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保健型高湿模量粘胶纤维、制造方法及用途制作方法

  • 专利名称
    保健型高湿模量粘胶纤维、制造方法及用途制作方法
  • 发明者
    王庆瑞, 何春菊, 陈雪英
  • 公开日
    2002年1月23日
  • 申请日期
    2001年8月14日
  • 优先权日
    2001年8月14日
  • 申请人
    东华大学
  • 文档编号
    D01F2/08GK1332276SQ01126469
  • 关键字
  • 权利要求
    1.一种保健型高湿模量粘胶纤维,其特征是由纤维素和甲壳素所组成,其重量比依次为2~9∶0.02~22.一种如权利要求1所述的保健型高湿模量粘胶纤维的制造方法,其特征是由下述(1)、(2)、(3)和(5),或者(4)和(5)的方法制成(1)在-10℃~95℃下,甲壳素经10~15%的氢氧化钠水溶液碱化1~5小时生成碱甲壳素,压干后与CS2在0~-30℃反应1~2小时生成甲壳素黄酸酯,其中甲壳素、氢氧化钠和CS2的重量比为0.02~2∶0.08~8∶0.06~1.8;(2)在室温下,棉浆粕经10~50%的氢氧化钠水溶液碱化0.2~2小时生成碱纤维素,压干后在室温下老化10~20小时,再与CS2反应0.5~2小时生成纤维素黄酸酯,其中棉浆粕与氢氧化钠水溶液的重量比为1∶3~30;(3)将(1)和(2)所述的甲壳素黄酸酯、纤维素黄酸酯、氢氧化钠和水按重量比为0.02~2∶2~9∶4~15∶75~90进行共混,成纺丝原液;(4)在-10~95℃时将重量比为2~9∶0.02~2的棉浆粕、甲壳素浸渍在10~50%的氢氧化钠水溶液中0.1~5小时,浴比为1∶5~25,压干、粉碎,10~40℃老化8~30小时,加入CS2在5~40℃下黄化1~4小时,加入氢氧化钠和水溶解成纺丝原液;(5)将(3)或(4)所述的纺丝原液经喷丝头压入浴温为5~70℃的凝固浴中,所述的凝固浴由28~150g/L硫酸、40~350g/L硫酸钠和0.8~80g/L硫酸锌组成3.如权利要求2所述的保健型高湿模量粘胶纤维的制造方法,其特征是再经包括喷头拉伸、导盘拉伸、五级拉伸、塑化拉伸、空气浴后拉伸或回缩在内的一种或一种以上的组合拉伸、精练、上油、烘干,其中总拉伸比为20~200%4.如权利要求3所述的保健型高湿模量粘胶纤维的制造方法,其特征是所述的精练是热水洗、碱洗、水洗、酸洗、水洗、漂白和水洗5.如权利要求2所述的保健型高湿模量粘胶纤维的制造方法,其特征是在加入CS2前先抽真空6.一种如权利要求1所述的保健型高湿模量粘胶纤维的用途,其特征是用于制造抗菌、止痒、消臭、止血的织物、手帕或内衣裤或服装7.一种如权利要求1和2所述的由纤维素和甲壳素组成的纺丝原液可纺制成中空纤维膜,其特征是用于制造人工脏器和净水器的用膜
  • 技术领域
    本发明涉及一种人造纤维,具体地说是一种保健型高湿模量粘胶纤维,制造技术及其用于制造保健织物或中空纤维膜的用途
  • 背景技术
  • 具体实施例方式
    通过下述实施例将有助于进一步理解本发明,但并不能限止本发明的内容
  • 专利详情
  • 全文pdf
  • 权力要求
  • 说明书
  • 法律状态
专利名称:保健型高湿模量粘胶纤维、制造方法及用途的制作方法甲壳素最早在1811年由法国科学家Braconnot从霉菌中发现,但由于甲壳素不溶于水、稀酸和碱等一般溶剂中,限制了其应用性能。直到20世纪五十年代,才对甲壳素的化学结构、性能和制造方法有了较透彻的了解,发现甲壳素可以采用黄化法制成黄酸酯而溶于稀碱中,从而扩大了其应用的范围。甲壳素及其衍生物具有保健作用,随着生活水平和质量的不断提高,人们对保健织物的需求也日益增长,用于制造保健织物的保健型纤维材料已成为重要的研究课题。
本发明的目的是提供一种保健型高湿模量粘胶纤维。本发明的另一目的是提供上述保健型高湿模量粘胶纤维的制造方法。本发明的目的还提供上述的保健型高湿模量粘胶纤维的用途,即用于制造保健织物或中空纤维膜等。本发明的保健型高湿模量粘胶纤维是由纤维素和甲壳素所组成,其重量比依次为2~9∶0.02~2。该粘胶纤维的纤维干强度为2.5~3CN/dtex,湿强度为2~2.5CN/dtex,延伸度为12~15%。本发明的保健型高湿模量粘胶纤维的制造方法,系由纤维素黄酸酯、甲壳素黄酸酯、氢氧化钠和水组成,它们的重量比依次为2~9∶0.02~2∶4~15∶75~90,将上述物质共混后成纺丝原液,采用湿纺法或湿法管中成形法制得纤维,再经包括喷头拉伸、导盘拉伸、五级拉伸、塑化拉伸、空气浴后拉伸或回缩等一种或一种以上的组合拉伸在内的常用拉伸、精练、烘干而成。
本发明的具体制造方法包括如下方法在-10℃~95℃下,甲壳素经10~50%的氢氧化钠水溶液碱化1~5小时生成碱甲壳素,压干后与CS2在0~30℃反应1~2小时生成甲壳素黄酸酯,其中甲壳素、氢氧化钠和CS2的重量比为0.02~2∶0.08~8∶0.06~1.8。
在室温下,将棉浆粕经10~50%的NaOH水溶液碱化0.5~2小时生成碱纤维素,压干后在室温下老化10~20小时,再与CS2反应0.5~2小时生成纤维素黄酸酯,其中棉浆粕与上述的氢氧化钠溶液重量比为1∶3~30,采用更多的氢氧化钠对该反应没有影响。
将上述的甲壳素黄酸酯、纤维素黄酸酯、氢氧化钠和水充分共混,它们的重量比依次为0.02~2∶2~9∶4~15∶75~90,共混后成非均相的纺丝原液。
或者在-10~95℃时,将重量比为2~9∶0.02~2的棉浆粕、甲壳素浸渍在10~50%的氢氧化钠水溶液中0.1~5小时,浴比为1∶15~25,压至干重的2.5~5倍粉碎,10~40℃时老化8~30小时,抽真空,加入CS2,在5~40℃下黄化1~4小时,加入氢氧化钠和水溶解、共混配成甲壳素黄酸酯、纤维素黄酸酯、氢氧化钠和水重量比为0.02~2∶2~9∶4~15∶75~95的纺丝原液,所述的水为软水或冰水。纺丝原液中高聚物重量通常为4~10%较好。
前述的纤维素棉浆粕的DP可以是400~1300,浆粕中α纤维素含量≥90%;甲壳素η=20~350cps,粒度≤4mm,纯度≥90%,蛋白质≤0.5%,灰份≤1%。
可采用湿纺法或湿法管中成型法制成纤维,将上述的纺丝原液经喷丝头压入5~70℃的凝固浴中,所述的凝固浴由28~150g/L硫酸,40~350g/L硫酸钠和0.8~80g/L硫酸锌组成,经过纺丝后,甲壳素黄酸酯和纤维素黄酸酯在酸的作用下,再生为甲壳素和纤维素组成的高湿模量粘胶纤维,也可制成普通的波里诺西克(Polynosic)型,永久卷曲型的保健型粘胶纤维。其中溶液循环量为10~100升/分.锭。
上述的保健型粘胶纤维可以通过控制纺丝工艺,使甲壳素主要分布在纤维的外表,以充分发挥甲壳素的保健功能,提高纤维的力学性能。上述的纤维经(正或负)喷头拉伸、导盘拉伸、五级拉伸、塑化拉伸、空气浴后拉伸或适当回缩等。采用上述一种或一种以上、数种或全部组合拉伸,使总拉伸比为20~200%,纺丝速度10~120m/min,经各种溶液进行精练处理,以彻底除去纤维中的各种杂质。新纺制的共混纤维经上油烘干后即为成品纤维。纤维的物理机械性能与相当品种的粘胶纤维相似。
所述精练处理,一般是用热水洗、碱洗、水洗、酸洗、水洗、漂白和水洗的步骤。
本发明的保健型高湿模量粘胶纤维,不仅制造方法简便,适于工业化生产。而且,由其制成的织物,对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等革兰氏阳性、阴性菌等微生物类具有一定的抗菌有效性,经过多次水洗,仍具有一定的抗菌作用,即具有抗菌耐久性(水洗稳定性)。采用共混纤维所制织物手感饱满。保健型纤维素纤维的织物可制成各种服装,特别是贴身内衣,具有一定的止痒、消臭、止血(因抓破而微出血)等作用。共混纤维可制造内衣、手帕、经混纺或纯纺可制成各种服装面料。还可制成膜而用于制造人工脏器、水处理器等多方面用途。

实施例1把0.3份甲壳素和6份浓度为45%的NaOH水溶液加入容器中进行碱化2小时,碱化温度20℃。生成的碱甲壳素经压榨至干重的4倍。经粉碎后投入黄化机中进行黄化。加入4份碎冰,黄化机中抽真空后加入CS20.2份,黄化时间100分钟,温度-20℃。黄化结束后加入4份水进行溶解3小时,溶解温度为10℃,制成的甲壳素黄酸酯溶液静置待用。
另取6份棉浆粕(DP=900)和120份浓度为20%的NaOH水溶液,加入容器中进行碱化1小时,温度为20℃,生成的碱纤维素经压榨至干重的3倍,经粉碎后在20℃下老化16小时,然后在黄化机中黄化60分钟,温度为20℃。CS2加入量为2.3份。黄化结束后加入79.7份稀碱水溶液,使纤维素黄酸酯溶解成溶液,温度为15℃,经搅拌3小时后加入上述配制待用的甲壳素黄酸酯溶液继续搅拌2小时后即制成甲壳素的纤维素共混溶液(或称共混粘胶)。粘胶经过滤后在温度为18℃的容器中,在真空下脱泡和熟成18小时。
上述粘胶经计量泵计量后压经烛形滤器和喷丝头进入凝固浴。凝固浴组成为硫酸60g/L;硫酸锌60g/L;硫酸钠120g/L。丝条经拉伸90%后,用各种浴液进行后处理。
制得保健型高湿模量粘胶纤维的干强度为2.8cN/dtex,湿强度为2.1cN/dtex;延伸度为14%;并具有抗菌、止痒、消臭、止血等功能。
实施例2将纤维素2~9kg、甲壳素0.02~2kg的原料,在-10~95℃,10~50%氢氧化钠溶液中浸渍10~300min,浴比为1∶15~25,压榨至干重的2.5~5倍,经粉粹,在10~40℃下经8~30小时的老化。然后抽真空,加入20~90%(对原材料而言)CS2,在5~25℃下经1~4小时的黄化,黄化浴比应视所采用的方法和原料而定。再加入适量碱液和软水或碎冰进行溶解,即得高聚物含量为4~10%的纺丝原液。两种高聚物的共混可在黄化、溶解时进行;也可分别制成溶液后,再进行溶液共混。然后采用湿纺法制造共混高湿模量粘胶纤维。
把纺丝原液压入凝固浴中,纺丝压力为0.2~0.6Mpa,凝固浴中硫酸含量为28~150g/L,硫酸钠含量为40~350g/L,硫酸锌含量0.8~10g/L。凝固浴温度5~70℃,浴液循环量10~100L/min.锭,可制得高湿模量型,也可制成普通型、波里诺西克(Polynosic)型、永久卷曲型的保健型粘胶纤维。通过控制纺丝工艺,使甲壳素及其衍生物主要分布在共混纤维的外表,以充分发挥甲壳素及其衍生物的保健功能,以及提高纤维的力学性能。


本发明涉及一种保健型高湿模量粘胶纤维,由重量比为2~9∶0.02~2的纤维素和甲壳素组成。系由甲壳素和纤维素分别或共同进行碱化、黄化生成甲壳素黄酸酯及纤维素黄酸酯,并溶解于氢氧化钠和水成纺丝原液,采用湿纺法或湿法管中成形法,拉伸成纤维。经后处理可提高其物理、机械性能。工艺简单,该纤维可制成抗菌、抗痒、消臭、止血的织物和服装。以共混纤维素、甲壳素为原材料制成的中空纤维膜,还可以组装成人工脏器或水的净化器。



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