同时,在人们回归自然,崇尚绿色纺织品的今天,天然蛋白纤维及麻纤维面料越来越受到人们的重视。但由于麻纤维质地粗硬,不宜直接做服用纺织的原料,需要进行多种工艺处理,增加成本,且产量增加缓慢,不能满足实际需求;天然蛋白纤维如蚕丝、羊绒等产量有限,且价格昂贵,使得普通大众难以接受。
由于再生纤维素纤维具有吸湿、透气性好,穿着舒适的特点,使对纤维素纤维的功能化改性获得了一个空前的发展机遇。在此基础上,人们对麻改性纤维素纤维和蛋白质改性纤维素纤维的开发进入了高速发展的阶段,取得了一定的成果。
中国专利CN200610068481.5公开了一种采用麻材植物为原料制备麻材粘胶纤维的方法以及采用该方法制备的麻材粘胶纤维,步骤包括生产步骤备料、蒸煮、打浆、漂白、浸渍、黄化、纺丝等,从而得到麻材粘胶纤维。中国专利ZL201010265600.2公开了一种麻粘胶纤维的制备方法,包括:将麻浆粕经过浸渍、压榨和粉碎处理后,得到碱纤维素;将碱纤维素经过黄化、溶解和过滤处理后,得到纺丝胶液;将所述纺丝胶液进行纺丝,得到麻粘胶纤维。中国专利ZL201310084726.3公开了一种汉麻杆粘胶纤维的制备方法及其应用,所述汉麻杆粘胶纤维的制备方法包括备料、浸渍压榨、粉碎、老成、黄化、溶解、过滤、脱泡、纺前过滤、拉丝及后处理等步骤。中国专利ZL201310084738.6公开了一种苎麻杆抗菌粘胶纤维的制备方法及其应用,所述的苎麻杆抗菌粘胶纤维的制备方法包括压榨、粉碎、浸泡、脱胶、酸碱处理、蒸煮、制浆粕、后处理等步骤。中国专利ZL200410004397.8公开了一种麻材粘胶纤维浆粕及功能纤维制备方法,本发明涉及利用麻材生产粘胶纤维浆粕及功能纤维的工艺技术。中国专利ZL200710130606.7公开了一种粘胶纤维及其制备方法,提供了一种利用工业大麻为原料制备的粘胶纤维及其制备方法。中国专利200810037072.8公开了一种用剑麻叶制取粘胶纤维的方法。中国专利201510176587.6公开了一种含罗布麻提取物的粘胶纤维的制备方法,包括以下步骤:抗菌剂溶液的制备(将罗布麻提取物粉末加入到温度为25±1℃的水中,加入量为120g/1000ml水,充分搅拌至粉末完全溶解制成抗菌剂溶液),加入分散剂,加入羧甲基纤维素钠,和纺丝原液共混,纺丝,后处理,得到含有罗布麻提取物的粘胶纤维。中国专利201510433580.8公开了一种麻粘胶薄荷纤维的制备方法及袜子,包括:将麻浆粕经过浸渍、压榨和粉碎处理后,得到碱纤维素;将所述碱纤维素进行黄化处理,然后添加竹炭薄荷乳液,再经过溶解和过滤处理后,得到纺丝溶液;将所述纺丝溶液进行纺丝,得到麻粘胶纤维。中国专利ZL201110066533.6公开了一种麻材粘胶短纤维及其制备方法,采用麻材为原料制成麻浆粕,再用这种浆粕生产而得到麻材粘胶短纤维。
上述专利是制备麻改性纤维素纤维的生产技术。从这些技术中可以看出,麻改性纤维素纤维的制备主要是先制备麻浆粕,然后将麻浆粕利用粘胶制备工艺进行麻粘胶原液的制备,然后进行纺丝。麻先制成麻浆粕或者制备麻粘胶原液的过程中,要经理浓碱、高温过程,麻的有效成份保留过少,因此制备的纤维中麻的特性就相应减少,严重影响纤维的性能。
中国专利ZL02138823.7、200410010327.3、200710168521.8、200910048098.7等公开了大豆蛋白改性的纤维素纤维及其制备方法;中国专利ZL200610016426.1、ZL200910153053.6、ZL201110329457.3、ZL201220387021.4、200910154855.9等公开了蚕丝改性的纤维素纤维及其制备方法;中国专利ZL200710097723.8公开了一种动物蛋白和植物纤维制造蛋白粘胶纤维方法,利用动物毛、皮等作原料制成蛋白液,提取动物蛋白质和植物纤维共纺。中国专利ZL200810163379.2公开了一种牛乳蛋白粘胶丝及其制备方法;中国专利201110170688.4公开了一种胶原蛋白/纤维素复合纤维及其制备方法;中国专利200910172139.3公开了一种花生蛋白纤维素共混复合纤维及制备方法;中国专利ZL201110206559.6公开了一种鸡毛再生蛋白粘胶纤维及其制备方法和应用;中国专利201010184697.4公开了牛奶蛋白共混再生纤维素纤维及其制备工艺;中国专利ZL200810302306.7、ZL200710097723.8公开了一种动物蛋白和植物纤维制造蛋白粘胶纤维的方法;中国专利ZL201210033741.0公开了一种羊毛蛋白复合粘胶纤维的生产工艺;中国专利ZL201210304512.8公开了一种蛹蛋白纤维素复合粘胶短纤纺丝液的制备方法;中国专利201110400581.4公开了一种再生动物微粉蛋白纤维素纤维及其制备方法。
上述专利主要是利用各种蛋白质对纤维素纤维进行改性,综合这些专利的生产技术,其生产方法主要有两种:(1)将各种蛋白质进行碱溶解处理得到蛋白液,(2)将各种蛋白质进行预处理或者粉碎细化处理后通过研磨制成纳米或微米蛋白粉体,然后采用共混改性的方式加入粘胶中进行湿法纺丝成型。第一种方法中将蛋白质溶解成蛋白液的方式会完全破坏了蛋白质纤维原有的空腔结构,如果不后续交联处理,在纺丝成型或后处理过程中蛋白质流失严重;如果采用交联处理,主要是使用醛类物质进行缩醛化或使用重金属进行变性固化,不仅影响蛋白纤维的品质,而且还会造成严重的环境污染。第二种方法中采用添加纳米或微米状蛋白粉体方式,虽然避免了第一种方法中存在的问题,但蛋白粉体在粘胶原液中还会存在溶胀现象,影响共混胶的过滤性能。
前面所述专利只是对纤维素纤维进行单一改性,即要么只是蛋白质改性或者麻改性。随着人们对织物舒适性要求的提高,蛋白质和麻同时改性纤维素纤维越来越受到重视。
中国专利201410380285.6公开了一种丝麻纤维素纤维及其制备方法,具体工艺包括:麻浆粘胶纺丝原液的制备、蛋白质分散乳化液的制备、麻浆蛋白改性纺丝原液的制备和纺丝后处理等。其中麻浆粘胶纺丝原液的制备热盎然采用粘胶工艺,用到强碱,且耗时长,对麻浆粕中的有效成分破坏较大,影响性能。同时蛋白质作为有机物质,使用碱液处理和陶瓷辊、星型球磨机进行研磨分散的效果较差,影响蛋白质品质。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供一种具有丝、麻特征的功能性纤维素纤维及其制备方法,以实现以下发明目的:
1、本发明制备的纤维中,含有蛋白质和麻提取物;
2、本发明制备的纤维具有良好的抗菌性和白度;
3、本发明制备纤维的过程中不会破坏蛋白质纤维原有的空腔结构,使蛋白质溶液中蛋白质的分子链结构不受破坏,保证了成型时蛋白质的分子链不发生变化,保证了纤维保留蛋白质的特性,使得纤维具有柔顺的丝质滑顺感;
4、本发明制备纤维的过程中,避免浓碱、高温的处理过程,不使用麻浆粕,却使制备的纤维具有使用浆粕制备的纤维素纤维的结构和功能;可快速的将肌肤表面的湿气与汗水经芯吸、扩散、传输等作用排出体外,服用性能更佳;
5、本发明制备的纤维具有丝和麻的特征和功能;
6、本发明制备纤维过程中,有效避免蛋白质在粘胶原液中的溶胀现象,提高混胶的过滤性能;
7、本发明纤维制备过程中,不会造成环境污染;
8、本发明中具有丝、麻特征的功能性纤维素纤维的制备方法简单,原料来源广泛,设备投资较少,在现有生产线上即可实现,易于实现产业化。
为了实现上述发明目的,本发明采用的技术方案如下:
一种具有丝、麻特征的功能性纤维素纤维,其特征在于:所述纤维中含有氨基酸。
以下是对上述技术方案的进一步改进:
所述纤维中,氨基酸含量为1.12-4.96wt%。
所述纤维麻提取物含量为2.0-6.0wt%。
所述方法包括高粘度蛋白质溶液的制备步骤。
所述高粘度蛋白质溶液的制备步骤包括尿素溶液配制步骤,所述尿素溶液配制步骤包括:配制3.0-6.0mol/L的尿素溶液,加热至35-50℃。
所述高粘度蛋白质溶液的制备步骤还包括保温溶解步骤,所述保温溶解步骤:将蛋白质按质量分数为10.0%-25.0%的比例加入到配制的尿素溶液中,加热至70℃-90℃保温,保温溶解2.5-4h,制得落球粘度为30-60s的蛋白质溶液。
所述蛋白质为植物蛋白或者动物蛋白中的一种或几种。
所述蛋白质为大豆分离蛋白、蚕丝蛋白或者羊毛蛋白中的一种。
所述方法还包括高粘度蛋白质-麻提取物复合添加剂的制备步骤,所述高粘度蛋白质-麻提取物复合添加剂的制备步骤包括:将麻提取物加入到制备的蛋白质溶液中,加入麻提取物的质量分数为10.0%-25.0%;所述麻提取物来自于苎麻、黄麻、亚麻、罗布麻和红麻中的一种或者几种。
所述方法还包括共混纺丝原液的制备步骤、纺丝步骤、后处理步骤;所述共混纺丝原液的制备步骤包括:将制备的高粘度蛋白质-麻提取物复合添加剂加入到制得的纺丝原液中,所述复合添加剂按有效成分计算加入量占粘胶中甲种纤维素含量的比例为4.0%-12.0%;所述纺丝步骤,纺丝凝固浴组份为:硫酸90-120g/L、硫酸钠260-320g/L。
由于采用了上述技术方案,本发明达到的技术效果如下:
1、本发明制备的纤维中,含有1.12-4.96wt%的氨基酸,2.0-6.0wt%的麻提取物,使得制备的纤维,具有更舒爽的体验和功能性;
2、本发明制备的纤维具有良好的抗菌性,其对大肠杆菌的抑菌率≥85.6%,对金黄色葡萄球菌的抑菌率≥88.7%,对白色念珠菌的抑菌率≥86.5%,纤维白度在78%-86%;
3、制备纤维的过程中,由于采用了特殊的制备工艺,使得制备过程不会破坏蛋白质纤维原有的空腔结构,使蛋白质溶液中蛋白质的分子链结构不受破坏,保证了成型时蛋白质的分子链不发生变化,减少流失蛋白质流失少,因此保证了纤维中蛋白质的含量,提高了纤维的功能性,该纤维中含有多种氨基酸,具有良好的手感和护肤功能,总的氨基酸含量为1.12%-4.96%,结合吸湿效果,使得纤维的护肤效果更好;
4、制备纤维的过程中,不使用麻浆粕,却使制备的纤维具有使用浆粕制备的纤维素纤维的结构和功能;与常规粘胶纤维相比,该功能性纤维素纤维的截面呈扁平类中空结构,纤维表面呈细微沟槽状,所形成的毛细管作用将肌肤表面的湿气与汗水经芯吸、扩散、传输等作用排出体外,服用性能更佳。由SGS根据标准AATCC79:2007进行检测,与常规粘胶纤维相比,其吸湿性能(吸湿速度)有很大提高,吸湿速度为2-4s,常规粘胶纤维为10s以上;
5、本发明制备纤维过程中,使用大豆分离蛋白、蚕丝蛋白或者羊毛蛋白,使得制备纤维过程中,与粘胶的相容性能最好,特别是加入麻类提取物,并采用一系列组合工艺后,可纺性更好,喷孔阻塞率≤0.52%,制备的纤维更柔顺、吸湿效果更好;
6、采用创新组合的技术手段,使制备的纤维从功能性组份和结构两方面分别赋予了该纤维,丝、麻的特征和功能;
7、本发明纤维制备过程中,不会造成环境污染;
8、本发明中具有丝、麻特征的功能性纤维素纤维的制备方法简单,原料来源广泛,设备投资较少,在现有生产线上即可实现,易于实现产业化。
附图说明:
图1为本发明制备的具有丝、麻特征的功能性纤维素纤维的横截面图。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1:
一种规格为2.22dtex*38mm的具丝、麻特征的功能性纤维素纤维的制备方法如下:
(1)高粘度大豆分离蛋白质溶液的制备
尿素溶液配制:配制3mol/L的尿素溶液,加热至50℃备用。
保温溶解:在搅拌状态下,将大豆分离蛋白按质量分数为10.0%的比例加入到上述尿素溶液中,加热至70℃保温,溶解2.5h,使得蛋白质完全溶解,制得落球粘度为30s的蛋白质溶液,该大豆分离蛋白溶液具有较大的粘性,蛋白质的分子链并未受到破坏。
(2)高粘度大豆分离蛋白-苎麻提取物复合添加剂的制备
将苎麻提取物粉体加入到上述制备的高粘度蛋白质溶液中,搅拌溶解,其中溶液中麻提取物的质量分数为10%,通过添加粉体,使之对蛋白质溶液的粘度影响较小。
(3)共混纺丝原液的制备
以纤维素浆粕为原料,经过后续公知粘胶制备工序,制得粘胶原液,粘胶原液中甲种纤维素含量为7.82%,含碱为4.52%。在制得的粘胶原液中,利用纺前注射设备,按有效成分(蛋白质和麻提取物的总量)计算加入占粘胶中甲种纤维素含量4.0%的上述制备的高粘度大豆分离蛋白-苎麻提取物复合添加剂,制备共混纺丝原液。
(4)纺丝及后处理
将所述共混纺丝原液通过纺丝装置,改变喷丝孔形状,利用扁平喷丝孔,喷丝孔横截面长宽比为1:3.8,结合蛋白质溶液中尿素的延缓成型作用,通过调整好的凝固浴,不使用硫酸锌,所述凝固浴为硫酸90g/L、硫酸钠260g/L。初生丝束经过牵伸后得到成型丝束。丝束切断后经过后处理,其中脱硫浴:Na2SO32.5g/L,油浴:2.0g/L,不漂白,烘干温度:100℃,烘干时间为60min;经检测,喷丝孔阻塞率为0.50%;通过上述纺丝工艺和后处理工艺得到规格为2.22dtex*38mm具有丝、麻特征的功能性纤维素纤维。
与常规粘胶纤维相比,该功能性纤维素纤维的截面呈扁平类中空结构,纤维表面呈细微沟槽状(见图1),所形成的毛细管作用将肌肤表面的湿气与汗水经芯吸、扩散、传输等作用排出体外,服用性能更佳;纤维中含有多种氨基酸,具有良好的手感和护肤功能,总的氨基酸含量为1.12%,且具有良好的抗菌性,其对大肠杆菌的抑菌率85.6%,对金黄色葡萄球菌的抑菌率88.7%,对白色念珠菌的抑菌率86.5%;纤维白度在86%;由SGS根据标准AATCC79:2007进行检测,该纤维吸湿速度为3s。
实施例2:
一种规格为3.33dtex*56mm的具丝、麻特征的功能性纤维素纤维的制备方法如下:
(1)高粘度羊毛蛋白质溶液的制备
尿素溶液配制:配制3.6mol/L的尿素溶液,加热至46℃备用。
保温溶解:在搅拌状态下,将羊毛蛋白按质量分数为13.6%的比例加入到上述尿素溶液中,加热至75℃保温,溶解3.0h,使得蛋白质完全溶解,制得落球粘度为36s的蛋白质溶液,该羊毛蛋白溶液具有较大的粘性,蛋白质的分子链并未受到破坏。
(2)高粘度羊毛蛋白质-亚麻提取物复合添加剂的制备
将亚麻提取物粉体加入到上述制备的高粘度蛋白质溶液中,搅拌溶解,其中溶液中亚麻提取物的质量分数为13.5%,通过添加粉体,使之对蛋白质溶液的粘度影响较小。
(3)共混纺丝原液的制备
以纤维素浆粕为原料,经过后续公知粘胶制备工序,制得粘胶原液,粘胶原液中甲种纤维素含量为8.25%,含碱为4.78%。在制得的粘胶原液中,利用纺前注射设备,按有效成分(蛋白质和麻提取物的总量)计算加入占粘胶中甲种纤维素含量5.9% 的上述制备的高粘度的复合改性添加剂溶液,制备共混纺丝原液。
(4)纺丝及后处理
将所述共混纺丝原液通过纺丝装置,改变喷丝孔形状,利用扁平喷丝孔,喷丝孔横截面长宽比为1:4.0,结合蛋白质溶液中尿素的延缓成型作用,通过调整好的凝固浴,不使用硫酸锌,所述凝固浴为硫酸101g/L、硫酸钠282g/L。初生丝束经过牵伸后得到成型丝束。丝束切断后经过后处理,其中脱硫浴:Na2SO3 3.6g/L,油浴:2.8g/L,不漂白,烘干温度:106℃,烘干时间为55min;经检测,喷丝孔阻塞率为0.48%;通过上述纺丝工艺和后处理工艺得到规格为3.33dtex*56mm具有丝、麻特征的功能性纤维素纤维。
与常规粘胶纤维相比,该功能性纤维素纤维的截面呈扁平类中空结构,纤维表面呈细微沟槽状(见图1),所形成的毛细管作用将肌肤表面的湿气与汗水经芯吸、扩散、传输等作用排出体外,服用性能更佳;纤维中含有多种氨基酸,具有良好的手感和护肤功能,总的氨基酸含量为1.95%,且具有良好的抗菌性,其对大肠杆菌的抑菌率88.2%,对金黄色葡萄球菌的抑菌率89.3%,对白色念珠菌的抑菌率88.5%;纤维白度在84%;由SGS根据标准AATCC79:2007进行检测,该纤维吸湿速度为4s。
实施例3:
一种规格为1.67tex*38mm的具丝、麻特征的功能性纤维素纤维的制备方法如下:
(1)高粘度蚕丝蛋白溶液的制备
尿素溶液配制:配制4.3mol/L的尿素溶液,加热至42℃备用。
保温溶解:在搅拌状态下,将蚕丝蛋白按质量分数为16.9%的比例加入到上述尿素溶液中,加热至80℃保温,溶解3.2h,使得蛋白质完全溶解,制得落球粘度为41s的蛋白质溶液,该蚕丝蛋白溶液具有较大的粘性,蛋白质的分子链并未受到破坏。
(2)高粘度蚕丝蛋白-罗布麻提取物复合添加剂的制备
将罗布麻提取物粉体加入到上述制备的高粘度蛋白质溶液中,搅拌溶解,其中溶液中罗布麻提取物的质量分数为17.1%,通过添加粉体,使之对蛋白质溶液的粘度影响较小。
(3)共混纺丝原液的制备
以纤维素浆粕为原料,经过后续公知粘胶制备工序,制得粘胶原液,粘胶原液中甲种纤维素含量为8.53%,含碱为4.91%。在制得的粘胶原液中,利用纺前注射设备,按有效成分(蛋白质和麻提取物的总量)计算加入占粘胶中甲种纤维素含量8.3% 的上述制备的高粘度的复合改性添加剂溶液,制备共混纺丝原液。
(4)纺丝及后处理
将所述共混纺丝原液通过纺丝装置,改变喷丝孔形状,利用扁平喷丝孔,喷丝孔横截面长宽比为1:4.2,结合蛋白质溶液中尿素的延缓成型作用,通过调整好的凝固浴,不使用硫酸锌,所述凝固浴为硫酸110g/L、硫酸钠309g/L。初生丝束经过牵伸后得到成型丝束。丝束切断后经过后处理,其中脱硫浴:Na2SO34.9g/L,油浴:3.6g/L,不漂白,烘干温度:110℃,烘干时间为51min;经检测,喷丝孔阻塞率为0.45%;通过上述纺丝工艺和后处理工艺得到规格为1.67tex*38mm具有丝、麻特征的功能性纤维素纤维。
与常规粘胶纤维相比,该功能性纤维素纤维的截面呈扁平类中空结构,纤维表面呈细微沟槽状(见图1),所形成的毛细管作用将肌肤表面的湿气与汗水经芯吸、扩散、传输等作用排出体外,服用性能更佳;纤维中含有多种氨基酸,具有良好的手感和护肤功能,总的氨基酸含量为3.38%,且具有良好的抗菌性,其对大肠杆菌的抑菌率91.5%,对金黄色葡萄球菌的抑菌率92.9%,对白色念珠菌的抑菌率92.4%;纤维白度在82%;由SGS根据标准AATCC79:2007进行检测,该纤维吸湿速度为2s。
实施例4:
一种规格为5.56tex*72mm的具丝、麻特征的功能性纤维素纤维的制备方法如下:
(1)高粘度蚕丝蛋白溶液的制备
尿素溶液配制:配制5.2mol/L的尿素溶液,加热至39℃备用。
保温溶解:在搅拌状态下,将蚕丝蛋白按质量分数为21.3%的比例加入到上述尿素溶液中,加热至85℃保温,溶解3.5h,使得蛋白质完全溶解,制得落球粘度为54s的蛋白质溶液,该蚕丝蛋白溶液具有较大的粘性,蛋白质的分子链并未受到破坏。
(2)高粘度蚕丝蛋白-红麻提取物复合添加剂的制备
将红麻提取物粉体加入到上述制备的高粘度蛋白质溶液中,搅拌溶解,其中溶液中红麻提取物的质量分数为20.2%,通过添加粉体,使之对蛋白质溶液的粘度影响较小。
(3)共混纺丝原液的制备
以纤维素浆粕为原料,经过后续公知粘胶制备工序,制得粘胶原液,粘胶原液中甲种纤维素含量为8.81%,含碱为4.72%利用纺前注射设备。在制得的粘胶原液中,按有效成分(蛋白质和麻提取物的总量)计算加入占粘胶中甲种纤维素含量10.8%的上述制备的高粘度的复合改性添加剂溶液,制备共混纺丝原液。
(4)纺丝及后处理
将所述共混纺丝原液通过纺丝装置,改变喷丝孔形状,利用扁平喷丝孔,喷丝孔横截面长宽比为1:4.4,结合蛋白质溶液中尿素的延缓成型作用,通过调整好的凝固浴,不使用硫酸锌,所述凝固浴为硫酸120g/L、硫酸钠320g/L。初生丝束经过牵伸后得到成型丝束。丝束切断后经过后处理,其中脱硫浴:Na2SO3 8.5g/L,油浴:5.0g/L,不漂白,烘干温度:116℃,烘干时间为48min;经检测,喷丝孔阻塞率为0.36%;通过上述纺丝工艺和后处理工艺得到规格为5.56dtex*72mm具有丝、麻特征的功能性纤维素纤维。
与常规粘胶纤维相比,该功能性纤维素纤维的截面呈扁平类中空结构,纤维表面呈细微沟槽状(见图1),所形成的毛细管作用将肌肤表面的湿气与汗水经芯吸、扩散、传输等作用排出体外,服用性能更佳;纤维中含有多种氨基酸,具有良好的手感和护肤功能,总的氨基酸含量为4.29%,且具有良好的抗菌性,其对大肠杆菌的抑菌率94.7%,对金黄色葡萄球菌的抑菌率95.2%,对白色念珠菌的抑菌率95.8%;纤维白度在80%;由SGS根据标准AATCC79:2007进行检测,该纤维吸湿速度为4s。
实施例5:
一种规格为3.33tex*56mm的具丝、麻特征的功能性纤维素纤维的制备方法如下:
(1)高粘度大豆分离蛋白溶液的制备
尿素溶液配制:配制6.0mol/L的尿素溶液,加热至35℃备用。
保温溶解:在搅拌状态下,将大豆分离蛋白按质量分数为25.0%的比例加入到上述尿素溶液中,加热至90℃保温,溶解4.0h,使得蛋白质完全溶解,制得落球粘度为60s的蛋白质溶液,该大豆分离蛋白溶液具有较大的粘性,蛋白质的分子链并未受到破坏。
(2)高粘度大豆分离蛋白-黄麻提取物复合添加剂的制备
将黄麻提取物粉体加入到上述制备的高粘度蛋白质溶液中,搅拌溶解,其中溶液中黄麻提取物的质量分数为25.0%,通过添加粉体,使之对蛋白质溶液的粘度影响较小。
(3)共混纺丝原液的制备
以纤维素浆粕为原料,经过后续公知粘胶制备工序,制得粘胶原液,粘胶原液中甲种纤维素含量为9.04%,含碱为4.86%利用纺前注射设备。在制得的粘胶原液中,按有效成分(蛋白质和麻提取物的总量)计算加入占粘胶中甲种纤维素含量12.0%的上述制备的高粘度的复合改性添加剂溶液,制备共混纺丝原液。
(4)纺丝及后处理
将所述共混纺丝原液通过纺丝装置,改变喷丝孔形状,利用扁平喷丝孔,喷丝孔横截面长宽比为1:4.8,结合蛋白质溶液中尿素的延缓成型作用,通过调整好的凝固浴,不使用硫酸锌,所述凝固浴为硫酸105g/L、硫酸钠291g/L。初生丝束经过牵伸后得到成型丝束。丝束切断后经过后处理,其中脱硫浴:Na2SO3 6.7g/L,油浴:4.2g/L,不漂白,烘干温度:120℃,烘干时间为40min;经检测,喷丝孔阻塞率为0.22%;通过上述纺丝工艺和后处理工艺得到规格为3.33dtex*56mm具有丝、麻特征的功能性纤维素纤维。
与常规粘胶纤维相比,该功能性纤维素纤维的截面呈扁平类中空结构,纤维表面呈细微沟槽状(见图1),所形成的毛细管作用将肌肤表面的湿气与汗水经芯吸、扩散、传输等作用排出体外,服用性能更佳;纤维中含有多种氨基酸,具有良好的手感和护肤功能,总的氨基酸含量为4.96%,且具有良好的抗菌性,其对大肠杆菌的抑菌率97.2%,对金黄色葡萄球菌的抑菌率98.5%,对白色念珠菌的抑菌率97.8%;纤维白度在78%;由SGS根据标准AATCC79:2007进行检测,该纤维吸湿速度为2s。
有上述实施例可知,实施例5是本发明的最佳实施例。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种具有丝、麻特征的功能性纤维素纤维,其特征在于:所述纤维中含有氨基酸;
所述纤维的制备方法,包括高粘度蛋白质溶液的制备步骤;所述高粘度蛋白质溶液的制备步骤还包括保温溶解步骤,所述保温溶解步骤:将蛋白质按质量分数为10.0%-25.0%的比例加入到配制的尿素溶液中,加热至70℃-90℃保温,保温溶解2.5-4h,制得落球粘度为30-60s的蛋白质溶液。
2.根据权利要求1所述的一种具有丝、麻特征的功能性纤维素纤维,其特征在于:所述纤维中,氨基酸含量为1.12-4.96wt%。
3.根据权利要求1所述的一种具有丝、麻特征的功能性纤维素纤维,其特征在于:所述纤维麻提取物含量为2.0-6.0wt%。
4.根据权利要求1所述的一种具有丝、麻特征的功能性纤维素纤维的制备方法,其特征在于:所述高粘度蛋白质溶液的制备步骤包括尿素溶液配制步骤,所述尿素溶液配制步骤包括:配制3.0-6.0mol/L的尿素溶液,加热至35-50℃。
5.根据权利要求1所述的一种具有丝、麻特征的功能性纤维素纤维的制备方法,其特征在于:所述蛋白质为植物蛋白或者动物蛋白中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种具有丝、麻特征的功能性纤维素纤维的制备方法,其特征在于:所述蛋白质为大豆分离蛋白、蚕丝蛋白或者羊毛蛋白中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种具有丝、麻特征的功能性纤维素纤维的制备方法,其特征在于:所述方法还包括高粘度蛋白质-麻提取物复合添加剂的制备步骤,所述高粘度蛋白质-麻提取物复合添加剂的制备步骤包括:将麻提取物加入到制备的蛋白质溶液中,加入麻提取物的质量分数为10.0%-25.0%;所述麻提取物来自于苎麻、黄麻、亚麻、罗布麻和红麻中的一种或者几种。
8.根据权利要求1所述的一种具有丝、麻特征的功能性纤维素纤维的制备方法,其特征在于:所述方法还包括共混纺丝原液的制备步骤、纺丝步骤;所述共混纺丝原液的制备步骤包括:将制备的高粘度蛋白质-麻提取物复合添加剂加入到制得的纺丝原液中,所述复合添加剂按有效成分计算加入量占粘胶中甲种纤维素含量的比例为4.0%-12.0%;所述纺丝步骤,纺丝凝固浴组分为:硫酸90-120g/L、硫酸钠260-320g/L。
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