蛋白质与纤维素复合纤维及其制造方法技术

蛋白质与纤维素复合纤维，是一种含有天然蛋白质５～５０％和天然纤维素５０～９５％及海藻酸盐０～３０％的再生蛋白质复合纤维，通过原液制备、湿法纺丝、交联整理等工艺过程制成纤维。该纤维具有良好的吸湿性、抗静电性，染色性优良，可完全生物降解，并且添加海藻酸盐的纤维具有良好的阻燃性能，是一种真正的绿色生态纺织品原料。该纤维手感柔软滑爽，适用于纺织加工内衣、寝室用品、卫生保健用品等。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种由蛋白质、纤维素及海藻酸钠制成的复合纤维及其制造方 法。属化学纤维新材料领域。
技术介绍
单纯由蛋白质再生而成的蛋白质纤维，因其干、湿态断裂强度低，而不具 备实用性能。近年来，本领域的专业技术人员开始用蛋白质与合成高分子化合物混合纺丝的方法来改善蛋白质纤维的理化性能，如专利ZL99116636、 ZL02101961、ZL02155315、ZL00116211及本人申请专利ZL01138897、ZL01106274、 ZL01128117等分别公开了各种蛋白质原料与聚乙烯醇或聚丙烯腈共混、共聚纤 维的制造方法，虽然改善了蛋白质纤维的理化性能指标，但因其中合成高分子 化合物的含量高达70 85%，这样一来合成纤维(腈纶、维纶)的吸湿性较差、 静电较强、染色性较差、不能完全生物降解等缺陷也随之表现出来。本专利技术使 用天然高分子化合物纤维素与蛋白质为主制成的复合纤维，克服了上述缺点， 具有良好的吸湿性、抗静电性，染色性优良，可完全生物降解，是一种真正的 绿色生态纺织品原料，并且添加海藻酸钠制成的纤维阻燃性能良好，适用于制 造假发的发丝，
技术实现思路
本专利技术的目的是使用具有良好成纤性能的天然高分子化合物纤维素与蛋白 质复合纺丝，改善蛋白质纤维的理化性能指标，提高服用性能及品质，使成品 纤维符合绿色生态纺织品要求。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的1、纺丝原液的制备(1)将提纯的纤维素浆粕，按5% 30%的重量百分比浓度，用含氢氧化钠3 15%、尿素5 30%的水溶液，于-15 0。C搅拌溶解10 60分钟，使纤维素充分溶解。纤维素原料包括棉短绒浆粕纤维素、木桨纤维素、竹浆纤维素、草浆纤维素。(2) 将提纯的蛋白质，按10% 30%的重量百分比浓度，用氢氧化钠水溶液于40 10(TC，搅拌溶解30 120分钟，使蛋白质充分溶解。氢氧化钠的用量为蛋白质量的1 10%。蛋白质原料包括从大豆、花生、棉籽、菜籽中提取的植物蛋白质；从乳品中提取的酪蛋白；从动物毛发中提取的角蛋白；从动物皮、骨中提取的胶原蛋白。(3) 将提纯的海藻酸钠，按3% 8%的重量百分比浓度，加入软化水中，于20 8(TC搅拌溶解2 10小时，使海藻酸钠充分溶解。(4) 将上述蛋白质溶液、纤维素溶液、海藻酸钠溶液按蛋白质、纤维素、海藻酸钠的重量比为(5 50) : (50 95) : (0 30)的比例混合，搅拌，保持温度10 6(TC，搅拌30 60分钟，使蛋白质溶液、纤维素溶液、海藻酸钠溶液混合均匀。然后再经过滤、脱泡、过滤、调压，即可送去纺丝。2、纺丝成型蛋白质与纤维素复合纤维采用湿法纺丝成型，其工艺流程为计量一纺丝—凝固浴凝固成型一罗拉牵伸一牵伸浴湿热牵伸一落桶——制成半成品纤维。(1) 原液中不添加海藻酸钠时浴液组成凝固浴组成为硫酸5 100g/L，硫酸钠50 415g/L，温度为5 50°C。牵伸浴组成为硫酸钠300 350g/L，硫酸0.2 5g/L，温度为60 9(TC，牵伸1. 5 3倍。总牵伸倍数为2 8倍。(2) 原液中添加海藻酸钠时浴液组成凝固浴组成为氯化钙30 100g/L， HC15 100g/L，氯化钠340 360g/L，温度为-5 2(TC。牵伸浴组成为氯化钠300 350g/U HC10.2 5g/L，氯化钙由丝束从第一凝固浴带入自然平衡，温度为60 9(TC，牵伸1.5 3倍。总牵伸倍数为2 8倍。53、半成品纤维的交联整理制成的半成品纤维中蛋白质分子上含有大量的亲水性羟基、羧基和氨基，其煮沸减量大，耐酸碱性差，为了克服这些缺点，必须用多官能团的化合物对半成品纤维进行交联，使成品纤维的煮沸减量小于3%，以符合一般纺织品的要求。交联整理剂可使用甲醛、苯甲醛、乙二醛、戊二醛、改性戊二醛、硫化二乙醛縮二甲醇中的一种或几种。交联整理工艺为交联剂含量5 60g/L硫酸含量1 200g/L硫酸钠含量50 200g/L反应温度60 70°C反应时间10 60min说明本专利中所用的百分比浓度均为质量百分比浓度。具体实施例方式实施例一① 在第一个反应釜中加入软化水21. 3kg，搅拌加入氢氧化钠2. 3kg、尿素5.6kg使之溶解，冷冻至-10 _12°C，加入已提纯、漂白的含水率60%的纤维素浆粕17.5kg，搅拌溶解20 30分钟，使纤维素桨粕充分溶解，得到含纤维素15%、氢氧化钠5%、尿素12%的纤维素溶液46. 7kg。② 在第二个反应釜中加入40。C的软化水13. 77升，搅拌加入分离大豆蛋白3.53kg (纯度85%)，再慢慢加入30%的NaOH溶解350g，并缓慢加热升温至80°C，溶解60分钟。得到17%的大豆蛋白溶液17. 65kg。③ 将溶解好的大豆蛋白质溶液加入到纤维素溶液所在的反应釜中，控制温度在40 60。C，搅拌混合60分钟，溶液中蛋白质与纤维素的比例为30:70，再经过滤、脱泡，送去纺丝。④ 纺丝成型蛋白质与纤维素复合纤维采用湿法纺丝成型，其工艺流程为计量一纺丝 —凝固浴凝固成型一罗拉牵伸一牵伸浴湿热牵伸一落桶——制成半成品纤维。凝固浴组成为硫酸50g/L，硫酸钠400g/L，温度为45。C。 牵伸浴组成为硫酸钠300 350g/L，硫酸0.5 g/L，温度为80 90°C， 牵伸2倍。总牵伸倍数为4 6倍。⑤ 将半成品纤维用长丝醛化机进行縮醛化整理，其缩醛化工艺如下 戊二醛20g/L硫酸50g/L 硫酸钠 120g/L 温度65 °C 时间、12min经縮醛化整理后，再上油、经巻、切断、打包即成成品纤维。本縮醛化工 艺同样适用于实施例二、三、四。实施例二① 在第一个反应釜中加入软化水21. 3kg，搅拌加入氢氧化钠2. 3kg、尿素 5.6kg使之溶解，冷冻至-10 -12°C，加入已提纯、漂白的含水率60%的纤维素 浆粕17.5kg，搅拌溶解20 30分钟，使纤维素浆粕充分溶解，得到含纤维素 15%、氢氧化钠5%、尿素129&的纤维素溶液46.7kg。② 在第二个反应釜中加入4(TC的软化水13.57升，搅拌加入牛奶酪蛋白 3.53kg (纯度85%)，再慢慢加入30%的Na0H溶解550g，并缓慢加热升温至 80°C，溶解60分钟。得到17呢的牛奶酪蛋白溶液17.65kg。③ 将溶解好的牛奶酪蛋白溶液加入到纤维素溶液所在的反应釜中，控制温 度在40 60'C，搅拌混合60分钟，溶液中蛋白质与纤维素的比例为30:70，再7经过滤、脱泡，送去纺丝。④ 纺丝成型(同实施例一)⑤ 将半成品纤维用短纤醛化机进行縮醛化整理，其縮醛化工艺如下 甲醛30g/L硫酸10 30g/L 硫酸钠50 100g/L 温度65 °C 时间25min本縮醛化工艺同样适用于实施例一、三、四。 实施例三① 在第一个反应釜中加入软化水15kg，搅拌加入氢氧化钠1. 8kg、尿素4. 2kg 使之溶解，冷冻至-10 -12°C，加入已提纯、漂白的含水率60%的纤维素浆粕 12.5kg，搅拌溶解20 30分钟，使纤维素浆粕充分溶解。得到含纤维素15%、 氢氧化钠5.4%、尿素12.596的纤维素溶液33.5kg。② 在第二个反应釜中加入40'C的软化水13.67升，搅拌加入毛发角蛋白 3.53k本文档来自技高网...

【技术保护点】
蛋白质与纤维素复合纤维，其特征在于它由蛋白质、纤维素、海藻酸盐组成，蛋白质、纤维素、海藻酸盐的重量比为５～５０∶５０～９５∶０～３０。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈福库，陈辰，
申请(专利权)人：陈福库，
类型：发明
国别省市：23[中国|黑龙江]