專利名稱：一種抗菌阻燃蛋白粘膠纖維的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于紡織纖維技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種粘膠纖維的制備方法，特別是涉及一種同時擁有抗菌、阻燃性能的復(fù)合粘膠纖維的制備方法。
背景技術(shù)：
粘膠纖維具有與棉纖維的某些性能極為類似的性質(zhì)，如吸濕性好、容易染色、抗靜電、較易于紡織加工等，制成的織物花色鮮艷，穿著舒適，尤其適合在氣候炎熱的地區(qū)穿著， 而粘膠纖維的纖度和長度又可以按照用途的要求進(jìn)行調(diào)節(jié)，因此受到人們的歡迎。粘膠纖維最大的缺點(diǎn)是容易燃燒，普通粘膠纖維接觸火焰后即直接燃燒，撤離火源后仍持續(xù)燃燒，燃燒速度快，燃燒后遺留灰分少。粘膠纖維的易燃性給其應(yīng)用帶來了很大的阻礙，提高粘膠纖維的阻燃性可以有效減少火災(zāi)事故損失和傷亡人數(shù)。制備阻燃粘膠纖維的常用方法是在濕法紡絲前將阻燃劑共混加入到紡絲液中。目前國內(nèi)使用的阻燃劑，如聚硅酸、焦磷酸酯類阻燃劑等，共混加入紡絲液后制備的阻燃粘膠纖維的機(jī)械強(qiáng)力和手感都有很大損失，在提升阻燃性能的同時，損失了服用性能。目前解決這一問題的方法一般是選擇合適的整理劑對阻燃粘膠纖維進(jìn)行后整理。在粘膠紡絲前添加蛋白膠液(動物蛋白溶于堿液制得)，得到的蛋白粘膠纖維表現(xiàn)出優(yōu)良的服用性能。將阻燃劑和蛋白液同時加入到粘膠紡絲液中，經(jīng)濕法紡絲制備阻燃蛋白粘膠纖維，其手感明顯優(yōu)于阻燃粘膠纖維。同時，這種阻燃蛋白粘膠在后整理過程中容易與改性氨基有機(jī)硅柔軟劑結(jié)合，經(jīng)整理后可以得到手感優(yōu)異的阻燃蛋白粘膠纖維，服用性能獲得大幅提升。目前已有的動物蛋白粘膠纖維主要是蠶蛹蛋白纖維，其顏色為金黃色，不利于后期的染整加工，且不具有阻燃性。同時，在制備蛋白粘膠纖維時，添加的蛋白原料為動物蛋白(如蠶蛹蛋白、羊毛下腳料)，由于蛋白質(zhì)是微生物生長需要的主要營養(yǎng)物質(zhì)之一，尤其在潮濕環(huán)境中容易發(fā)生霉變，因此需要對其進(jìn)行抗菌處理。將殼聚糖抗菌劑同阻燃劑、蛋白膠液一同加入紡絲液中，可以制備抗菌阻燃蛋白粘膠纖維。此種纖維克服了粘膠纖維易燃的缺點(diǎn)，同時提供了優(yōu)異的服用性能和抗菌性能， 纖維為白色，易于進(jìn)行染整加工。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對粘膠纖維易燃、阻燃粘膠纖維服用性能差、蛋白粘膠纖維易變質(zhì)等技術(shù)不足，提供一種抗菌阻燃蛋白粘膠纖維的制備方法，以生產(chǎn)既具有蛋白粘膠纖維的優(yōu)異服用性能，同時具有阻燃性能和抗菌性能的新型多功能復(fù)合抗菌阻燃蛋白粘膠纖維。本發(fā)明抗菌阻燃蛋白粘膠纖維的制備方法是將殼聚糖溶液、蛋白膠液和阻燃劑漿料按照一定比例共混后，加入到粘膠紡絲液中，經(jīng)濕法紡絲，制備抗菌阻燃蛋白粘膠纖維。其中是將動物蛋白溶解在堿液中得到蛋白膠液；以六苯氧基環(huán)三磷腈為阻燃劑，以烷基多糖苷(APG)為乳化劑，混合得到阻燃劑漿料。本發(fā)明抗菌阻燃蛋白粘膠纖維的制備方法具體包括如下步驟
1.制備阻燃劑漿料
以六苯氧基環(huán)三磷腈為阻燃劑，烷基多糖苷為乳化劑，按照乳化劑阻燃劑=1 3 8的質(zhì)量比混合，加入工業(yè)軟水，濕法加工2 8小時，制成阻燃劑含量為10 25wt%的阻燃劑漿料；
2.制備蛋白膠液
把洗凈干燥的羊毛下腳料10 30重量份投入到70 90重量份的lmol/L氫氧化鈉溶液中，60 80°C下攪拌、溶解15 30分鐘，放置2 4小時，得羊毛角蛋白粗溶液，將溶液先通過紗網(wǎng)粗過濾，再通過400目袋式過濾器過濾，濾液透析后制得蛋白質(zhì)含量為10 30wt%的蛋白膠液(按實(shí)際溶解的蛋白量計)；
3.制備殼聚糖溶液
將殼聚糖、檸檬酸和次亞磷酸鈉加入3wt%醋酸溶液中，加熱至70 90°C，充分?jǐn)嚢枋蛊淙芙猓尤霛B透劑JFC，攪拌30 60分鐘，制得殼聚糖粗溶液，過濾除去不溶物得到殼聚糖溶液，得到的殼聚糖溶液中含有1. 5 5wt%殼聚糖，3 5wt%檸檬酸、2 6wt%次亞磷酸鈉和0. 2 5wt%滲透劑JFC ；
4.濕法紡絲
將阻燃劑漿料、蛋白膠液和殼聚糖溶液加入粘膠纖維紡絲母液中，攪拌均勻，使粘膠纖維紡絲母液滿足含有6 10wt%的阻燃劑漿料、2 6wt%的蛋白膠液和2 6wt%的殼聚糖溶液，抽真空消泡處理60分鐘后，按照常規(guī)粘膠纖維紡絲方法，通過酸性凝固浴進(jìn)行噴絲、 塑化拉伸成形，將成絲以40 45°C水清洗兩遍，通入40 45°C的10 25wt%碳酸鈉水溶液中進(jìn)行脫硫處理后，得到抗菌阻燃蛋白粘膠纖維。其中，本發(fā)明中使用的阻燃劑六苯氧基環(huán)三磷腈優(yōu)選超微細(xì)粉體，具體是將阻燃劑與磨介以1 20的質(zhì)量比混合，經(jīng)高性能納米沖擊磨沖擊和研磨后，得到阻燃劑超微細(xì)粉體。本發(fā)明還可以對制備得到的抗菌阻燃蛋白粘膠纖維使用改性氨基有機(jī)硅柔軟劑進(jìn)行后整理，具體方法為
將制備好的抗菌阻燃蛋白粘膠纖維用去離子水清洗兩次，然后按照1 10的浴比加入去離子水，以冰醋酸調(diào)節(jié)水浴的PH值至6，調(diào)節(jié)水溫達(dá)到30 50°C，加入改性氨基有機(jī)硅柔軟劑，使其濃度達(dá)到3 10wt%，處理10 30min，取出粘膠纖維，脫水后，70 90°C恒溫烘干，得到手感柔軟的抗菌阻燃蛋白粘膠纖維。本發(fā)明制備得到的抗菌阻燃蛋白粘膠纖維可以應(yīng)用于制造粘膠長絲、短纖維和簾子布等產(chǎn)品。圖1所示為未加阻燃劑的普通粘膠纖維的紅外譜圖，圖2所示為添加阻燃劑后的抗菌阻燃蛋白粘膠纖維的紅外圖譜。比較圖1和圖2，可以發(fā)現(xiàn)添加阻燃劑后的抗菌阻燃蛋白粘膠纖維樣品在指紋區(qū)的900 700CHT1處出現(xiàn)了與普通粘膠纖維明顯不同的特征峰，分別位于SSOcnr1JMcm 1和775CHT1，這是苯環(huán)C-H面外彎曲振動吸收峰。雖然阻燃劑 1268cm_\ll79cm_1處的P-N伸縮振動吸收峰以及119601^、95301^處的P-O-C特征吸收峰均被粘膠纖維中纖維素本身的吸收峰所掩蓋，但上述指紋區(qū)出現(xiàn)的特征峰也足以確定阻燃劑已經(jīng)結(jié)合到了粘膠纖維上。本發(fā)明的抗菌阻燃蛋白粘膠纖維制備方法具有以下有益效果
1)本發(fā)明首次將六苯氧基環(huán)三磷腈作為阻燃劑加入到粘膠紡絲液中，并應(yīng)用與纖維素大分子結(jié)構(gòu)相似的烷基多糖苷(APG)對阻燃劑進(jìn)行乳化分散，有效解決了阻燃劑粒徑大、分散性不好的問題，制備出了具有持久阻燃效果的阻燃粘膠纖維，圖3的抗菌阻燃蛋白粘膠纖維橫截面電鏡形貌結(jié)構(gòu)顯示，在3000倍電鏡下觀察，阻燃劑在纖維內(nèi)部呈絨毛狀結(jié)構(gòu)， 分布均勻。蛋白液的加入使阻燃材料與粘膠大分子之間形成了緊密的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)對提高粘膠纖維的強(qiáng)力與韌性有著一定的影響；
2)本發(fā)明在向粘膠紡絲液中加入阻燃劑的同時加入蛋白膠液，配合APG與纖維素大分子形成纏繞網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和分子間氫鍵結(jié)構(gòu)，使制得的阻燃蛋白粘膠纖維比普通阻燃粘膠纖維力學(xué)性能和服用性能有了很大提高，濕強(qiáng)度提高20%以上，由常規(guī)阻燃粘膠纖維的0. 83cN/ dtex 提高到 0. 99cN/dtex 以上；
3)本發(fā)明采用與纖維素分子結(jié)構(gòu)相似的殼聚糖作為抗菌劑加入粘膠紡絲液，制備出抗菌阻燃蛋白粘膠纖維，得到耐水洗、牢度好、抑菌率90%以上的纖維；
4)本發(fā)明制備方法在濕法紡絲過程中脫硫時所用的助劑為碳酸鈉，解決了粘膠纖維生產(chǎn)過程中的蛋白流失問題；
5)制備的阻燃粘膠纖維經(jīng)脫硫水洗后，采用柔軟整理，其滑爽柔軟度大大增加，初始模量降低了 30%以上。本發(fā)明方法適用于粘膠長、短纖維的多功能復(fù)合制備，提高了纖維的服用性能及應(yīng)用領(lǐng)域，便于后續(xù)的加工生產(chǎn)，工藝簡單，操作方便，便于實(shí)施。制備的抗菌阻燃蛋白粘膠纖維各項(xiàng)指標(biāo)性能優(yōu)良，染色均勻、可紡性好、吸濕透氣、手感柔軟，阻燃性能達(dá)到國家紡織品阻燃標(biāo)準(zhǔn)，并有顯著的抗菌抑菌功能。所得產(chǎn)品性能指標(biāo)纖維LOI值大于27 ；抑菌率達(dá) 90%以上；濕斷裂強(qiáng)度比常規(guī)阻燃粘膠纖維提高了 20%以上，初始模量比常規(guī)阻燃粘膠纖維降低了 30%以上，膨松度比常規(guī)阻燃粘膠纖維提高了 8%以上。


圖1為未加阻燃劑的普通粘膠纖維的紅外圖譜。圖2為本發(fā)明所制備的抗菌阻燃蛋白粘膠纖維的紅外圖譜，阻燃劑在指紋區(qū)有明顯的特征峰。圖3為本發(fā)明制備的阻燃蛋白粘膠纖維橫截面形貌結(jié)構(gòu)，顯示纖維結(jié)構(gòu)緊密，阻燃劑呈絨毛狀均勻分布。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
進(jìn)一步闡述本發(fā)明。以下實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明，而不用于限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例1。阻燃劑漿料的制備以六苯氧基環(huán)三磷腈為阻燃劑，烷基多糖苷為乳化劑，按照乳化劑阻燃劑=1 6的質(zhì)量比混合，加入工業(yè)軟水，濕法加工4.5小時，制成阻燃劑含量為17. 5%的阻燃劑漿料。
蛋白膠液的制備把洗凈干燥的羊毛下腳料23重量份投入到77重量份的lmol/L 氫氧化鈉溶液中，65°C下攪拌、溶解20分鐘，放置3. 5小時，得羊毛角蛋白粗溶液，過濾透析后制得蛋白質(zhì)含量為21%的蛋白膠液。殼聚糖溶液的制備將殼聚糖、檸檬酸和次亞磷酸鈉加入3%醋酸溶液中，加熱至 75°C，充分?jǐn)嚢枋蛊淙芙?，加入滲透劑JFC，攪拌40分鐘，過濾制得殼聚糖溶液，得到的殼聚糖溶液中含有4%殼聚糖，3%檸檬酸、2. 5%次亞磷酸鈉和0. 4%滲透劑JFC。在粘膠紡絲液中加入相對于膠液重量9. 2%的阻燃劑漿料、相對于膠液重量3. 8% 的蛋白膠液和相對于膠液重量3%的殼聚糖溶液，攪拌使其混合均勻，進(jìn)行消泡處理，紡絲制得阻燃劑的理論含量(按10%甲纖計)為16%、蛋白含量為8%、殼聚糖含量為1. 2%的抗菌阻燃蛋白粘膠纖維。采用15%的碳酸鈉水溶液在40°C下進(jìn)行脫硫處理，用量為樣品重的洲。 將脫硫后的抗菌阻燃蛋白粘膠纖維用去離子水清洗兩次，然后加入去離子水(浴比1:10)， 用冰醋酸調(diào)節(jié)PH值至6，調(diào)節(jié)水溫達(dá)到35°C，加入改性氨基有機(jī)硅柔軟劑4%處理30 min, 取出，脫水，以70°C恒溫烘干，得到手感柔軟的抗菌阻燃蛋白粘膠纖維。所得產(chǎn)品性能指標(biāo)
纖維LOI值(依據(jù)GB/IM54—1997《紡織品燃燒性能測定一氧指數(shù)測定法》標(biāo)準(zhǔn)檢測) 為㈨· 5 ；
抑菌率(依據(jù)GB 4789. 2-2010《食品衛(wèi)生微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測定》標(biāo)準(zhǔn)檢測)為
90% ；
濕斷裂強(qiáng)度(依據(jù)GB/T 14463-93《粘膠短纖維》標(biāo)準(zhǔn)檢測):常規(guī)阻燃粘膠纖維0. 83 cN/dtex ；本發(fā)明產(chǎn)品1. 03cN/dtex ；
初始模量(依據(jù)GB/T 14463-93《粘膠短纖維》標(biāo)準(zhǔn)檢測)常規(guī)阻燃粘膠纖維48. 59 cN/dtex ；本發(fā)明產(chǎn)品33. 36cN/dtex ；
膨松度(采用壓縮法對粘膠纖維進(jìn)行膨松度測定。隨機(jī)抽取纖維100g，以手撕法扯成單纖維狀，以保證纖維在壓縮前的狀態(tài)一致，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(20°C，相對濕度65%)下放置他。將準(zhǔn)備好的樣品準(zhǔn)確稱取5g(精確到0. Olg)，放入帶有刻度的直徑為6. 5cm的樣筒內(nèi)，并給纖維施加20g/cm2的壓力并保持30s，分別記錄初始壓縮高度A，mm;然后將壓力加至lOOg/cm2，并保持此壓力向下壓縮lmin，記錄此時的壓縮高度B，mm;去掉所有負(fù)荷，使纖維在樣筒內(nèi)回彈lOmin，記錄纖維回彈高度C，mm。同一批樣品平行試驗(yàn)5次，結(jié)果以5次的算術(shù)平均值表示，并按公式
<1 = .....X腳計算膨松度d，％。):常規(guī)阻燃粘膠纖維7. 86% ；本發(fā)明產(chǎn)品14. 54%。實(shí)施例2。阻燃劑漿料的制備以六苯氧基環(huán)三磷腈為阻燃劑，烷基多糖苷為乳化劑，按照乳化劑阻燃劑=1 5的質(zhì)量比混合，加入工業(yè)軟水，濕法加工5小時，制成阻燃劑含量為 20%的阻燃劑漿料。蛋白膠液的制備把洗凈干燥的羊毛下腳料20重量份投入到80重量份的lmol/L 氫氧化鈉溶液中，80°C下攪拌、溶解20分鐘，放置4小時，得羊毛角蛋白粗溶液，過濾透析后制得蛋白質(zhì)含量為18%的蛋白膠液。殼聚糖溶液的制備將殼聚糖、檸檬酸和次亞磷酸鈉加入3%醋酸溶液中，加熱至90°C，充分?jǐn)嚢枋蛊淙芙?，加入滲透劑JFC，攪拌30分鐘，過濾制得殼聚糖溶液，得到的殼聚糖溶液中含有4. 5%殼聚糖，3. 8%檸檬酸、2. 5%次亞磷酸鈉和1%滲透劑JFC。在粘膠紡絲液中加入相對于膠液重量6%的阻燃劑漿料、相對于膠液重量3%的蛋白膠液和相對于膠液重量4%的殼聚糖溶液，攪拌使其混合均勻，進(jìn)行消泡處理，紡絲制得阻燃劑的理論含量(按10%甲纖計)為12%、蛋白含量為5. 4%、殼聚糖含量為1. 8%的抗菌阻燃蛋白粘膠纖維。采用10%的碳酸鈉水溶液進(jìn)行脫硫處理，用量為樣品重的3%，溫度45°C。 將脫硫后的抗菌阻燃蛋白粘膠纖維用去離子水清洗兩次，然后加入去離子水(浴比1:10)， 用冰醋酸調(diào)節(jié)PH值至6，調(diào)節(jié)水溫達(dá)到40°C，加入改性氨基有機(jī)硅柔軟劑6%，處理20min， 取出，脫水，以85°C恒溫烘干，得到手感柔軟的抗菌阻燃蛋白粘膠纖維。所得產(chǎn)品性能指標(biāo)
纖維LOI值為28 ；抑菌率為94% ；
濕斷裂強(qiáng)度常規(guī)阻燃粘膠纖維0. 83cN/dtex ；本發(fā)明產(chǎn)品1. 05cN/dtex ； 初始模量常規(guī)阻燃粘膠纖維48. 59cN/dtex ；本發(fā)明產(chǎn)品28. 77cN/dtex 膨松度常規(guī)阻燃粘膠纖維7. 86% ；本發(fā)明產(chǎn)品15. 88%。實(shí)施例3。阻燃劑漿料的制備以六苯氧基環(huán)三磷腈為阻燃劑，烷基多糖苷為乳化劑，按照乳化劑阻燃劑=1 8的質(zhì)量比混合，加入工業(yè)軟水，濕法加工3. 5小時，制成阻燃劑含量為12. 5%的阻燃劑漿料。蛋白膠液的制備把洗凈干燥的羊毛下腳料16重量份投入到84重量份的lmol/L 氫氧化鈉溶液中，70°C下攪拌、溶解25分鐘，放置3小時，得羊毛角蛋白粗溶液，過濾透析后制得蛋白質(zhì)含量為15%的蛋白膠液。殼聚糖溶液的制備將殼聚糖、檸檬酸和次亞磷酸鈉加入3%醋酸溶液中，加熱至 80°C，充分?jǐn)嚢枋蛊淙芙猓尤霛B透劑JFC，攪拌45分鐘，過濾制得殼聚糖溶液，得到的殼聚糖溶液中含有5%殼聚糖，4%檸檬酸、6%次亞磷酸鈉和3%滲透劑JFC。在粘膠紡絲液中加入相對于膠液重量7. 2%的阻燃劑漿料、相對于膠液重量2. 4% 的蛋白膠液和相對于膠液重量2. 8%的殼聚糖溶液，攪拌使其混合均勻，進(jìn)行消泡處理，紡絲制得阻燃劑的理論含量(按10%甲纖計)為9%、蛋白含量為3. 6%、殼聚糖含量為1. 4%的抗菌阻燃蛋白粘膠纖維。采用20%的碳酸鈉水溶液進(jìn)行脫硫處理，用量為樣品重的1. 5%，溫度40°C。將脫硫后的抗菌阻燃蛋白粘膠纖維用去離子水清洗兩次，然后加入去離子水(浴比1 10)，用冰醋酸調(diào)節(jié)pH值至6，調(diào)節(jié)水溫達(dá)到45°C，加入改性氨基有機(jī)硅柔軟劑8%，處理15min，取出，脫水，以80°C恒溫烘干，得到手感柔軟的抗菌阻燃蛋白粘膠纖維。所得產(chǎn)品性能指標(biāo)
纖維LOI值為27 ；抑菌率為92. 4% ；
濕斷裂強(qiáng)度常規(guī)阻燃粘膠纖維0. 83cN/dtex ；本發(fā)明產(chǎn)品1. 02cN/dtex ； 初始模量常規(guī)阻燃粘膠纖維48. 59cN/dtex ；本發(fā)明產(chǎn)品25. 49cN/dtex ； 膨松度常規(guī)阻燃粘膠纖維7. 86% ；本發(fā)明產(chǎn)品14. 97%。實(shí)施例4。阻燃劑漿料的制備以六苯氧基環(huán)三磷腈為阻燃劑，烷基多糖苷為乳化劑，按照乳化劑阻燃劑=1 4的質(zhì)量比混合，加入工業(yè)軟水，濕法加工5. 5小時，制成阻燃劑含量為22. 5%的阻燃劑漿料。蛋白膠液的制備把洗凈干燥的羊毛下腳料觀重量份投入到72重量份的lmol/L 氫氧化鈉溶液中，75°C下攪拌、溶解20分鐘，放置4小時，得羊毛角蛋白粗溶液，過濾透析后制得蛋白質(zhì)含量為25wt%的蛋白膠液。殼聚糖溶液的制備將殼聚糖、檸檬酸和次亞磷酸鈉加入3%醋酸溶液中，加熱至 78°C，充分?jǐn)嚢枋蛊淙芙?，加入滲透劑JFC，攪拌30分鐘，過濾制得殼聚糖溶液，得到的殼聚糖溶液中含有3. 6%殼聚糖，5%檸檬酸、4. 2%次亞磷酸鈉和4%滲透劑JFC。在粘膠紡絲液中加入相對于膠液重量6. 7%的阻燃劑漿料、相對于膠液重量2. 4% 的蛋白膠液和相對于膠液重量3. 5%的殼聚糖溶液，攪拌使其混合均勻，進(jìn)行消泡處理，紡絲制得阻燃劑的理論含量(按10%甲纖計)為15%、蛋白含量為6%、殼聚糖含量為1. 3%的抗菌阻燃蛋白粘膠纖維。采用15%的碳酸鈉水溶液進(jìn)行脫硫處理，用量為樣品重的2. 5%，溫度 40°C。將脫硫后的抗菌將制備好的抗菌阻燃蛋白粘膠纖維用去離子水清洗兩次，然后加入去離子水(浴比1 10)，用冰醋酸調(diào)節(jié)pH值至6，調(diào)節(jié)水溫達(dá)到38°C，加入改性氨基有機(jī)硅柔軟劑5%，處理25 min，取出，脫水，以90°C恒溫烘干，得到手感柔軟的抗菌阻燃蛋白粘膠纖維。所得產(chǎn)品性能指標(biāo)
纖維LOI值為四；抑菌率為91. 5% ；
濕斷裂強(qiáng)度常規(guī)阻燃粘膠纖維0. 83cN/dtex ；本發(fā)明產(chǎn)品1. OOcN/dtex ； 初始模量常規(guī)阻燃粘膠纖維48. 59cN/dtex ；本發(fā)明產(chǎn)品29. 24cN/dtex ； 膨松度常規(guī)阻燃粘膠纖維7. 86% ；本發(fā)明產(chǎn)品15. 33%。實(shí)施例5。阻燃劑漿料的制備以六苯氧基環(huán)三磷腈為阻燃劑，烷基多糖苷為乳化劑，按照乳化劑阻燃劑=1 7的質(zhì)量比混合，加入工業(yè)軟水，濕法加工4小時，制成阻燃劑含量為 15%的阻燃劑漿料。蛋白膠液的制備把洗凈干燥的羊毛下腳料30重量份投入到70重量份的lmol/L 氫氧化鈉溶液中，60°C下攪拌、溶解30分鐘，放置4小時，得羊毛角蛋白粗溶液，過濾透析后制得蛋白質(zhì)含量為28%的蛋白膠液。殼聚糖溶液的制備將殼聚糖、檸檬酸和次亞磷酸鈉加入3%醋酸溶液中，加熱至 70 90°C，充分?jǐn)嚢枋蛊淙芙?，加入滲透劑JFC，攪拌30 60分鐘，過濾制得殼聚糖溶液， 得到的殼聚糖溶液中含有3. 2%殼聚糖，3. 2%檸檬酸、4. 5%次亞磷酸鈉和0. 5%滲透劑JFC。在粘膠紡絲液中加入相對于膠液重量9%的阻燃劑漿料、相對于膠液重量2. 5%的蛋白膠液和相對于膠液重量5%的殼聚糖溶液，攪拌使其混合均勻，進(jìn)行消泡處理，紡絲制得阻燃劑的理論含量(按10%甲纖計)為13. 5%、蛋白含量為7%、殼聚糖含量為1. 6%的抗菌阻燃蛋白粘膠纖維。采用25%的碳酸鈉水溶液進(jìn)行脫硫處理，用量為樣品重的1%，溫度40°C。 將脫硫后的抗菌將制備好的抗菌阻燃蛋白粘膠纖維用去離子水清洗兩次，然后加入去離子水(浴比1 10)，用冰醋酸調(diào)節(jié)pH值至6，調(diào)節(jié)水溫達(dá)到50°C，加入改性氨基有機(jī)硅柔軟劑 7%，處理20 min，取出，脫水，以75°C恒溫烘干，得到手感柔軟的抗菌阻燃蛋白粘膠纖維。所得產(chǎn)品性能指標(biāo)
纖維LOI值為28. 5 ；抑菌率為93%濕斷裂強(qiáng)度常規(guī)阻燃粘膠纖維0. 83cN/dtex ；本發(fā)明產(chǎn)品1. 10cN/dtex ； 初始模量常規(guī)阻燃粘膠纖維48. 59cN/dtex ；本發(fā)明產(chǎn)品28. 18cN/dtex ； 膨松度常規(guī)阻燃粘膠纖維7. 86% ；本發(fā)明產(chǎn)品16. 06%。實(shí)施例6。阻燃劑漿料的制備以六苯氧基環(huán)三磷腈為阻燃劑，烷基多糖苷為乳化劑，按照乳化劑阻燃劑=1 3的質(zhì)量比混合，加入工業(yè)軟水，濕法加工6小時，制成阻燃劑含量為 25%的阻燃劑漿料。蛋白膠液的制備把洗凈干燥的羊毛下腳料12重量份投入到88重量份的lmol/L 氫氧化鈉溶液中，78°C下攪拌、溶解25分鐘，放置2. 5小時，得羊毛角蛋白粗溶液，過濾透析后制得蛋白質(zhì)含量為10%的蛋白膠液。殼聚糖溶液的制備將殼聚糖、檸檬酸和次亞磷酸鈉加入3%醋酸溶液中，加熱至 85°C，充分?jǐn)嚢枋蛊淙芙?，加入滲透劑JFC，攪拌45分鐘，過濾制得殼聚糖溶液，得到的殼聚糖溶液中含有2. 4%殼聚糖，3. 6%檸檬酸、5. 1%次亞磷酸鈉和1. 5%滲透劑JFC。在粘膠紡絲液中加入相對于膠液重量7. 6%的阻燃劑漿料、相對于膠液重量5. 5% 的蛋白膠液和相對于膠液重量5. 8%的殼聚糖溶液，攪拌使其混合均勻，進(jìn)行消泡處理，紡絲制得阻燃劑的理論含量(按10%甲纖計)為19%、蛋白含量為5. 5%、殼聚糖含量為1. 4%的抗菌阻燃蛋白粘膠纖維。采用12. 5%的碳酸鈉水溶液進(jìn)行脫硫處理，用量為樣品重的2. 4%， 溫度40°C。將脫硫后的抗菌將制備好的抗菌阻燃蛋白粘膠纖維用去離子水清洗兩次，然后加入去離子水(浴比1 10)，用冰醋酸調(diào)節(jié)pH值至6，調(diào)節(jié)水溫達(dá)到42°C，加入改性氨基有機(jī)硅柔軟劑5. 5%，處理25 min，取出，脫水，以85°C恒溫烘干，得到手感柔軟的抗菌阻燃蛋白粘膠纖維。所得產(chǎn)品性能指標(biāo)
纖維LOI值為30 ；抑菌率為92%
濕斷裂強(qiáng)度常規(guī)阻燃粘膠纖維0. 83cN/dtex ；本發(fā)明產(chǎn)品1. OlcN/dtex ； 初始模量常規(guī)阻燃粘膠纖維48. 59cN/dtex ；本發(fā)明產(chǎn)品33. 94cN/dtex 膨松度常規(guī)阻燃粘膠纖維7. 86% ；本發(fā)明產(chǎn)品14. 21%。
權(quán)利要求
1.一種抗菌阻燃蛋白粘膠纖維的制備方法，包括如下步驟a.制備阻燃劑漿料以六苯氧基環(huán)三磷腈為阻燃劑，烷基多糖苷為乳化劑，按照乳化劑阻燃劑=1 3 8的質(zhì)量比混合，加入工業(yè)軟水，濕法加工2 8小時，制成阻燃劑含量為10 25wt%的阻燃劑漿料；b.制備蛋白膠液把洗凈干燥的動物蛋白原料10 30重量份投入到70 90重量份的lmol/L氫氧化鈉溶液中，60 80°C下攪拌、溶解15 30分鐘，放置2 4小時，得蛋白粗溶液，將蛋白粗溶液先通過紗網(wǎng)粗過濾，再通過400目袋式過濾器過濾，濾液透析后制得蛋白質(zhì)含量為10 30wt%的蛋白膠液；c.制備殼聚糖溶液將殼聚糖、檸檬酸和次亞磷酸鈉加入3wt%醋酸溶液中，加熱至70 90°C，充分?jǐn)嚢枋蛊淙芙?，加入滲透劑JFC，攪拌30 60分鐘，制得殼聚糖粗溶液，過濾除去不溶物得到殼聚糖溶液，得到的殼聚糖溶液中含有1. 5 5wt%殼聚糖，3 5wt%檸檬酸、2 6wt%次亞磷酸鈉和0. 2 5wt%滲透劑JFC ；d.濕法紡絲將阻燃劑漿料、蛋白膠液和殼聚糖溶液加入粘膠纖維紡絲母液中，攪拌均勻，使粘膠纖維紡絲母液滿足含有6 10wt%的阻燃劑漿料、2 6wt%的蛋白膠液和2 6wt%的殼聚糖溶液，抽真空消泡處理60分鐘后，按照常規(guī)粘膠纖維紡絲方法，通過酸性凝固浴進(jìn)行噴絲、 塑化拉伸成形，將成絲以40 45°C水清洗兩遍，通入40 45°C的脫硫助劑中脫硫處理后， 得到抗菌阻燃蛋白粘膠纖維。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗菌阻燃蛋白粘膠纖維的制備方法，其特征是還包括對制備得到的抗菌阻燃蛋白粘膠纖維進(jìn)行后整理，方法為將制備好的抗菌阻燃蛋白粘膠纖維用去離子水清洗兩次，然后按照1 10的浴比加入去離子水，以冰醋酸調(diào)節(jié)水浴的PH值至6，調(diào)節(jié)水溫達(dá)到30 50°C，加入改性氨基有機(jī)硅柔軟劑，使其濃度達(dá)到3 10wt%，處理10 30min，取出粘膠纖維，脫水后，70 90°C恒溫烘干，得到手感柔軟的抗菌阻燃蛋白粘膠纖維。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗菌阻燃蛋白粘膠纖維的制備方法，其特征是使用的阻燃劑六苯氧基環(huán)三磷腈為超微細(xì)粉體，具體是將阻燃劑與磨介以1 20的質(zhì)量比混合，經(jīng)納米沖擊磨沖擊和研磨后，得到阻燃劑超微細(xì)粉體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗菌阻燃蛋白粘膠纖維的制備方法，其特征是所述的動物蛋白原料是羊毛、羊毛下腳料、羊毛粉、羊絨廢料中的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗菌阻燃蛋白粘膠纖維的制備方法，其特征是所述的濕法紡絲過程中，使用的脫硫助劑為10 25襯％碳酸鈉水溶液。
6.權(quán)利要求1或2所述制備方法制備得到的抗菌阻燃蛋白粘膠纖維。
7.權(quán)利要求6的抗菌阻燃蛋白粘膠纖維用于制造粘膠長絲、短纖維和簾子布的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種抗菌阻燃蛋白粘膠纖維的制造方法，包括制備阻燃劑漿料、蛋白膠液、殼聚糖溶液，在紡絲前將阻燃劑漿料、蛋白膠液和殼聚糖溶液與粘膠紡絲液混合均勻，經(jīng)濕法紡絲制得抗菌阻燃蛋白粘膠纖維，并對制備的纖維進(jìn)行柔軟整理。本發(fā)明以六苯氧基環(huán)三磷腈為阻燃劑，烷基多糖苷為阻燃劑的乳化劑，動物蛋白為蛋白原料，殼聚糖為抗菌劑制備抗菌阻燃蛋白粘膠纖維，具有優(yōu)良的阻燃性能，達(dá)到國家紡織品阻燃標(biāo)準(zhǔn)，同時具有良好的服用性能和抗菌性，纖維濕強(qiáng)度提高20%以上，初始模量降低30%以上，膨松度提高8%以上。
文檔編號D01F2/10GK102304783SQ20111018973
公開日2012年1月4日 申請日期2011年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月7日
發(fā)明者曲嫻, 李忠, 狄友波, 王欣, 秦記珍, 羅群芳, 馬印 申請人:狄友波