專利名稱：纖維素/海藻酸鹽復(fù)合纖維及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及人造纖維素纖維技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種由纖維素和海藻酸鹽為主要原料的復(fù)合纖維，本發(fā)明還涉及纖維素/海藻酸鹽復(fù)合纖維的制備方法。
背景技術(shù)：
海藻酸鹽是一種由β-D甘露糖酸醛酸鹽和α-L古羅糖醛酸鹽(1→4)連接的線性共聚物組成的天然高分子物。海藻酸鹽在醫(yī)療衛(wèi)生上的應(yīng)用起源于“濕法療法”的發(fā)明，海藻酸鹽能與傷口分泌物相互作用生成濕的凝膠，在傷口原位上產(chǎn)生濕治療環(huán)境，從而促進(jìn)傷口愈合，加快由于皮膚炎癥、癬癥以及過敏反應(yīng)引起的炎癥愈合。同時(shí)海藻酸鹽具有很高的吸濕性，因而特別適合于醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域，對(duì)人體健康保護(hù)起著重要的作用。
中國(guó)專利申請(qǐng)CN1297957公開了一種羧甲基殼聚糖和海藻酸共混膜或纖維的制備方法，其制造方法是將羧甲基殼聚糖水溶液和海藻酸鈉水溶液共混，經(jīng)刮膜或拉絲得到共混膜或纖維，再將此膜或纖維用CaCl2水溶液處理，清洗后再用HCl水溶液中再生，洗凈干燥后所得的產(chǎn)品。中國(guó)專利申請(qǐng)CN1687496公開了一種海藻酸鈉/大豆分離蛋白共混纖維及其制備方法，其制造方法是將原料海藻酸鈉溶于純水，大豆分離蛋白溶于強(qiáng)堿水溶液中，將兩種溶液按混合，在凝固液中通過溶液紡絲法制備海藻酸鈉/大豆分離蛋白纖維。中國(guó)專利申請(qǐng)CN1687498公開了一種海藻酸鈉/明膠共混纖維及其制備方法，其制造方法是將海藻酸鈉溶于水，將明膠溶于水，將兩種溶液混合，在凝固液中以溶液紡絲法制備海藻酸鈉/明膠共混纖維。
上述海藻酸纖維的制備多是采用與非海藻酸高聚物共紡絲的方法，但由于海藻酸鈉混入了其他高聚物成份，所得最終成品纖維的物理機(jī)械性能均較差，纖維強(qiáng)力、伸度均較低，其應(yīng)用僅局限于某些特定領(lǐng)域，大大限制了該種纖維的應(yīng)用范圍。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的第一個(gè)技術(shù)問題是提供一種纖維素/海藻酸鹽復(fù)合纖維，以解決公知的海藻纖維物理機(jī)械性能差，纖維強(qiáng)伸度低的問題。
本發(fā)明所要解決的第二個(gè)技術(shù)問題是提供一種制備纖維素/海藻酸鹽復(fù)合纖維的方法。
為解決上述第一個(gè)技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是所述海藻酸復(fù)合纖維主要由纖維素和海藻酸鈉按照下述重量份組成，纖維素99.8～85重量份；海藻酸鈉 0.02～15重量份。
作為同一種構(gòu)思，為解決上述第二個(gè)技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是纖維素/海藻酸鹽復(fù)合纖維的制備方法，包括如下步驟，a)在18～75℃的溫度條件下，按照重量比1∶15～120的比例將海藻酸鈉溶解于去離子水中，再按相對(duì)于海藻酸鈉0.2％～2％的比例加入0.01～0.5mol/l的NaCl或KCl溶液，經(jīng)過4～24小時(shí)的連續(xù)攪拌，得到粘度為5～15Pa.S的粘性溶液；并在所述粘性溶液中按相對(duì)于海藻酸鈉0.2～5％的比例混入蘆薈凝膠；b)在25～35℃的溫度條件下，將纖維素漿粕經(jīng)200～300g/l的NaOH溶液堿化0.4～4小時(shí)，生成堿纖維素，20～45℃下老成0.3～16小時(shí)，得到含纖維素25～35％的堿纖維素，再加入相對(duì)于纖維素35～65％的CS2反應(yīng)2～6小時(shí)，得到纖維素黃酸酯；c)將所述纖維素黃酸酯與相當(dāng)于纖維素含量的0.2％～10％的海藻酸鈉的溶液充分混合，攪拌4小時(shí)后得到紡絲原液；d)將所述紡絲原液經(jīng)噴絲頭壓入25～50℃的凝固浴中，經(jīng)過欠伸，海藻酸鈉和纖維素黃酸酯凝固再生為海藻酸鈉和纖維素組成的復(fù)合纖維；所述凝固浴由30～100g/lH2SO4、0～80g/lZnSO4或Al2(SO4)3和80～400g/lNa2SO4組成；e)經(jīng)精練處理，徹底洗除纖維中的各種雜質(zhì)，再經(jīng)過烘干后即得到成品纖維。
由于采用了上述技術(shù)方案，在常規(guī)的粘膠纖維生產(chǎn)設(shè)備上，通過適當(dāng)調(diào)整工藝條件和工藝設(shè)備就可生產(chǎn)出纖維素/海藻酸鹽復(fù)合纖維。該復(fù)合纖維中的海藻酸鹽成份，使該復(fù)合纖維具有高吸濕性和促進(jìn)傷口愈合的特點(diǎn)，能夠促進(jìn)由于感染或過敏性反應(yīng)造成的皮膚炎癥的愈合。復(fù)合纖維中的纖維素成份，使最終成品纖維的物理機(jī)械性能以及纖維的強(qiáng)伸度均有較大提高，其物理機(jī)械性能指標(biāo)與相當(dāng)品種的纖維素纖維相近，因而擴(kuò)大了該種纖維的應(yīng)用范圍。該復(fù)合纖維在制備過程中經(jīng)過多次水洗，其中的海藻酸成分仍具有較強(qiáng)的水洗穩(wěn)定性。采用該纖維素/海藻酸鹽復(fù)合纖維制得的織物，手感飽滿，吸水性強(qiáng)，同時(shí)濕態(tài)下強(qiáng)度高，織物尺寸穩(wěn)定性好，不僅適合于醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域，如紗布、繃帶、醫(yī)用敷料、手術(shù)衣等，而且也特別適合用做各種貼身內(nèi)衣、兒童服裝及高檔服飾。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1取1份聚合度579的海藻酸鈉用50份軟化水在60℃下溶解，再按相對(duì)于海藻酸鈉0.3％的比例加入0.02mol/lNaCl溶液，并按照相對(duì)于海藻酸鈉1％(重量百分比)的比例加入蘆薈凝膠，經(jīng)12小時(shí)的連續(xù)攪拌，得到粘度為10Pa.S的粘性溶液。
35℃下，將聚合度為600的棉漿粕經(jīng)238g/l的NaOH溶液堿化2小時(shí)，生成堿纖維素，30℃下老成5小時(shí)，得到含纖維素29％(重量百分比)的堿纖維素；再加入相當(dāng)于纖維素含量的46％(重量百分比)的CS2反應(yīng)4小時(shí)，得到纖維素黃酸酯。
將纖維素黃酸酯與相當(dāng)于纖維素含量的4.9％(重量百分比)的海藻酸鈉的溶液充分混合，攪拌4小時(shí)后得到紡絲原液。
將上述紡絲原液經(jīng)噴絲頭壓入35℃的凝固浴中，凝固浴組成為80g/lH2SO4，5.8g/lZnSO4，160g/lNa2SO4，所述的欠伸步驟是復(fù)合纖維長(zhǎng)絲進(jìn)入凝固浴后的噴頭欠伸、盤間欠伸、三浴欠伸、四浴欠伸，絲條經(jīng)欠伸260％后，經(jīng)過各種浴液進(jìn)行精練處理，徹底洗除纖維中的各種雜質(zhì)，再經(jīng)過烘干后即得到成品纖維。
由上述方法制得的纖維素/海藻酸鹽復(fù)合短纖維，干強(qiáng)力為3.85cN/dtex，濕強(qiáng)2.65cN/dtex，干伸度16.8％，濕模量0.49cN/dtex。
實(shí)施例2取1份聚合度538的海藻酸鈉用60份軟化水在50℃下溶解，再按相對(duì)于海藻酸鈉0.2％的比例加入0.01mol/lNaCl溶液，并按照相對(duì)于海藻酸鈉0.5％(重量百分比)的比例加入蘆薈凝膠，經(jīng)16小時(shí)的連續(xù)攪拌，得到粘度為9.6Pa.S的粘性溶液。
38℃下，將聚合度為590的木漿粕經(jīng)240g/l的NaOH溶液堿化2小時(shí)，生成堿纖維素，30℃下老成3小時(shí)，得到含纖維素29％的堿纖維素，再加入相對(duì)于纖維素48％(重量百分比)的CS2反應(yīng)3小時(shí)，得到纖維素黃酸酯。
將纖維素黃酸酯與相當(dāng)于纖維素含量的3.8％(重量百分比)的海藻酸鈉的溶液充分混合，攪拌3小時(shí)后得到紡絲原液。
將上述紡絲原液經(jīng)噴絲頭壓入46℃的凝固浴中，凝固浴組成為90g/lH2SO4，9.8g/lZnSO4，160g/lNa2SO4，所述的欠伸步驟是復(fù)合纖維長(zhǎng)絲進(jìn)入凝固浴后的噴頭欠伸、盤間欠伸、三浴欠伸、四浴欠伸，絲條經(jīng)欠伸200％后，經(jīng)過各種浴液進(jìn)行精練處理，徹底洗除纖維中的各種雜質(zhì)，再經(jīng)過烘干后即得到成品纖維。
制得的纖維素/海藻酸鹽復(fù)合纖維，干強(qiáng)力為3.55cN/dtex，濕強(qiáng)2.05cN/dtex，干伸度13.8％，濕模量0.52cN/dtex。
實(shí)施例3取1份聚合度568的海藻酸鈉用50份軟化水在49℃下溶解，再按相對(duì)于海藻酸鈉0.3％的比例加入0.02mol/lNaCl溶液，并按照相對(duì)于海藻酸鈉0.3％(重量百分比)的比例加入蘆薈凝膠，經(jīng)9小時(shí)的連續(xù)攪拌，得到粘度為10.6Pa.S的粘性溶液。
在39℃下，聚合度為690的竹漿經(jīng)240g/l的NaOH溶液堿化4小時(shí)，生成堿纖維素，30℃下老成2小時(shí)，得到含纖維素29.6％的堿纖維素，再加入相對(duì)于纖維素40％(重量百分比)的CS2反應(yīng)5小時(shí)，得到纖維素黃酸酯。
將纖維素黃酸酯與相當(dāng)于纖維素含量的3.9％(重量百分比)的海藻酸鈉的溶液充分混合，攪拌4小時(shí)后得到紡絲原液。
將上述紡絲原液經(jīng)噴絲頭壓入49℃的凝固浴中，凝固浴組成為75g/lH2SO4，9.0g/lAl2(SO4)3，，390g/lNa2SO4，所述的欠伸步驟是復(fù)合纖維長(zhǎng)絲進(jìn)入凝固浴后的噴頭欠伸、盤間欠伸、三浴欠伸、四浴欠伸，絲條經(jīng)欠伸230％后，經(jīng)過各種浴液進(jìn)行精練處理，徹底洗除纖維中的各種雜質(zhì)，再經(jīng)過烘干后即得到成品纖維。
制得的纖維素/海藻酸鹽復(fù)合纖維，干強(qiáng)力為3.25cN/dtex，濕強(qiáng)2.09cN/dtex，干伸度10.8％，濕模量0.52cN/dtex。
實(shí)施例4取1份聚合度668的海藻酸鈉用50份軟化水在50℃下溶解，再按相對(duì)于海藻酸鈉0.4％的比例，加入0.04mol/lNaCl溶液，并按照相對(duì)于海藻酸鈉0.4％(重量百分比)的比例加入蘆薈凝膠，經(jīng)8小時(shí)的連續(xù)攪拌，得到粘度為9.6Pa.S的粘性溶液。
在36℃下，聚合度為890的蔗漿經(jīng)240g/l NaOH溶液堿化4小時(shí)，生成堿纖維素，35℃下老成6小時(shí)，得到含纖維素29.9％的堿纖維素，再加入相對(duì)于纖維素46％(重量百分比)的CS2反應(yīng)6小時(shí)，得到纖維素黃酸酯。
將纖維素黃酸酯與相當(dāng)于纖維素含量的4.9％(重量百分比)的海藻酸鈉的溶液充分混合，攪拌4小時(shí)后得到紡絲原液。
將上述紡絲原液經(jīng)噴絲頭壓入35℃的凝固浴中，凝固浴組成為75g/lH2SO4，10.0g/lAl2(SO4)3，380g/lNa2SO4，所述的欠伸步驟是復(fù)合纖維長(zhǎng)絲進(jìn)入凝固浴后的噴頭欠伸、盤間欠伸、三浴欠伸、四浴欠伸，絲條經(jīng)欠伸230％后，經(jīng)過各種浴液進(jìn)行精練處理，徹底洗除纖維中的各種雜質(zhì)，再經(jīng)過烘干后即得到成品纖維。
制得的纖維素/海藻酸鹽復(fù)合纖維，干強(qiáng)力為3.33cN/dtex，濕強(qiáng)2.01cN/dtex，干伸度10.9％，濕模量0.48cN/dtex。
權(quán)利要求
1.纖維素/海藻酸鹽復(fù)合纖維，其特征在于所述海藻酸復(fù)合纖維主要由纖維素和海藻酸鈉按照下述重量份組成，纖維素 99.8～85重量份；海藻酸鈉 0.02～15重量份。
2.制備如權(quán)利要求1所述的纖維素/海藻酸鹽復(fù)合纖維的方法，其特征在于包括如下步驟，a)在18～75℃的溫度條件下，按照重量比1∶15～120的比例將海藻酸鈉溶解于去離子水中，再按相對(duì)于海藻酸鈉0.2％～2％的比例加入0.01～0.5mol/l的NaCl或KCl溶液，經(jīng)過4～24小時(shí)的連續(xù)攪拌，得到粘度為5～15Pa.S的粘性溶液；并在所述粘性溶液中按相對(duì)于海藻酸鈉0.2～5％的比例混入蘆薈凝膠；b)在25～35℃的溫度條件下，將纖維素漿粕經(jīng)200～300g/l的NaOH溶液堿化0.4～4小時(shí)，生成堿纖維素，20～45℃下老成0.3～16小時(shí)，得到含纖維素25～35％的堿纖維素，再加入相對(duì)于纖維素35～65％的CS2反應(yīng)2～6小時(shí)，得到纖維素黃酸酯；c)將所述纖維素黃酸酯與相當(dāng)于纖維素含量的0.2％～10％的海藻酸鈉的溶液充分混合，攪拌4小時(shí)后得到紡絲原液；d)將所述紡絲原液經(jīng)噴絲頭壓入25～50℃的凝固浴中，經(jīng)過欠伸，海藻酸鈉和纖維素黃酸酯凝固再生為海藻酸鈉和纖維素組成的復(fù)合纖維；所述凝固浴由30～100g/lH2SO4、0～80g/lZnSO4或Al2(SO4)3和80～400g/lNa2SO4組成；e)經(jīng)精練處理，徹底洗除纖維中的各種雜質(zhì)，再經(jīng)過烘干后即得到成品纖維。
3.如權(quán)利要求2所述的纖維素/海藻酸鹽復(fù)合纖維的制備方法，其特征在于所述纖維素漿粕的聚合度是500～1200，海藻酸鈉的聚合度是300～800。
4.如權(quán)利要求3所述的纖維素/海藻酸鹽復(fù)合纖維的制備方法，其特征在于所述的欠伸步驟是復(fù)合纖維進(jìn)入凝固浴后的噴頭欠伸、盤間欠伸、三浴欠伸、四浴欠伸，總欠伸比為50～600％。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種纖維素/海藻酸鹽復(fù)合纖維，也公開了制備該復(fù)合纖維的方法，其主要技術(shù)要點(diǎn)是，首先在一定工藝條件下制得海藻酸鈉粘性溶液，然后將該溶液按照一定的比例與纖維素黃酸酯混合制得紡絲原液，再經(jīng)過紡絲和精煉步驟制得纖維素/海藻酸鹽復(fù)合纖維。所述海藻酸復(fù)合纖維主要由纖維素和海藻酸鈉按照下述重量份組成，纖維素99.8～85重量份；海藻酸鈉0.02～15重量份。該復(fù)合纖維不僅具有高吸濕性，能夠促進(jìn)皮膚炎癥的愈合，而且物理機(jī)械性能有了顯著地提高。采用該復(fù)合纖維制得的織物，手感飽滿，吸水性強(qiáng)，同時(shí)濕態(tài)下強(qiáng)度高，織物尺寸穩(wěn)定性好，不僅適合于醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域，而且也特別適合用做各種貼身內(nèi)衣、兒童服裝及高檔服飾。
文檔編號(hào)D01D5/00GK1858312SQ20061004459
公開日2006年11月8日 申請(qǐng)日期2006年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月29日
發(fā)明者田素峰, 劉海洋, 王樂軍 申請(qǐng)人:山東海龍股份有限公司