CN112481738A - 一种玻尿酸纤维及其生产工艺 - Google Patents

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张赛
肖张桐
肖吕明
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F9/00—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
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    • D01F11/00—Chemical after-treatment of artificial filaments or the like during manufacture
    • D01F11/10—Chemical after-treatment of artificial filaments or the like during manufacture of carbon
    • D01F11/16—Chemical after-treatment of artificial filaments or the like during manufacture of carbon by physicochemical methods

Abstract

本发明属于功能纤维技术领域，具体涉及一种玻尿酸纤维的生产工艺，包括以下步骤：(1)将玻尿酸溶于丙二醇得到玻尿酸溶液，玻尿酸溶液置于乳化罐中，并添加乳化剂进行搅拌，得到玻尿酸液；将PVB溶于溶剂，得到PVB溶液；(2)将PVB溶液与玻尿酸液进行混合乳化，得到PVB包覆玻尿酸的微胶囊；(3)将微胶囊和纤维原料进行纺丝，得到玻尿酸纤维。本发明利用PVB包覆玻尿酸，避免玻尿酸直接进行纺丝而造成的损失，且PVB在纺丝过程中融化或者在后续水洗的过程中脱落，保证玻尿酸纤维优异的玻尿酸性能。

Description

一种玻尿酸纤维及其生产工艺
技术领域
本发明属于功能纤维技术领域，具体涉及一种玻尿酸纤维及其生产工艺。
背景技术
在玻尿酸改性纤维的生产过程中，对于溶液纺，纺丝液是强碱，凝固浴是强酸，在纺丝过程中，玻尿酸损失较大；对于熔融纺，由于玻尿酸无固定熔点，在100℃左右会发生软化粘结现象，所以在下料口会熔融粘黏，无法下料，进而无法进行造粒。
发明内容
基于现有技术中存在的上述缺点和不足，本发明的目的之一是至少解决现有技术中存在的上述问题之一或多个，换言之，本发明的目的之一是提供满足前述需求之一或多个的一种玻尿酸纤维及其生产工艺。
为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
一种玻尿酸纤维的生产工艺，包括以下步骤：
(1)将玻尿酸溶于丙二醇得到玻尿酸溶液，玻尿酸溶液置于乳化罐中，并添加乳化剂进行搅拌，得到玻尿酸液；将PVB溶于溶剂，得到PVB溶液；
(2)将PVB溶液与玻尿酸液进行混合乳化，得到PVB包覆玻尿酸的微胶囊；
(3)将微胶囊和纤维原料进行纺丝，得到玻尿酸纤维。
作为优选方案，所述玻尿酸溶液与乳化剂的重量比为(1～20)：1。
作为优选方案，所述乳化剂包括聚乙二醇、op10、司盘80、司盘60中的一种或多种。
作为优选方案，所述PVB溶液与玻尿酸液的重量比为(0.2～5)：1。
作为优选方案，所述步骤(1)中的搅拌时间为0.5～2h。
作为优选方案，所述玻尿酸溶液与乳化剂的重量比为10：1，所述PVB溶液与玻尿酸液的重量比为1：1，搅拌时间为1h。
作为优选方案，所述乳化罐的温度控制在50～70℃，所述乳化罐中通入氮气。
作为优选方案，所述纺丝采用溶液纺或熔融纺。
作为优选方案，所述溶剂包括甲醇、丁醇、丙酮、甲乙酮、环已酮、二氯甲烷、氯仿、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯中的一种或多种。
本发明还提供一种玻尿酸纤维，如上任一方案所述的生产工艺制得。
本发明与现有技术相比，有益效果是：
本发明利用PVB包覆玻尿酸，避免玻尿酸直接进行纺丝而造成的损失，且PVB在纺丝过程中融化或者在后续水洗的过程中脱落，保证玻尿酸纤维优异的玻尿酸性能。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步解释说明。
实施例1：
本实施例的玻尿酸纤维的生产工艺，包括以下步骤：
(1)将玻尿酸溶于丙二醇得到玻尿酸溶液，玻尿酸溶液置于60℃的乳化罐中，并添加聚乙二醇，在氮气气氛下进行搅拌1h，得到玻尿酸液；其中，玻尿酸溶液中玻尿酸的重量百分比为50％，玻尿酸溶液与聚乙二醇的重量比为10：1。
将PVB溶于二氯甲烷，得到PVB溶液；其中，PVB溶液中的PVB的重量百分比为50％。
(2)将PVB溶液与玻尿酸液进行混合乳化，两种混合单体从两相内部向乳化液界面移动，形成聚合物，将玻尿酸包覆形成微胶囊，得到PVB包覆玻尿酸的微胶囊；其中，PVB溶液与玻尿酸液的重量比为1：1。
(3)将微胶囊和纤维原料进行溶液纺丝，在纺丝凝固时微胶囊结构不受到破坏，在酸浴的情况下，PVB遇硫酸会进行缩醛反应，水洗后会脱落，经过几次水洗后，PVB外壳材料被水清洗走，玻尿酸就保留在纤维内部，得到玻尿酸纤维。
实施例2：
本实施例的玻尿酸纤维的生产工艺与实施例1的不同之处在于：
玻尿酸溶液与聚乙二醇的重量比为1：1，其他工艺步骤与实施例1相同。
实施例3：
本实施例的玻尿酸纤维的生产工艺与实施例1的不同之处在于：
玻尿酸溶液与聚乙二醇的重量比为2：1，其他工艺步骤与实施例1相同。
实施例4：
本实施例的玻尿酸纤维的生产工艺与实施例1的不同之处在于：
玻尿酸溶液与聚乙二醇的重量比为5：1，其他工艺步骤与实施例1相同。
实施例5：
本实施例的玻尿酸纤维的生产工艺与实施例1的不同之处在于：
玻尿酸溶液与聚乙二醇的重量比为20：1，其他工艺步骤与实施例1相同。
将实施例1-5所制得的玻尿酸纤维分别记为A1、A2、A3、A4、A5，分别进行纤维表面电阻以及纤维含水率进行测试，结果如表1所示。
表1实施例1-5的玻尿酸纤维的纤维表面电阻以及纤维含水率
Figure BDA0002742712090000041
实施例6：
本实施例的玻尿酸纤维的生产工艺与实施例1的不同之处在于：
PVB溶液与玻尿酸液的重量比为5：1，其他工艺步骤与实施例1相同。
实施例7：
本实施例的玻尿酸纤维的生产工艺与实施例1的不同之处在于：
PVB溶液与玻尿酸液的重量比为2：1，其他工艺步骤与实施例1相同。
实施例8：
本实施例的玻尿酸纤维的生产工艺与实施例1的不同之处在于：
PVB溶液与玻尿酸液的重量比为1：2，其他工艺步骤与实施例1相同。
实施例9：
本实施例的玻尿酸纤维的生产工艺与实施例1的不同之处在于：
PVB溶液与玻尿酸液的重量比为1：5，其他工艺步骤与实施例1相同。
将实施例1、6-9所制得的玻尿酸纤维分别记为A1、B2、B3、B4、B5，分别进行纤维表面电阻以及纤维含水率进行测试，结果如表1所示。
表2实施例1、6-9的玻尿酸纤维的纤维表面电阻以及纤维含水率
Figure BDA0002742712090000042
实施例10：
本实施例的玻尿酸纤维的生产工艺与实施例1的不同之处在于：
搅拌时间为10min，其他工艺步骤与实施例1相同。
实施例11：
本实施例的玻尿酸纤维的生产工艺与实施例1的不同之处在于：
搅拌时间为30min，其他工艺步骤与实施例1相同。
实施例12：
本实施例的玻尿酸纤维的生产工艺与实施例1的不同之处在于：
搅拌时间为2h，其他工艺步骤与实施例1相同。
实施例13：
本实施例的玻尿酸纤维的生产工艺与实施例1的不同之处在于：
搅拌时间为4h，其他工艺步骤与实施例1相同。
将实施例1、10-13所制得的玻尿酸纤维分别记为A1、C2、C3、C4、C5，分别进行纤维表面电阻以及纤维含水率进行测试，结果如表3所示。
表3实施例1、10-13的玻尿酸纤维的纤维表面电阻以及纤维含水率
Figure BDA0002742712090000051
实施例14：
本实施例的玻尿酸纤维的生产工艺与实施例1的不同之处在于：
本实施例采用熔融纺丝。
具体地，PVB包覆玻尿酸的微胶囊的生产工艺同实施例1；制得微胶囊之后，将尼龙切片、涤纶的切片进行冷冻，粉碎，制成粉末，与微胶囊化的玻尿酸预混，再加入造粒机进行造粒；在纺丝过程中，造粒温度达到250～280℃，PVB外壳结构高温融化，玻尿酸在纤维内部均匀分布。
在上述实施例及其替换方案中，乳化剂聚乙二醇可以替换为op10、司盘80、司盘60中的一种，还可以替换为聚乙二醇、op10、司盘80、司盘60中的多种。
在上述实施例及其替换方案中，乳化罐的温度可以控制在50℃、55℃、65℃、70℃等。
在上述实施例及其替换方案中，乳化罐可以不通入氮气。
在上述实施例及其替换方案中，溶剂丙二醇可以替换为乙二醇或乙醇，还可以替换为丙二醇、乙二醇、乙醇中的多种。
在上述实施例及其替换方案中，溶剂二氯甲烷可以替换为甲醇、丁醇、丙酮、甲乙酮、环已酮、氯仿、乙酸甲酯、乙酸乙酯或乙酸丁酯，还可以替换为甲醇、丁醇、丙酮、甲乙酮、环已酮、二氯甲烷、氯仿、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯中的多种。
以上所述仅是对本发明的优选实施例及原理进行了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本发明提供的思想，在具体实施方式上会有改变之处，而这些改变也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种玻尿酸纤维的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将玻尿酸溶于丙二醇得到玻尿酸溶液，玻尿酸溶液置于乳化罐中，并添加乳化剂进行搅拌，得到玻尿酸液；将PVB溶于溶剂，得到PVB溶液；
(2)将PVB溶液与玻尿酸液进行混合乳化，得到PVB包覆玻尿酸的微胶囊；
(3)将微胶囊和纤维原料进行纺丝，得到玻尿酸纤维。
2.根据权利要求1所述的一种玻尿酸纤维的生产工艺，其特征在于，所述玻尿酸溶液与乳化剂的重量比为(1～20)：1。
3.根据权利要求1所述的一种玻尿酸纤维的生产工艺，其特征在于，所述乳化剂包括聚乙二醇、op10、司盘80、司盘60中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种玻尿酸纤维的生产工艺，其特征在于，所述PVB溶液与玻尿酸液的重量比为(0.2～5)：1。
5.根据权利要求1所述的一种玻尿酸纤维的生产工艺，其特征在于，所述步骤(1)中的搅拌时间为0.5～2h。
6.根据权利要求1所述的一种玻尿酸纤维的生产工艺，其特征在于，所述玻尿酸溶液与乳化剂的重量比为10：1，所述PVB溶液与玻尿酸液的重量比为1：1，搅拌时间为1h。
7.根据权利要求1所述的一种玻尿酸纤维的生产工艺，其特征在于，所述乳化罐的温度控制在50～70℃，所述乳化罐中通入氮气。
8.根据权利要求1所述的一种玻尿酸纤维的生产工艺，其特征在于，所述纺丝采用溶液纺或熔融纺。
9.根据权利要求1-8任一项所述的一种玻尿酸纤维的生产工艺，其特征在于，所述溶剂包括甲醇、丁醇、丙酮、甲乙酮、环已酮、二氯甲烷、氯仿、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯中的一种或多种。
10.一种玻尿酸纤维，其特征在于，如权利要求1-9任一项所述的生产工艺制得。
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