发明内容
本发明旨在克服现有技术的缺陷,提供一种利用蛹蛋白液与纤维素黄酸酯溶液经静态混合和纺前注射进行纺丝制成的具有真丝性能的蚕蛹蛋白粘胶短纤维及其制造方法。该蛹蛋白粘胶短纤维,丝条柔软,色泽呈金黄色。
为实现上述发明目的,本发明采用如下的技术方案:
一种蛹蛋白粘胶短纤维,其特征在于:由蛹蛋白液与纤维素磺酸酯溶液按1%-60%∶40%-99%的重量比经静态共混、纺丝、凝固、固化及后处理得到,该蛹蛋白粘胶短纤维在生产过程中蛋白质的损失率<30%,成品经50次水洗后,其纤维蛋白质脱落率不超过5%。
所述蛹蛋白粘胶短纤维的制造方法按如下工艺步骤进行:
A、蚕蛹蛋白液的制备
按1-10∶1的固体重量比称取蚕蛹蛋白和氢氧化钠,先将蚕蛹蛋白溶解在温度为20-80℃、浓度为0.1-20%(w/w)的氢氧化钠水溶液中,经30min-6hr得到蚕蛹蛋白溶液后,再在蚕蛹蛋白溶液中按重量比1∶0.0001-0.5加入助剂,搅拌均匀,过滤得到均匀的改性后的蚕蛹蛋白液;
所述助剂为硅烷偶联剂。
B、蚕蛹蛋白液与纤维素磺酸酯溶液共混
将蚕蛹蛋白液与纤维素磺酸酯溶液分别脱泡后,再按蚕蛹蛋白液与纤维素磺酸酯溶液为1%-60%∶40%-99%的重量比进行静态混合并进行脱泡后制得粘胶;
C、纺丝
粘胶采用二浴法湿法进行纺丝,即粘胶由计量泵定量送入供胶管路进入纺丝机,通过烛形滤器再次滤去粒子杂质,并由曲管送入喷丝头组件,粘胶在压力下通过喷丝孔,形成粘胶细流;
D、凝固与固化
粘胶细流出来后,进入凝固浴,经凝固成型后成为初生丝条;初生丝条由导丝盘送去固化浴中集束拉伸,初生丝条经受拉伸的同时,最终完成分解再生过程,即蚕蛹蛋白固着在纤维素表面,形成具有稳定皮芯结构的纤维束;
所述凝固浴的组成为:硫酸钠100-500g/L,硫酸30-250g/L,硫酸锌5-100g/L;温度20-80℃。
所述固化浴的组成为:硫酸10-200g/L,硫酸钠10-300g/L,温度30-100℃。
E、后处理
将纤维束经过切断、酸洗、脱硫、水洗、酸洗、水洗、上油、脱水、烘干后得到蛹蛋白粘胶短纤维。
本发明的有益技术效果表现在:
1、本发明在整个工艺过程中均未使用甲醛,从而消除了甲醛带来的环境影响。
2、现有技术有关蛹蛋白粘胶短纤维的制备过程中,其蛋白质的损失率>40%,甚至高达60%,纤维蛋白质的脱落率则超过10%;而本发明的整个工艺过程中蛋白质的损失率则低于30%,且最终成品纤维经50次水洗后,蛋白质脱落不超过5%(相对纤维中蛋白质的比值),从而有效提高了蚕蛹蛋白在纤维素表面的固着效果,解决了蛋白质的脱落问题。
3、由于普通粘胶纺丝粘度为35S左右(落球法测定),这个粘度有利于纺丝成型,而蚕蛹蛋白液的粘度一般在18到25S,如果直接将蚕蛹蛋白液加入粘胶液中,则混合后的粘胶液粘度会急剧下降到24~28S,不利于纺丝。本发明通过在蚕蛹蛋白液中加入助剂后,得到的改性蚕蛹蛋白液粘度可以达到30~38S,且加入粘胶后不会引起粘度变化,从而有效保证了纺丝成型。
4、由本发明制得的蛹蛋白粘胶短纤维,丝条柔软,色泽呈金黄色,品质好。
具体实施方式
实施例1
一种蛹蛋白粘胶短纤维,由蛹蛋白液与纤维素磺酸酯溶液按1%∶99%的重量比经静态共混、纺丝、凝固、固化及后处理得到,该蛹蛋白粘胶短纤维在生产过程中蛋白质的损失率为5%,成品经50次水洗后,其纤维蛋白质脱落率为0.5%。
实施例2
一种蛹蛋白粘胶短纤维,由蛹蛋白液与纤维素磺酸酯溶液按60%∶40%的重量比经静态共混、纺丝、凝固、固化及后处理得到,该蛹蛋白粘胶短纤维在生产过程中蛋白质的损失率为25%,成品经50次水洗后,其纤维蛋白质脱落率为4%。
实施例3
一种蛹蛋白粘胶短纤维,由蛹蛋白液与纤维素磺酸酯溶液按15%∶85%的重量比经静态共混、纺丝、凝固、固化及后处理得到,该蛹蛋白粘胶短纤维在生产过程中蛋白质的损失率为10%,成品经50次水洗后,其纤维蛋白质脱落率为1%。
实施例4
一种蛹蛋白粘胶短纤维,由蛹蛋白液与纤维素磺酸酯溶液按30%∶70%的重量比经静态共混、纺丝、凝固、固化及后处理得到,该蛹蛋白粘胶短纤维在生产过程中蛋白质的损失率为15%,成品经50次水洗后,其纤维蛋白质脱落率为2.5%。
实施例5
一种蛹蛋白粘胶短纤维,由蛹蛋白液与纤维素磺酸酯溶液按50%∶50%的重量比经静态共混、纺丝、凝固、固化及后处理得到,该蛹蛋白粘胶短纤维在生产过程中蛋白质的损失率为20%,成品经50次水洗后,其纤维蛋白质脱落率为3%。
实施例6
一种蛹蛋白粘胶短纤维的制造方法按如下工艺步骤进行:
A、蚕蛹蛋白液的制备
按1∶1的固体重量比称取蚕蛹蛋白和氢氧化钠,先将蚕蛹蛋白溶解在温度为20℃、浓度为10%(w/w)的氢氧化钠水溶液中,经1hr得到蚕蛹蛋白溶液后,再在蚕蛹蛋白溶液中按重量比1∶0.1加入硅烷偶联剂,搅拌均匀,过滤得到均匀的改性后的蚕蛹蛋白液;
B、蚕蛹蛋白液与纤维素磺酸酯溶液共混
将蚕蛹蛋白液与纤维素磺酸酯溶液分别脱泡后,再按蚕蛹蛋白液与纤维素磺酸酯溶液为1%∶99%的重量比进行静态混合并进行脱泡后制得粘胶;
C、纺丝
粘胶采用二浴法湿法进行纺丝,即粘胶由计量泵定量送入供胶管路进入纺丝机,通过烛形滤器再次滤去粒子杂质,并由曲管送入喷丝头组件,粘胶在压力下通过喷丝孔,形成粘胶细流;
D、凝固与固化
粘胶细流出来后,进入凝固浴,经凝固成型后成为初生丝条;初生丝条由导丝盘送去固化浴中集束拉伸,初生丝条经受拉伸的同时,最终完成分解再生过程,即蚕蛹蛋白固着在纤维素表面,形成具有稳定皮芯结构的纤维束;
所述凝固浴的组成为:硫酸钠250g/L,硫酸100g/L,硫酸锌100/L,温度20-40℃。
所述固化浴的组成为:硫酸200g/L,硫酸钠300g/L,温度30-50℃。
E、后处理
将纤维束经过切断、酸洗、脱硫、水洗、酸洗、水洗、上油、脱水、烘干后得到蛹蛋白粘胶短纤维。
实施例7
一种蛹蛋白粘胶短纤维的制造方法按如下工艺步骤进行:
A、蚕蛹蛋白液的制备
按5∶1的固体重量比称取蚕蛹蛋白和氢氧化钠,先将蚕蛹蛋白溶解在温度为80℃、浓度为0.1%(w/w)的氢氧化钠水溶液中,经30min得到蚕蛹蛋白溶液后,再在蚕蛹蛋白溶液中按重量比1∶0.5加入硅烷偶联剂,搅拌均匀,过滤得到均匀的改性后的蚕蛹蛋白液;
B、蚕蛹蛋白液与纤维素磺酸酯溶液共混
将蚕蛹蛋白液与纤维素磺酸酯溶液分别脱泡后,再按蚕蛹蛋白液与纤维素磺酸酯溶液为60%∶40%的重量比进行静态混合并进行脱泡后制得粘胶;
C、纺丝
粘胶采用二浴法湿法进行纺丝,即粘胶由计量泵定量送入供胶管路进入纺丝机,通过烛形滤器再次滤去粒子杂质,并由曲管送入喷丝头组件,粘胶在压力下通过喷丝孔,形成粘胶细流;
D、凝固与固化
粘胶细流出来后,进入凝固浴,经凝固成型后成为初生丝条;初生丝条由导丝盘送去固化浴中集束拉伸,初生丝条经受拉伸的同时,最终完成分解再生过程,即蚕蛹蛋白固着在纤维素表面,形成具有稳定皮芯结构的纤维束;
E、后处理所述凝固浴的组成为:硫酸钠500g/L,硫酸250g/L,硫酸锌50g/L,温度50-80℃。
所述固化浴的组成为:硫酸10g/L,硫酸钠50g/L,温度80-100℃。
将纤维束经过切断、酸洗、脱硫、水洗、酸洗、水洗、上油、脱水、烘干后得到蛹蛋白粘胶短纤维。
实施例8
一种蛹蛋白粘胶短纤维的制造方法按如下工艺步骤进行:
A、蚕蛹蛋白液的制备
按10∶1的固体重量比称取蚕蛹蛋白和氢氧化钠,先将蚕蛹蛋白溶解在温度为50℃、浓度为20%(w/w)的氢氧化钠水溶液中,经6hr得到蚕蛹蛋白溶液后,再在蚕蛹蛋白溶液中按重量比1∶0.0001加入硅烷偶联剂,搅拌均匀,过滤得到均匀的改性后的蚕蛹蛋白液;
B、蚕蛹蛋白液与纤维素磺酸酯溶液共混
将蚕蛹蛋白液与纤维素磺酸酯溶液分别脱泡后,再按蚕蛹蛋白液与纤维素磺酸酯溶液为40%∶60%的重量比进行静态混合并进行脱泡后制得粘胶;
C、纺丝
粘胶采用二浴法湿法进行纺丝,即粘胶由计量泵定量送入供胶管路进入纺丝机,通过烛形滤器再次滤去粒子杂质,并由曲管送入喷丝头组件,粘胶在压力下通过喷丝孔,形成粘胶细流;
D、凝固与固化
粘胶细流出来后,进入凝固浴,经凝固成型后成为初生丝条;初生丝条由导丝盘送去固化浴中集束拉伸,初生丝条经受拉伸的同时,最终完成分解再生过程,即蚕蛹蛋白固着在纤维素表面,形成具有稳定皮芯结构的纤维束;
所述凝固浴的组成为:硫酸钠100g/L,硫酸30g/L,硫酸锌5g/L,温度30-50℃。
所述固化浴的组成为:硫酸100g/L,硫酸钠10g/L,温度50-70℃。
E、后处理
将纤维束经过切断、酸洗、脱硫、水洗、酸洗、水洗、上油、脱水、烘干后得到蛹蛋白粘胶短纤维。