專利名稱：：一種以離子液體為溶劑制備甲殼素/腈綸復(fù)合纖維的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種甲殼素/腈綸復(fù)合纖維的制備方法，特別是涉及一種以離子液體為溶劑的具有皮芯結(jié)構(gòu)的甲殼素/腈綸復(fù)合纖維的制備方法。
背景技術(shù)：
：聚丙烯腈纖維俗稱腈綸，是一種合成纖維，有優(yōu)良的保暖性、優(yōu)異的染色性及無蛀蝕和霉變性，其染色后可得到比羊毛更鮮艷的色彩，聚丙烯腈纖維被廣泛的用于制造仿毛制品，因此聚丙烯腈纖維又稱作人造羊毛，但聚丙烯腈纖維也有很多缺點親水性差，造成在干燥天氣易帶靜電以及人體親和性較差。同時纖維本身并不具備抗菌性能。甲殼質(zhì)是一種線性多糖類生物高分子，廣泛存在于昆蟲類、水生甲殼類的外殼和海藻的細胞壁中，如蟹、蝦、魷魚骨、蛋殼、蟑螂、真菌等，其蘊藏量僅次于植物纖維。脫乙酰甲殼質(zhì)又稱甲殼胺，分子結(jié)構(gòu)中帶有不飽和的陽離子基團，因而它對帶有負電荷的各類有害物質(zhì)、有害細菌具有強大的吸附作用，這樣它就能對有害細菌的活動進行抑制，使其失去活性，從而達到抗菌的目的。既具有類似植物纖維的結(jié)構(gòu)，又具有與人體骨膠原組織相似的結(jié)構(gòu)，與人體有很好的相容性，可以被人體的溶菌酶分解吸收，對人體受損的細胞進行修復(fù)和活化，從而有很好的醫(yī)學(xué)特性。為方便起見，本文將甲殼質(zhì)和甲殼胺纖維統(tǒng)稱為甲殼素纖維。如前所述，甲殼素纖維可分為兩大類，一類為甲殼質(zhì)纖維，原料為甲殼質(zhì)；另一類為甲殼胺纖維，原料為甲殼質(zhì)堿解生產(chǎn)的脫乙酰甲殼質(zhì)，或稱殼聚糖。纖維生產(chǎn)一般要經(jīng)過兩步，第一步是將蝦蟹殼經(jīng)稀鹽酸脫鈣再經(jīng)堿脫蛋白質(zhì)后制成甲殼質(zhì)，如果經(jīng)堿進一步對甲殼質(zhì)處理即可制成殼聚糖；第二步是將甲殼質(zhì)或殼聚糖經(jīng)過一定的溶解，噴絲凝固等過程即可制成纖維。甲殼素纖維主要有如下功能(1)增強免疫力作用；(2)保濕性；(3)促進皮膚再生作用；(4)通過活化人體抗菌酶、溶解酵素，促進新陳代謝；(5)抗酶作用；(6)、抑制細菌繁殖作用；(7)除臭性；(8)防止靜電。所以甲殼素纖維可制成各種抑菌防臭的保健紡織品。甲殼素溶液可紡制成纖維，用于可吸收手術(shù)縫合線和人造皮膚等領(lǐng)域，或用于"透皮作用活化細胞、促進新陳代謝和增強免疫力、抗菌排毒、減肥降脂、延緩衰老"的"藥敷原理"保健內(nèi)衣等。但是，純甲殼素纖維缺乏紡織后加工所需要的物理機械性能，成本很高，價格昂貴，普及應(yīng)用受到限制。如日本公開特許公報昭60-59123介紹了由殼聚糖制備纖維的方法在攪拌的條件下將殼聚糖溶解在5%醋酸水溶液和1%尿素的混合液中，經(jīng)過濾脫泡后制得濃度為3.5%、粘度為1.52Pas的紡絲漿液。用孔徑0.14mm、180孔的噴絲頭，將紡絲漿液擠到室溫凝固浴中，經(jīng)過水洗干燥得到殼聚糖纖維，其拉伸強度在0.61.5cN/dtex之間，物理機械性能偏低。申請?zhí)枮?00710043563.9，名稱為"以離子液體為溶劑的纖維素共混纖維的制備和應(yīng)用"的專利申請中公開了一種以離子液體為溶劑的纖維素共混纖維的制備和應(yīng)用，制備包括(1)粉碎的纖維素、甲殼質(zhì)/殼聚糖與離子液體混合均勻，在25-16(TC溫度下溶解1-80小時，形成總固含量為3-40%的均一穩(wěn)定紡絲溶液；(2)過濾、脫泡后，經(jīng)單孔或多孔噴絲板進入凝固浴中固化，紡絲速度為5-150米/分；(3)經(jīng)塑化拉伸后，再經(jīng)水洗、漂白、上油、干燥，得到纖維素共混纖維制品。該方法工藝能耗和操作費用低，環(huán)保，制備的纖維素共混纖維具有良好的機械強度。中國專利CN02100120.0，名稱為"甲殼胺與聚乙烯醇復(fù)合纖維及其制造方法"中公開了一種具有皮芯結(jié)構(gòu)的甲殼胺與聚乙烯醇復(fù)合纖維及其制造方法，以聚乙烯醇紡絲原液為芯層，以甲殼胺或甲殼胺與聚乙烯醇的共混紡絲原液為皮層，自皮芯層復(fù)合噴絲組件擠出，經(jīng)紡絲成型，再經(jīng)牽伸和水洗工藝得到所述復(fù)合纖維。本發(fā)明中通過芯層中聚乙烯醇成分的優(yōu)越成纖性能和牽伸性能而使纖維獲得優(yōu)良的物理機械性能。申請?zhí)枮?^00810034673.3，名稱為"一種聚丙烯腈-甲殼素復(fù)合纖維及其制造方法"的專利申請中提供了一種聚丙烯腈_甲殼素復(fù)合纖維及其制造方法，該復(fù)合纖維由甲殼素和聚丙烯腈組成，甲殼素占復(fù)合纖維固含量的1_20%，丙烯腈占纖維固含量的80-99%;其制造方法包括(l)將丙烯腈溶解在溶劑中，配成含量為3-45%的聚丙烯腈溶液；(2)將甲殼素添加到聚丙烯腈溶液中，添加量為聚丙烯腈干重的1_20%，配成聚丙烯腈、甲殼素紡絲溶液，靜置脫泡；(3)將紡絲溶液經(jīng)噴絲孔噴出后固化成型，在經(jīng)過拉伸、水洗、干燥等常規(guī)工序制成成品。綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)雖然公開了以離子液體為溶劑的纖維素共混纖維的制備和應(yīng)用，所述的共混纖維中包括甲殼素和纖維素，由于甲殼素在傳統(tǒng)溶劑中溶解度較小且溶解困難，且傳統(tǒng)的溶劑體系，都具有揮發(fā)性，這些溶劑對環(huán)境造成嚴(yán)重污染的同時危及操作人員的身體健康。而且，正由于其在傳統(tǒng)溶劑中的溶解不好，造成了現(xiàn)有技術(shù)中單純的甲殼素纖維力學(xué)性能不高的缺陷，使甲殼素纖維的可紡性及可編織性能差，需要與其它纖維進行混紡以提高其可紡性及可編織性，因此現(xiàn)有技術(shù)中提供了采用甲殼素和纖維素為共混原料制備纖維素共混纖維以提高纖維的強度。為了提高復(fù)合纖維的強度及可染色性，現(xiàn)有技術(shù)也提出了制備甲殼素與聚乙烯醇皮芯結(jié)構(gòu)的復(fù)合纖維，以聚乙烯醇紡絲原液為芯層，以甲殼胺或甲殼胺與聚乙烯醇的共混紡絲原液為皮層，自皮芯層復(fù)合噴絲組件擠出，經(jīng)紡絲成型，再經(jīng)牽伸和水洗工藝得到所述復(fù)合纖維。通過芯層中聚乙烯醇成分的優(yōu)越成纖性能和牽伸性能而使纖維獲得優(yōu)良的物理機械性能。但是，現(xiàn)有技術(shù)還沒有公開一種制備甲殼素與腈綸皮芯結(jié)構(gòu)的復(fù)合纖維及其制備方法，雖然已經(jīng)公開了聚丙烯腈-甲殼素復(fù)合纖維，但該復(fù)合纖維并非皮芯結(jié)構(gòu)，且由于甲殼素與聚丙烯腈都有極性基團，而且甲殼素只能溶解在聚丙烯腈的部分溶劑中，因此這種復(fù)合纖維只能改善聚丙烯纖維的親水性、抗靜電性和與人體的親和抗菌性。而并不具有皮芯結(jié)構(gòu)復(fù)合纖維的優(yōu)良性質(zhì)，如皮芯結(jié)構(gòu)復(fù)合纖維中皮層中成分與芯層中成分不一樣，從而使得皮層中的成分發(fā)揮其本身的性能，芯層中的成分發(fā)揮其原有的作用，而且皮芯層復(fù)合后其整體性能會得到很大的提高。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種以離子液體為溶劑制備甲殼素/腈綸纖維的方法，彌補目前甲殼素采用溶液紡絲時，紡絲原液不均勻，成本高，纖維機械性能差的缺陷，所述復(fù)合纖維具有皮芯結(jié)構(gòu)，具有優(yōu)良的物理機械性能和很好的染色性，同時具有生物源纖維的獨特風(fēng)格和多種生物保健醫(yī)療功能，同時降低了生產(chǎn)成本。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為—種甲殼素與腈綸復(fù)合纖維，所述甲殼素與腈綸復(fù)合纖維具有皮芯型復(fù)合結(jié)構(gòu)，其斷裂強度為2.84.5c彥ex，斷裂伸長率為1525%，纖度為1.673.33dtex。本發(fā)明所述皮芯型復(fù)合結(jié)構(gòu)中，皮層為甲殼素或者甲殼素與腈綸的混合物，芯層為腈綸。本發(fā)明所述的甲殼素與腈綸的混合物中，甲殼素的含量為所述混合物總重量的20-70%;優(yōu)選所述甲殼素的含量為所述混合物總重量的20-50%。本發(fā)明的另一個目的在于提供一種制備甲殼素與腈綸復(fù)合纖維的方法，所述的制造方法采用現(xiàn)有的皮芯結(jié)構(gòu)復(fù)合纖維制造方法，工藝簡單，適合大規(guī)模生產(chǎn)。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為—種制備所述的甲殼素與腈綸復(fù)合纖維的方法，其特征在于，所述的方法包括1)將甲殼素進行粉碎，得到甲殼素的超細粉體；然后在甲殼素的超細粉體中加入離子液體使其溶解，得到質(zhì)量百分比濃度為3_25%的甲殼素溶液；2)將腈綸利用離子液體進行溶解，得到質(zhì)量百分比濃度為3_25%的腈綸溶液；3)將步驟1)得到的甲殼素溶液和步驟2)得到晴綸溶液進行混合，得到甲殼素與腈綸的混合溶液，其中混合溶液中甲殼素與腈綸的質(zhì)量比為1:97:3;4)將步驟2)所述的腈綸溶液作為為芯層，通過芯層計量泵；將步驟1)所述的甲殼素溶液或者步驟3)所述的甲殼素與腈綸的混合溶液作為皮層，通過皮層計量泵；然后進入皮芯型復(fù)合噴絲組件噴出后固化成型，再經(jīng)過拉伸、水洗、巻曲、定型、干燥步驟制得所述的復(fù)合纖維，得到所述的甲殼素與腈綸復(fù)合纖維。本發(fā)明所述的離子液體由陽離子和陰離子組成；其中所述的陽離子為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>烷基咪唑離子其中HR3、R4和R5相同或者不同，為H、QC8的烷基、乙烯基、丙烯基、丁烯基、羥乙基、羥丙基中的一種或者幾種；所述的陰離子為C1—、Br—、CH3C00—中的一種。本發(fā)明所述甲殼素的分子量為15-50萬，脫乙酰度為0-95%。本發(fā)明所述的溶解包括在5015(TC溫度下溶解150小時，形成濃度為325%的均一穩(wěn)定的溶液。本發(fā)明所述皮層入口計量泵輸送量與芯層入口計量泵輸送量之比為1/98/2。本發(fā)明所述的固化成型包括經(jīng)濕法紡絲或干_濕法紡絲成型。本發(fā)明所述的拉伸倍數(shù)為320倍。具體地說，本發(fā)明的所述的制備甲殼素與腈綸復(fù)合纖維的方法，包括1)將甲殼素進行粉碎，得到甲殼素的超細粉體；然后在甲殼素的超細粉體中加入離子液體使其溶解，得到質(zhì)量百分比濃度為3_25%的甲殼素溶液；首先將甲殼素進行粉碎，粉碎時采用甲殼素專用粉碎機，使得粉碎后所得到的甲殼素的粒徑范圍在100-800目。之所以需要將甲殼素粉碎至100-800目，是為了使得粉碎后的甲殼素能更好的溶解在離子液體中，為制備力學(xué)性能優(yōu)良的皮芯結(jié)構(gòu)復(fù)合纖維做準(zhǔn)備。將將分子量1550萬，脫乙酰度為095%的甲殼素與離子液體均勻混合，在50150°C溫度下溶解150小時，形成均一穩(wěn)定的紡絲溶液，紡絲溶液的濃度為325%。在此優(yōu)選80120。C溶解1030小時，紡絲溶液濃度優(yōu)選1020%。所述的離子液體由陽離子和陰離子組成；所述的陽離子為烷基咪唑離子其中HR3、R4和R5相同或者不同，為H、QC8的烷基、乙烯基、丙烯基、丁烯基、羥乙基、羥丙基中的一種或者幾種；所述的陰離子為C1—、Br—、CH3COO—中的一種。2)將腈綸利用離子液體進行溶解，得到質(zhì)量百分比濃度為3_25%的腈綸溶液；將分子量530萬的腈綸與離子液體均勻混合進行溶解，在5015(TC溫度下溶解150小時，形成濃度為325%，均一穩(wěn)定的紡絲原液；3)將步驟1)得到的甲殼素溶液和步驟2)得到晴綸溶液進行混合，得到甲殼素與腈綸的混合溶液，其中混合溶液中甲殼素與腈綸的質(zhì)量比為1:97:3;將上述兩種溶液進行混合時，必要的時候可以進行攪拌，攪拌的速度為10100rpm，攪拌時間為10-30分鐘，這樣得到的混合溶液會充分混合均勻，為制備高性能的皮芯結(jié)構(gòu)復(fù)合纖維做好了準(zhǔn)備。4)將步驟2)所述的腈綸溶液作為為芯層，通過芯層計量泵；將步驟1)所述的甲殼素溶液或者步驟3)所述的甲殼素與腈綸的混合溶液作為皮層，通過皮層計量泵；然后進入皮芯型復(fù)合噴絲組件噴出后固化成型，再經(jīng)過320倍拉伸、水洗、巻曲、定型、干燥步驟制得所述的復(fù)合纖維，得到所述的甲殼素與腈綸復(fù)合纖維。將甲殼素溶液經(jīng)預(yù)過濾器輸送至皮層入口計量泵，或?qū)⑺眉讱に嘏c腈綸紡絲原液均勻混合得到的共混紡絲原液經(jīng)預(yù)過濾器進入皮層入口計量泵，腈綸溶液經(jīng)預(yù)過濾器進入芯層計量泵。皮層入口計量泵輸送量/芯層入口計量泵輸送量為1/98/2。經(jīng)皮芯復(fù)合噴絲板擠出的復(fù)合原液經(jīng)紡絲成型拉伸后得到皮芯型甲殼素/腈綸復(fù)合纖維。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述皮層中，甲殼素的含量為2565wt%;所述甲殼素/腈綸復(fù)合纖維中，甲殼素的含量為纖維總量的2.552wt%。本發(fā)明所述的固化成型方法包括濕法紡絲或者干_濕法紡絲。所述的濕法紡絲包括經(jīng)皮_芯復(fù)合噴絲板擠出的復(fù)合紡絲原液進入含060%的離子液體的凝固浴中固化成型，再經(jīng)拉伸、水洗、巻曲、定型、干燥后制得甲殼素/腈綸復(fù)合纖維。所述的干_濕法紡絲包括經(jīng)皮_芯復(fù)合噴絲板擠出的復(fù)合紡絲原液，經(jīng)過125cm的氣隙層冷卻固化拉伸后，再進入含060%的離子液體的凝固浴中進一步完善纖維結(jié)構(gòu)，然后經(jīng)后道拉伸、水洗、巻曲、干燥后制得甲殼素/腈綸復(fù)合纖維。本發(fā)明的甲殼素與腈綸復(fù)合纖維，由于皮層中的甲殼素成分而具有優(yōu)良的生物功能和染色性；由于甲殼素含量在纖維總體中含量較低而具有較低的生產(chǎn)成本；由于芯層中腈綸的優(yōu)良成纖性而使纖維具有良好的物理機械性能。所述復(fù)合纖維可用作醫(yī)療保健用途的紡織原料。另外，本發(fā)明所述的甲殼素與腈綸復(fù)合纖維，具有皮芯結(jié)構(gòu)，其皮層為甲殼素或甲殼素與腈綸的混合，由于甲殼素是自然界中迄今為止被發(fā)現(xiàn)的唯一帶正電荷的天然高分子，分子結(jié)構(gòu)中帶有不飽和的陽離子基團，因而它對帶有負電荷的各類有害物質(zhì)、有害細菌具有強大的吸附作用，這樣它就能對有害細菌的活動進行抑制，使其失去活性，從而達到抗菌的目的。而且所述的甲殼素與腈綸復(fù)合纖維具有良好的染色性能和機械強度，是一種優(yōu)質(zhì)的皮芯結(jié)構(gòu)纖維。本發(fā)明的有益效果為1)采用的離子液體對甲殼素和腈綸都有很好的溶解性能，同時離子液體無毒、不揮發(fā)，可以避免對環(huán)境造成污染以及對操作人員身體造成傷害。2)離子液體可進行有效回收，降低生產(chǎn)成本，節(jié)約資源。3)皮芯結(jié)構(gòu)使得所述復(fù)合纖維同時具有良好的生物性能和物理機械性能，降低成本。圖1為本發(fā)明以離子液體為溶劑制備甲殼素/腈綸復(fù)合纖維的工藝流程圖。具體實施例方式結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步闡述。實施例1將甲殼素與離子液體均勻混合，在5(TC溫度下溶解50小時，經(jīng)脫泡形成均一穩(wěn)定的紡絲原液，紡絲原液的濃度為9%。將腈綸與離子液體均勻混合，在5(TC溫度下溶解50小時，經(jīng)脫泡形成均一穩(wěn)定的紡絲原液，紡絲原液的濃度為15%。將甲殼素紡絲原液經(jīng)預(yù)過濾器輸送至皮層入口計量泵，腈綸紡絲原液經(jīng)預(yù)過濾器進入芯層計量泵。皮層入口計量泵輸送量/芯層入口計量泵輸送量為3/7;經(jīng)皮芯復(fù)合噴絲板擠出的復(fù)合原液經(jīng)紡絲成型拉伸后得到皮芯型甲殼素/腈綸復(fù)合纖維。凝固浴為[PMIN]Cl-(中文名稱為氯化1-丙基_3-甲基咪唑鎗鹽)水溶液，凝固浴中離子液體濃度為10%，溫度為25°C。甲殼素含量為纖維總含量的20wt^，纖維纖度為3.33dtex、強度為3.8cN/dtex。實施例2將甲殼素與離子液體均勻混合，在15(TC溫度下溶解1小時，經(jīng)脫泡形成均一穩(wěn)定的紡絲原液，紡絲原液的濃度為7%。將腈綸與離子液體均勻混合，在15(TC溫度下溶解1小時，經(jīng)脫泡形成均一穩(wěn)定的紡絲原液，紡絲原液的濃度為15%。將甲殼素紡絲原液經(jīng)預(yù)過濾器輸送至皮層入口計量泵，腈綸紡絲原液經(jīng)預(yù)過濾器進入芯層計量泵。皮層入口計量泵輸送量/芯層入口計量泵輸送量為3/7;經(jīng)皮芯復(fù)合噴絲板擠出的復(fù)合原液經(jīng)紡絲成型拉伸后得到皮芯型甲殼素/腈綸復(fù)合纖維。凝固浴為[EMIN]Ac-(中文名稱為醋酸1-乙基_3-甲基咪唑鎗鹽)水溶液，凝固浴中離子液體濃度為10%，溫度為20°C。甲殼素含量為纖維總含量的17.5wt^，纖維纖度為1.67dtex、強度為4.5cN/dtex。實施例3將甲殼素與離子液體均勻混合，在IO(TC溫度下溶解5小時，經(jīng)脫泡形成均一穩(wěn)定的紡絲原液，紡絲原液的濃度為15%。將腈綸與離子液體均勻混合，在10(TC溫度下溶解3小時，經(jīng)脫泡形成均一穩(wěn)定的紡絲原液，紡絲原液的濃度為15%。將甲殼素紡絲原液經(jīng)預(yù)過濾器輸送至皮層入口計量泵，腈綸紡絲原液經(jīng)預(yù)過濾器進入芯層計量泵。皮層入口計量泵輸送量/芯層入口計量泵輸送量為5/5;經(jīng)皮芯復(fù)合噴絲板擠出的復(fù)合原液經(jīng)紡絲成型拉伸后得到皮芯型甲殼素/腈綸復(fù)合纖維。凝固浴為[PMIN]Cl-(中文名稱為氯化1-丙基_3-甲基咪唑鎗鹽)水溶液，凝固浴中離子液體濃度為5%，溫度為25°C。甲殼素含量為纖維總含量的50wt^，纖維纖度為3.33dtex、強度為2.8cN/dtex。實施例4將甲殼素與離子液體均勻混合，在8(TC溫度下溶解6.5小時，經(jīng)脫泡形成均一穩(wěn)定的紡絲原液，紡絲原液的濃度為20%。將腈綸與離子液體均勻混合，在8(TC溫度下溶解3小時，經(jīng)脫泡形成均一穩(wěn)定的紡絲原液，紡絲原液的濃度為15%。將甲殼素紡絲原液經(jīng)預(yù)過濾器輸送至皮層入口計量泵，腈綸紡絲原液經(jīng)預(yù)過濾器進入芯層計量泵。皮層入口計量泵輸送量/芯層入口計量泵輸送量為2/8;經(jīng)皮芯復(fù)合噴絲板擠出的復(fù)合原液經(jīng)紡絲成型拉伸后得到皮芯型甲殼素/腈綸復(fù)合纖維。凝固浴為[EMIN]Ac-(中文名稱為醋酸1-乙基_3-甲基咪唑鎗鹽)水溶液，凝固浴中離子液體濃度為10%，溫度為25°C。甲殼素含量為纖維總含量的25wt^，纖維纖度為2.5dtex、強度為3.2cN/dtex。實施例5將甲殼素與離子液體均勻混合，在8(TC溫度下溶解6.5小時，經(jīng)脫泡形成均一穩(wěn)定的紡絲原液，紡絲原液的濃度為10%。將腈綸與離子液體均勻混合，在8(TC溫度下溶解3小時，經(jīng)脫泡形成均一穩(wěn)定的紡絲原液，紡絲原液的濃度為20%。將甲殼素紡絲原液自溶解釜中壓出后由增壓泵輸送至靜態(tài)混合器，與直接泵至靜態(tài)混合器的腈綸紡絲原液均勻混合，甲殼素/腈綸原液輸送量比為5/5，經(jīng)預(yù)過濾器進入皮層入口計量泵，腈綸紡絲原液經(jīng)預(yù)過濾器進入芯層計量泵。皮層入口計量泵輸送量/芯層入口計量泵輸送量之比為4/6;經(jīng)皮芯復(fù)合噴絲板擠出的復(fù)合原液經(jīng)紡絲成型拉伸后得到皮芯型甲殼素/腈綸復(fù)合纖維。凝固浴為[EMIN]Ac-(中文名稱為醋酸1-乙基_3-甲基咪唑鎗鹽)水溶液，凝8固浴中離子液體濃度為10%，溫度為25°C。甲殼素含量為纖維總含量的15wt^，纖維纖度為3.33dtex、強度為3.5cN/dtex。實施例6(1)將甲殼素進行粉碎，得到甲殼素的超細粉體；然后在甲殼素的超細粉體中加入離子液體使其溶解，得到質(zhì)量百分比濃度為3%的甲殼素溶液；首先將甲殼素進行粉碎，粉碎時采用甲殼素專用粉碎機，使得粉碎后所得到的甲殼素的粒徑范圍在100目。之所以需要將甲殼素粉碎至100目，是為了使得粉碎后的甲殼素能更好的溶解在離子液體中，為制備力學(xué)性能優(yōu)良的皮芯結(jié)構(gòu)復(fù)合纖維做準(zhǔn)備。將分子量15萬，脫乙酰度為05的甲殼素與離子液體均勻混合，在5(TC溫度下溶解10小時，形成均一穩(wěn)定的紡絲溶液，紡絲溶液的濃度為3%。所述的離子液體由陽離子和陰離子組成；所述的陽離子為烷基咪唑離子其中:Ri、R2、R3、R4和Rs相同，為乙烯基;所述的陰離子為CH3C00—。(2)將腈綸利用離子液體進行溶解，得到質(zhì)量百分比濃度為3%的腈綸溶液；將分子量5萬的腈綸與離子液體均勻混合進行溶解，在5(TC溫度下溶解1小時，形成濃度為3%、均一穩(wěn)定的紡絲原液；(3)將步驟1)得到的甲殼素溶液和步驟2)得到晴綸溶液進行混合，得到甲殼素與腈綸的混合溶液，其中混合溶液中甲殼素與腈綸的輸送量比為1:9;將上述兩種溶液進行混合時，必要的時候可以進行攪拌，攪拌的速度為10rpm，攪拌時間為10分鐘，這樣得到的混合溶液會充分混合均勻，為制備高性能的皮芯結(jié)構(gòu)復(fù)合纖維做好了準(zhǔn)備。4)將步驟2)所述的腈綸溶液作為為芯層，通過芯層計量泵；將步驟1)所述的甲殼素溶液作為皮層，通過皮層計量泵；然后進入皮芯型復(fù)合噴絲組件噴出后固化成型，再經(jīng)過10倍拉伸、水洗、巻曲、定型、干燥步驟制得所述的復(fù)合纖維，得到所述的甲殼素與腈綸復(fù)合纖維。將甲殼素溶液經(jīng)預(yù)過濾器輸送至皮層入口計量泵，或?qū)⑺眉讱に嘏c腈綸紡絲原液均勻混合得到的共混紡絲原液經(jīng)預(yù)過濾器進入皮層入口計量泵，腈綸溶液經(jīng)預(yù)過濾器進入芯層計量泵。皮層入口計量泵輸送量/芯層入口計量泵輸送量為1/9。經(jīng)皮芯復(fù)合噴絲板擠出的復(fù)合原液經(jīng)紡絲成型拉伸后得到皮芯型甲殼素/腈綸復(fù)合纖維。得到的纖維的斷裂強度為2.8cN/dtex，斷裂伸長率為12%，纖度為1.67dtex。以下為本發(fā)明的實施例7-11:實施例7-11的離子液體由陽離子和陰離子組成，其中陽離子的結(jié)構(gòu)如下式，取代基及陰離子結(jié)構(gòu)如表1中所示，具體操作同實施例6，每步所涉及的參數(shù)如表1所示R2烷基咪唑離子表1<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>權(quán)利要求一種甲殼素與腈綸復(fù)合纖維，其特征在于，所述甲殼素與腈綸復(fù)合纖維具有皮芯型復(fù)合結(jié)構(gòu)，其斷裂強度為2.8～4.5cN/dtex，斷裂伸長率為15～25％，纖度為1.67～3.33dtex。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲殼素與腈綸復(fù)合纖維，其特征在于，所述皮芯型復(fù)合結(jié)構(gòu)中，皮層為甲殼素或者甲殼素與腈綸的混合物，芯層為腈綸。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的甲殼素與腈綸復(fù)合纖維，其特征在于，所述的甲殼素與腈綸的混合物中，甲殼素的含量為所述混合物總重量的20-70%;優(yōu)選所述甲殼素的含量為所述混合物總重量的20-50%。4.一種制備權(quán)利要求1-3中任一所述的甲殼素與腈綸復(fù)合纖維的方法，其特征在于，所述的方法包括1)將甲殼素進行粉碎，得到甲殼素的超細粉體；然后在甲殼素的超細粉體中加入離子液體使其溶解，得到質(zhì)量百分比濃度為3-25%的甲殼素溶液；2)將腈綸利用離子液體進行溶解，得到質(zhì)量百分比濃度為3-25%的腈綸溶液；3)將步驟1)得到的甲殼素溶液和步驟2)得到晴綸溶液進行混合，得到甲殼素與腈綸的混合溶液，其中混合溶液中甲殼素與腈綸的質(zhì)量比為1:97:3;4)將步驟2)所述的腈綸溶液作為為芯層，通過芯層計量泵；將步驟1)所述的甲殼素溶液或者步驟3)所述的甲殼素與腈綸的混合溶液作為皮層，通過皮層計量泵；然后進入皮芯型復(fù)合噴絲組件噴出后固化成型，再經(jīng)過拉伸、水洗、巻曲、定型、干燥步驟制得所述的復(fù)合纖維，得到所述的甲殼素與腈綸復(fù)合纖維。5.根據(jù)權(quán)利要求書4所述的方法，其特征在于，所述的離子液體由陽離子和陰離子組成；其中所述的陽離子為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>烷基咪唑離子其中&、R2、R3、R4和R5相同或者不同，為H、QC8的烷基、乙烯基、丙烯基、丁烯基、羥乙基、羥丙基中的一種或者幾種；所述的陰離子為Cl—、Br—、CH3C00—中的一種。6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述甲殼素的分子量為15-50萬，脫乙酰度為095%。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述的溶解包括在5015(TC溫度下溶解150小時，形成濃度為325%的均一穩(wěn)定的溶液。8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述皮層入口計量泵輸送量與芯層入口計量泵輸送量之比為1/98/2。9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述的固化成型包括經(jīng)濕法紡絲或干-濕法紡絲成型。10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述的拉伸倍數(shù)為320倍。全文摘要本發(fā)明公開了一種具有皮芯結(jié)構(gòu)的甲殼素/腈綸復(fù)合纖維及其制造方法，以腈綸紡絲原液為芯層，以甲殼素或甲殼素與腈綸的共混紡絲原液為皮層，自皮芯型復(fù)合噴絲組件擠出，經(jīng)紡絲成形，牽伸，水洗得到所述的復(fù)合纖維；所述復(fù)合纖維紡絲原液的制備以離子液體為溶劑，凝固浴由水或水和離子液體的混和物組成，凝固浴中離子液體濃度為0～60％。本發(fā)明所述的復(fù)合纖維由于皮層中的甲殼素成分而具有優(yōu)良的生物功能，由于芯層中的腈綸成分的優(yōu)良成纖性和牽伸性而使纖維具有優(yōu)良的物理機械性能，且生產(chǎn)成本低；可用作一次性或醫(yī)療用途的紡織原料、醫(yī)用纖維、抗菌纖維等領(lǐng)域。文檔編號D01F8/00GK101748503SQ200810240380公開日2010年6月23日申請日期2008年12月18日優(yōu)先權(quán)日2008年12月18日發(fā)明者孫玉山,徐紀(jì)剛,李曉俊,門爽,陸伊倫,駱強申請人:中國紡織科學(xué)研究院