CN102304783A - 一种抗菌阻燃蛋白粘胶纤维的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗菌阻燃蛋白粘胶纤维的制造方法，包括制备阻燃剂浆料、蛋白胶液、壳聚糖溶液，在纺丝前将阻燃剂浆料、蛋白胶液和壳聚糖溶液与粘胶纺丝液混合均匀，经湿法纺丝制得抗菌阻燃蛋白粘胶纤维，并对制备的纤维进行柔软整理。本发明以六苯氧基环三磷腈为阻燃剂，烷基多糖苷为阻燃剂的乳化剂，动物蛋白为蛋白原料，壳聚糖为抗菌剂制备抗菌阻燃蛋白粘胶纤维，具有优良的阻燃性能，达到国家纺织品阻燃标准，同时具有良好的服用性能和抗菌性，纤维湿强度提高20%以上，初始模量降低30%以上，膨松度提高8%以上。
Description
技术领域
本发明属于纺织纤维技术领域，涉及一种粘胶纤维的制备方法，特别是涉及一种同时拥有抗菌、阻燃性能的复合粘胶纤维的制备方法。
背景技术
粘胶纤维具有与棉纤维的某些性能极为类似的性质，如吸湿性好、容易染色、抗静电、较易于纺织加工等，制成的织物花色鲜艳，穿着舒适，尤其适合在气候炎热的地区穿着，而粘胶纤维的纤度和长度又可以按照用途的要求进行调节，因此受到人们的欢迎。
粘胶纤维最大的缺点是容易燃烧，普通粘胶纤维接触火焰后即直接燃烧，撤离火源后仍持续燃烧，燃烧速度快，燃烧后遗留灰分少。粘胶纤维的易燃性给其应用带来了很大的阻碍，提高粘胶纤维的阻燃性可以有效减少火灾事故损失和伤亡人数。
制备阻燃粘胶纤维的常用方法是在湿法纺丝前将阻燃剂共混加入到纺丝液中。目前国内使用的阻燃剂，如聚硅酸、焦磷酸酯类阻燃剂等，共混加入纺丝液后制备的阻燃粘胶纤维的机械强力和手感都有很大损失，在提升阻燃性能的同时，损失了服用性能。目前解决这一问题的方法一般是选择合适的整理剂对阻燃粘胶纤维进行后整理。
在粘胶纺丝前添加蛋白胶液（动物蛋白溶于碱液制得），得到的蛋白粘胶纤维表现出优良的服用性能。将阻燃剂和蛋白液同时加入到粘胶纺丝液中，经湿法纺丝制备阻燃蛋白粘胶纤维，其手感明显优于阻燃粘胶纤维。同时，这种阻燃蛋白粘胶在后整理过程中容易与改性氨基有机硅柔软剂结合，经整理后可以得到手感优异的阻燃蛋白粘胶纤维，服用性能获得大幅提升。
目前已有的动物蛋白粘胶纤维主要是蚕蛹蛋白纤维，其颜色为金黄色，不利于后期的染整加工，且不具有阻燃性。同时，在制备蛋白粘胶纤维时，添加的蛋白原料为动物蛋白（如蚕蛹蛋白、羊毛下脚料），由于蛋白质是微生物生长需要的主要营养物质之一，尤其在潮湿环境中容易发生霉变，因此需要对其进行抗菌处理。
将壳聚糖抗菌剂同阻燃剂、蛋白胶液一同加入纺丝液中，可以制备抗菌阻燃蛋白粘胶纤维。此种纤维克服了粘胶纤维易燃的缺点，同时提供了优异的服用性能和抗菌性能，纤维为白色，易于进行染整加工。
发明内容
本发明的目的是针对粘胶纤维易燃、阻燃粘胶纤维服用性能差、蛋白粘胶纤维易变质等技术不足，提供一种抗菌阻燃蛋白粘胶纤维的制备方法，以生产既具有蛋白粘胶纤维的优异服用性能，同时具有阻燃性能和抗菌性能的新型多功能复合抗菌阻燃蛋白粘胶纤维。
本发明抗菌阻燃蛋白粘胶纤维的制备方法是：将壳聚糖溶液、蛋白胶液和阻燃剂浆料按照一定比例共混后，加入到粘胶纺丝液中，经湿法纺丝，制备抗菌阻燃蛋白粘胶纤维。其中是将动物蛋白溶解在碱液中得到蛋白胶液；以六苯氧基环三磷腈为阻燃剂，以烷基多糖苷（APG）为乳化剂，混合得到阻燃剂浆料。
本发明抗菌阻燃蛋白粘胶纤维的制备方法具体包括如下步骤：
1. 制备阻燃剂浆料
以六苯氧基环三磷腈为阻燃剂，烷基多糖苷为乳化剂，按照乳化剂︰阻燃剂＝1︰3～8的质量比混合，加入工业软水，湿法加工2～8小时，制成阻燃剂含量为10～25wt%的阻燃剂浆料；
2. 制备蛋白胶液
把洗净干燥的羊毛下脚料10～30重量份投入到70～90重量份的1mol/L氢氧化钠溶液中，60～80℃下搅拌、溶解15～30分钟，放置2～4小时，得羊毛角蛋白粗溶液，将溶液先通过纱网粗过滤，再通过400目袋式过滤器过滤，滤液透析后制得蛋白质含量为10～30wt%的蛋白胶液（按实际溶解的蛋白量计）；
3. 制备壳聚糖溶液
将壳聚糖、柠檬酸和次亚磷酸钠加入3wt%醋酸溶液中，加热至70～90℃，充分搅拌使其溶解，加入渗透剂JFC，搅拌30～60分钟，制得壳聚糖粗溶液，过滤除去不溶物得到壳聚糖溶液，得到的壳聚糖溶液中含有1.5～5wt%壳聚糖，3～5wt%柠檬酸、2～6wt%次亚磷酸钠和0.2～5wt%渗透剂JFC；
4. 湿法纺丝
将阻燃剂浆料、蛋白胶液和壳聚糖溶液加入粘胶纤维纺丝母液中，搅拌均匀，使粘胶纤维纺丝母液满足含有6～10wt%的阻燃剂浆料、2～6wt%的蛋白胶液和2～6wt%的壳聚糖溶液，抽真空消泡处理60分钟后，按照常规粘胶纤维纺丝方法，通过酸性凝固浴进行喷丝、塑化拉伸成形，将成丝以40～45℃水清洗两遍，通入40～45℃的10～25wt%碳酸钠水溶液中进行脱硫处理后，得到抗菌阻燃蛋白粘胶纤维。
其中，本发明中使用的阻燃剂六苯氧基环三磷腈优选超微细粉体，具体是将阻燃剂与磨介以1︰20的质量比混合，经高性能纳米冲击磨冲击和研磨后，得到阻燃剂超微细粉体。
本发明还可以对制备得到的抗菌阻燃蛋白粘胶纤维使用改性氨基有机硅柔软剂进行后整理，具体方法为：
将制备好的抗菌阻燃蛋白粘胶纤维用去离子水清洗两次，然后按照1︰10的浴比加入去离子水，以冰醋酸调节水浴的pH值至6，调节水温达到30～50℃，加入改性氨基有机硅柔软剂，使其浓度达到3～10wt%，处理10～30min，取出粘胶纤维，脱水后，70～90℃恒温烘干，得到手感柔软的抗菌阻燃蛋白粘胶纤维。
本发明制备得到的抗菌阻燃蛋白粘胶纤维可以应用于制造粘胶长丝、短纤维和帘子布等产品。
图1所示为未加阻燃剂的普通粘胶纤维的红外谱图，图2所示为添加阻燃剂后的抗菌阻燃蛋白粘胶纤维的红外图谱。比较图1和图2，可以发现添加阻燃剂后的抗菌阻燃蛋白粘胶纤维样品在指纹区的900～700cm-1处出现了与普通粘胶纤维明显不同的特征峰，分别位于850cm-1、794cm-1和775cm-1，这是苯环C-H面外弯曲振动吸收峰。虽然阻燃剂1268cm-1、1179cm-1处的P-N伸缩振动吸收峰以及1196cm-1、953cm-1处的P-O-C特征吸收峰均被粘胶纤维中纤维素本身的吸收峰所掩盖，但上述指纹区出现的特征峰也足以确定阻燃剂已经结合到了粘胶纤维上。
本发明的抗菌阻燃蛋白粘胶纤维制备方法具有以下有益效果：
1）本发明首次将六苯氧基环三磷腈作为阻燃剂加入到粘胶纺丝液中，并应用与纤维素大分子结构相似的烷基多糖苷（APG）对阻燃剂进行乳化分散，有效解决了阻燃剂粒径大、分散性不好的问题，制备出了具有持久阻燃效果的阻燃粘胶纤维，图3的抗菌阻燃蛋白粘胶纤维横截面电镜形貌结构显示，在3000倍电镜下观察，阻燃剂在纤维内部呈绒毛状结构，分布均匀。蛋白液的加入使阻燃材料与粘胶大分子之间形成了紧密的结构，这种结构对提高粘胶纤维的强力与韧性有着一定的影响；
2）本发明在向粘胶纺丝液中加入阻燃剂的同时加入蛋白胶液，配合APG与纤维素大分子形成缠绕网络结构和分子间氢键结构，使制得的阻燃蛋白粘胶纤维比普通阻燃粘胶纤维力学性能和服用性能有了很大提高，湿强度提高20%以上，由常规阻燃粘胶纤维的0.83cN/dtex提高到0.99cN/dtex以上；
3）本发明采用与纤维素分子结构相似的壳聚糖作为抗菌剂加入粘胶纺丝液，制备出抗菌阻燃蛋白粘胶纤维，得到耐水洗、牢度好、抑菌率90%以上的纤维；
4）本发明制备方法在湿法纺丝过程中脱硫时所用的助剂为碳酸钠，解决了粘胶纤维生产过程中的蛋白流失问题；
5）制备的阻燃粘胶纤维经脱硫水洗后，采用柔软整理，其滑爽柔软度大大增加，初始模量降低了30%以上。
本发明方法适用于粘胶长、短纤维的多功能复合制备，提高了纤维的服用性能及应用领域，便于后续的加工生产，工艺简单，操作方便，便于实施。制备的抗菌阻燃蛋白粘胶纤维各项指标性能优良，染色均匀、可纺性好、吸湿透气、手感柔软，阻燃性能达到国家纺织品阻燃标准，并有显著的抗菌抑菌功能。所得产品性能指标：纤维LOI值大于27；抑菌率达90%以上；湿断裂强度比常规阻燃粘胶纤维提高了20%以上，初始模量比常规阻燃粘胶纤维降低了30%以上，膨松度比常规阻燃粘胶纤维提高了8%以上。
附图说明
图1为未加阻燃剂的普通粘胶纤维的红外图谱。
图2为本发明所制备的抗菌阻燃蛋白粘胶纤维的红外图谱，阻燃剂在指纹区有明显的特征峰。
图3为本发明制备的阻燃蛋白粘胶纤维横截面形貌结构，显示纤维结构紧密，阻燃剂呈绒毛状均匀分布。
具体实施方式
下面结合具体实施方式进一步阐述本发明。以下实施例仅用于说明本发明，而不用于限制本发明的范围。
实施例1。
阻燃剂浆料的制备：以六苯氧基环三磷腈为阻燃剂，烷基多糖苷为乳化剂，按照乳化剂︰阻燃剂＝1︰6的质量比混合，加入工业软水，湿法加工4.5小时，制成阻燃剂含量为17.5%的阻燃剂浆料。
蛋白胶液的制备：把洗净干燥的羊毛下脚料23重量份投入到77重量份的1mol/L氢氧化钠溶液中，65℃下搅拌、溶解20分钟，放置3.5小时，得羊毛角蛋白粗溶液，过滤透析后制得蛋白质含量为21%的蛋白胶液。
壳聚糖溶液的制备：将壳聚糖、柠檬酸和次亚磷酸钠加入3%醋酸溶液中，加热至75℃，充分搅拌使其溶解，加入渗透剂JFC，搅拌40分钟，过滤制得壳聚糖溶液，得到的壳聚糖溶液中含有4%壳聚糖，3%柠檬酸、2.5%次亚磷酸钠和0.4%渗透剂JFC。
在粘胶纺丝液中加入相对于胶液重量9.2%的阻燃剂浆料、相对于胶液重量3.8%的蛋白胶液和相对于胶液重量3%的壳聚糖溶液，搅拌使其混合均匀，进行消泡处理，纺丝制得阻燃剂的理论含量（按10%甲纤计）为16%、蛋白含量为8%、壳聚糖含量为1.2%的抗菌阻燃蛋白粘胶纤维。采用15%的碳酸钠水溶液在40℃下进行脱硫处理，用量为样品重的2%。将脱硫后的抗菌阻燃蛋白粘胶纤维用去离子水清洗两次，然后加入去离子水（浴比1:10），用冰醋酸调节pH值至6，调节水温达到35℃，加入改性氨基有机硅柔软剂4%处理30 min，取出，脱水，以70℃恒温烘干，得到手感柔软的抗菌阻燃蛋白粘胶纤维。
所得产品性能指标：
纤维LOI值（依据GB/T5454—1997《纺织品燃烧性能测定—氧指数测定法》标准检测）为29.5；
抑菌率（依据GB 4789.2—2010《食品卫生微生物学检验 菌落总数测定》标准检测）为90%；
湿断裂强度（依据GB/T 14463—93《粘胶短纤维》标准检测）：常规阻燃粘胶纤维：0.83 cN/dtex；本发明产品：1.03cN/dtex；
初始模量（依据GB/T 14463—93《粘胶短纤维》标准检测）：常规阻燃粘胶纤维：48.59 cN/dtex；本发明产品：33.36cN/dtex；
膨松度（采用压缩法对粘胶纤维进行膨松度测定。随机抽取纤维100g，以手撕法扯成单纤维状，以保证纤维在压缩前的状态一致，在标准状态（20℃，相对湿度65%）下放置8h。将准备好的样品准确称取5g(精确到0.01g)，放入带有刻度的直径为6.5cm的样筒内，并给纤维施加20g/cm2的压力并保持30s，分别记录初始压缩高度A，mm；然后将压力加至100g/cm2，并保持此压力向下压缩1min，记录此时的压缩高度B，mm；去掉所有负荷，使纤维在样筒内回弹10min，记录纤维回弹高度C，mm。同一批样品平行试验5次，结果以5次的算术平均值表示，并按公式 
计算膨松度d，%。）：常规阻燃粘胶纤维：7.86%；本发明产品：14.54%。
实施例2。
阻燃剂浆料的制备：以六苯氧基环三磷腈为阻燃剂，烷基多糖苷为乳化剂，按照乳化剂︰阻燃剂＝1︰5的质量比混合，加入工业软水，湿法加工5小时，制成阻燃剂含量为20%的阻燃剂浆料。
蛋白胶液的制备：把洗净干燥的羊毛下脚料20重量份投入到80重量份的1mol/L氢氧化钠溶液中，80℃下搅拌、溶解20分钟，放置4小时，得羊毛角蛋白粗溶液，过滤透析后制得蛋白质含量为18%的蛋白胶液。
壳聚糖溶液的制备：将壳聚糖、柠檬酸和次亚磷酸钠加入3%醋酸溶液中，加热至90℃，充分搅拌使其溶解，加入渗透剂JFC，搅拌30分钟，过滤制得壳聚糖溶液，得到的壳聚糖溶液中含有4.5%壳聚糖，3.8%柠檬酸、2.5%次亚磷酸钠和1%渗透剂JFC。
在粘胶纺丝液中加入相对于胶液重量6%的阻燃剂浆料、相对于胶液重量3%的蛋白胶液和相对于胶液重量4%的壳聚糖溶液，搅拌使其混合均匀，进行消泡处理，纺丝制得阻燃剂的理论含量（按10%甲纤计）为12%、蛋白含量为5.4%、壳聚糖含量为1.8%的抗菌阻燃蛋白粘胶纤维。采用10%的碳酸钠水溶液进行脱硫处理，用量为样品重的3%，温度45℃。将脱硫后的抗菌阻燃蛋白粘胶纤维用去离子水清洗两次，然后加入去离子水（浴比1:10），用冰醋酸调节pH值至6，调节水温达到40℃，加入改性氨基有机硅柔软剂6%，处理20min，取出，脱水，以85℃恒温烘干，得到手感柔软的抗菌阻燃蛋白粘胶纤维。
所得产品性能指标：
纤维LOI值为28；抑菌率为94%；
湿断裂强度：常规阻燃粘胶纤维：0.83cN/dtex；本发明产品：1.05cN/dtex；
初始模量：常规阻燃粘胶纤维：48.59cN/dtex；本发明产品：28.77cN/dtex
膨松度：常规阻燃粘胶纤维：7.86%；本发明产品：15.88%。
实施例3。
阻燃剂浆料的制备：以六苯氧基环三磷腈为阻燃剂，烷基多糖苷为乳化剂，按照乳化剂︰阻燃剂＝1︰8的质量比混合，加入工业软水，湿法加工3.5小时，制成阻燃剂含量为12.5%的阻燃剂浆料。
蛋白胶液的制备：把洗净干燥的羊毛下脚料16重量份投入到84重量份的1mol/L氢氧化钠溶液中，70℃下搅拌、溶解25分钟，放置3小时，得羊毛角蛋白粗溶液，过滤透析后制得蛋白质含量为15%的蛋白胶液。
壳聚糖溶液的制备：将壳聚糖、柠檬酸和次亚磷酸钠加入3%醋酸溶液中，加热至80℃，充分搅拌使其溶解，加入渗透剂JFC，搅拌45分钟，过滤制得壳聚糖溶液，得到的壳聚糖溶液中含有5%壳聚糖，4%柠檬酸、6%次亚磷酸钠和3%渗透剂JFC。
在粘胶纺丝液中加入相对于胶液重量7.2%的阻燃剂浆料、相对于胶液重量2.4%的蛋白胶液和相对于胶液重量2.8%的壳聚糖溶液，搅拌使其混合均匀，进行消泡处理，纺丝制得阻燃剂的理论含量（按10%甲纤计）为9%、蛋白含量为3.6%、壳聚糖含量为1.4%的抗菌阻燃蛋白粘胶纤维。采用20%的碳酸钠水溶液进行脱硫处理，用量为样品重的1.5%，温度40℃。将脱硫后的抗菌阻燃蛋白粘胶纤维用去离子水清洗两次，然后加入去离子水（浴比1:10），用冰醋酸调节pH值至6，调节水温达到45℃，加入改性氨基有机硅柔软剂8%，处理15min，取出，脱水，以80℃恒温烘干，得到手感柔软的抗菌阻燃蛋白粘胶纤维。
所得产品性能指标：
纤维LOI值为27；抑菌率为92.4%；
湿断裂强度：常规阻燃粘胶纤维：0.83cN/dtex；本发明产品：1.02cN/dtex；
初始模量：常规阻燃粘胶纤维：48.59cN/dtex；本发明产品：25.49cN/dtex；
膨松度：常规阻燃粘胶纤维：7.86%；本发明产品：14.97%。
实施例4。
阻燃剂浆料的制备：以六苯氧基环三磷腈为阻燃剂，烷基多糖苷为乳化剂，按照乳化剂︰阻燃剂＝1︰4的质量比混合，加入工业软水，湿法加工5.5小时，制成阻燃剂含量为22.5%的阻燃剂浆料。
蛋白胶液的制备：把洗净干燥的羊毛下脚料28重量份投入到72重量份的1mol/L氢氧化钠溶液中，75℃下搅拌、溶解20分钟，放置4小时，得羊毛角蛋白粗溶液，过滤透析后制得蛋白质含量为25wt%的蛋白胶液。
壳聚糖溶液的制备：将壳聚糖、柠檬酸和次亚磷酸钠加入3%醋酸溶液中，加热至78℃，充分搅拌使其溶解，加入渗透剂JFC，搅拌30分钟，过滤制得壳聚糖溶液，得到的壳聚糖溶液中含有3.6%壳聚糖，5%柠檬酸、4.2%次亚磷酸钠和4%渗透剂JFC。
在粘胶纺丝液中加入相对于胶液重量6.7%的阻燃剂浆料、相对于胶液重量2.4%的蛋白胶液和相对于胶液重量3.5%的壳聚糖溶液，搅拌使其混合均匀，进行消泡处理，纺丝制得阻燃剂的理论含量（按10%甲纤计）为15%、蛋白含量为6%、壳聚糖含量为1.3%的抗菌阻燃蛋白粘胶纤维。采用15%的碳酸钠水溶液进行脱硫处理，用量为样品重的2.5%，温度40℃。将脱硫后的抗菌将制备好的抗菌阻燃蛋白粘胶纤维用去离子水清洗两次，然后加入去离子水（浴比1:10），用冰醋酸调节pH值至6，调节水温达到38℃，加入改性氨基有机硅柔软剂5%，处理25 min，取出，脱水，以90℃恒温烘干，得到手感柔软的抗菌阻燃蛋白粘胶纤维。
所得产品性能指标：
纤维LOI值为29；抑菌率为91.5%；
湿断裂强度：常规阻燃粘胶纤维：0.83cN/dtex；本发明产品：1.00cN/dtex；
初始模量：常规阻燃粘胶纤维：48.59cN/dtex；本发明产品：29.24cN/dtex；
膨松度：常规阻燃粘胶纤维：7.86%；本发明产品：15.33%。
实施例5。
阻燃剂浆料的制备：以六苯氧基环三磷腈为阻燃剂，烷基多糖苷为乳化剂，按照乳化剂︰阻燃剂＝1︰7的质量比混合，加入工业软水，湿法加工4小时，制成阻燃剂含量为15%的阻燃剂浆料。
蛋白胶液的制备：把洗净干燥的羊毛下脚料30重量份投入到70重量份的1mol/L氢氧化钠溶液中，60℃下搅拌、溶解30分钟，放置4小时，得羊毛角蛋白粗溶液，过滤透析后制得蛋白质含量为28%的蛋白胶液。
壳聚糖溶液的制备：将壳聚糖、柠檬酸和次亚磷酸钠加入3%醋酸溶液中，加热至70～90℃，充分搅拌使其溶解，加入渗透剂JFC，搅拌30～60分钟，过滤制得壳聚糖溶液，得到的壳聚糖溶液中含有3.2%壳聚糖，3.2%柠檬酸、4.5%次亚磷酸钠和0.5%渗透剂JFC。
在粘胶纺丝液中加入相对于胶液重量9%的阻燃剂浆料、相对于胶液重量2.5%的蛋白胶液和相对于胶液重量5%的壳聚糖溶液，搅拌使其混合均匀，进行消泡处理，纺丝制得阻燃剂的理论含量（按10%甲纤计）为13.5%、蛋白含量为7%、壳聚糖含量为1.6%的抗菌阻燃蛋白粘胶纤维。采用25%的碳酸钠水溶液进行脱硫处理，用量为样品重的1%，温度40℃。将脱硫后的抗菌将制备好的抗菌阻燃蛋白粘胶纤维用去离子水清洗两次，然后加入去离子水（浴比1:10），用冰醋酸调节pH值至6，调节水温达到50℃，加入改性氨基有机硅柔软剂7%，处理20 min，取出，脱水，以75℃恒温烘干，得到手感柔软的抗菌阻燃蛋白粘胶纤维。
所得产品性能指标：
纤维LOI值为28.5；抑菌率为93%
湿断裂强度：常规阻燃粘胶纤维：0.83cN/dtex；本发明产品：1.10cN/dtex；
初始模量：常规阻燃粘胶纤维：48.59cN/dtex；本发明产品：28.18cN/dtex；
膨松度：常规阻燃粘胶纤维：7.86%；本发明产品：16.06%。
实施例6。
阻燃剂浆料的制备：以六苯氧基环三磷腈为阻燃剂，烷基多糖苷为乳化剂，按照乳化剂︰阻燃剂＝1︰3的质量比混合，加入工业软水，湿法加工6小时，制成阻燃剂含量为25%的阻燃剂浆料。
蛋白胶液的制备：把洗净干燥的羊毛下脚料12重量份投入到88重量份的1mol/L氢氧化钠溶液中，78℃下搅拌、溶解25分钟，放置2.5小时，得羊毛角蛋白粗溶液，过滤透析后制得蛋白质含量为10%的蛋白胶液。
壳聚糖溶液的制备：将壳聚糖、柠檬酸和次亚磷酸钠加入3%醋酸溶液中，加热至85℃，充分搅拌使其溶解，加入渗透剂JFC，搅拌45分钟，过滤制得壳聚糖溶液，得到的壳聚糖溶液中含有2.4%壳聚糖，3.6%柠檬酸、5.1%次亚磷酸钠和1.5%渗透剂JFC。
在粘胶纺丝液中加入相对于胶液重量7.6%的阻燃剂浆料、相对于胶液重量5.5%的蛋白胶液和相对于胶液重量5.8%的壳聚糖溶液，搅拌使其混合均匀，进行消泡处理，纺丝制得阻燃剂的理论含量（按10%甲纤计）为19%、蛋白含量为5.5%、壳聚糖含量为1.4%的抗菌阻燃蛋白粘胶纤维。采用12.5%的碳酸钠水溶液进行脱硫处理，用量为样品重的2.4%，温度40℃。将脱硫后的抗菌将制备好的抗菌阻燃蛋白粘胶纤维用去离子水清洗两次，然后加入去离子水（浴比1:10），用冰醋酸调节pH值至6，调节水温达到42℃，加入改性氨基有机硅柔软剂5.5%，处理25 min，取出，脱水，以85℃恒温烘干，得到手感柔软的抗菌阻燃蛋白粘胶纤维。
所得产品性能指标：
纤维LOI值为30；抑菌率为92%
湿断裂强度：常规阻燃粘胶纤维：0.83cN/dtex；本发明产品：1.01cN/dtex；
初始模量：常规阻燃粘胶纤维：48.59cN/dtex；本发明产品：33.94cN/dtex
膨松度：常规阻燃粘胶纤维：7.86%；本发明产品：14.21%。
Claims (7)
1.一种抗菌阻燃蛋白粘胶纤维的制备方法，包括如下步骤：
a．制备阻燃剂浆料
以六苯氧基环三磷腈为阻燃剂，烷基多糖苷为乳化剂，按照乳化剂︰阻燃剂＝1︰3～8的质量比混合，加入工业软水，湿法加工2～8小时，制成阻燃剂含量为10～25wt%的阻燃剂浆料；
b．制备蛋白胶液
把洗净干燥的动物蛋白原料10～30重量份投入到70～90重量份的1mol/L氢氧化钠溶液中，60～80℃下搅拌、溶解15～30分钟，放置2～4小时，得蛋白粗溶液，将蛋白粗溶液先通过纱网粗过滤，再通过400目袋式过滤器过滤，滤液透析后制得蛋白质含量为10～30wt%的蛋白胶液；
c．制备壳聚糖溶液
将壳聚糖、柠檬酸和次亚磷酸钠加入3wt%醋酸溶液中，加热至70～90℃，充分搅拌使其溶解，加入渗透剂JFC，搅拌30～60分钟，制得壳聚糖粗溶液，过滤除去不溶物得到壳聚糖溶液，得到的壳聚糖溶液中含有1.5～5wt%壳聚糖，3～5wt%柠檬酸、2～6wt%次亚磷酸钠和0.2～5wt%渗透剂JFC；
d．湿法纺丝
将阻燃剂浆料、蛋白胶液和壳聚糖溶液加入粘胶纤维纺丝母液中，搅拌均匀，使粘胶纤维纺丝母液满足含有6～10wt%的阻燃剂浆料、2～6wt%的蛋白胶液和2～6wt%的壳聚糖溶液，抽真空消泡处理60分钟后，按照常规粘胶纤维纺丝方法，通过酸性凝固浴进行喷丝、塑化拉伸成形，将成丝以40～45℃水清洗两遍，通入40～45℃的脱硫助剂中脱硫处理后，得到抗菌阻燃蛋白粘胶纤维。
2.根据权利要求1所述的抗菌阻燃蛋白粘胶纤维的制备方法，其特征是还包括对制备得到的抗菌阻燃蛋白粘胶纤维进行后整理，方法为：
将制备好的抗菌阻燃蛋白粘胶纤维用去离子水清洗两次，然后按照1︰10的浴比加入去离子水，以冰醋酸调节水浴的pH值至6，调节水温达到30～50℃，加入改性氨基有机硅柔软剂，使其浓度达到3～10wt%，处理10～30min，取出粘胶纤维，脱水后，70～90℃恒温烘干，得到手感柔软的抗菌阻燃蛋白粘胶纤维。
3.根据权利要求1所述的抗菌阻燃蛋白粘胶纤维的制备方法，其特征是使用的阻燃剂六苯氧基环三磷腈为超微细粉体，具体是将阻燃剂与磨介以1︰20的质量比混合，经纳米冲击磨冲击和研磨后，得到阻燃剂超微细粉体。
4.根据权利要求1所述的抗菌阻燃蛋白粘胶纤维的制备方法，其特征是所述的动物蛋白原料是羊毛、羊毛下脚料、羊毛粉、羊绒废料中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的抗菌阻燃蛋白粘胶纤维的制备方法，其特征是所述的湿法纺丝过程中，使用的脱硫助剂为10～25wt%碳酸钠水溶液。
6.权利要求1或2所述制备方法制备得到的抗菌阻燃蛋白粘胶纤维。
7.权利要求6的抗菌阻燃蛋白粘胶纤维用于制造粘胶长丝、短纤维和帘子布的应用。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: TAIYUAN UNIV. OF TECHNOLOGY Free format text: FORMER OWNER: DI YOUBO Effective date: 20130926 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20130926 Address after: 030001 No. 79 West Street, Taiyuan, Shanxi, Yingze Patentee after: Taiyuan University of Technology Address before: 1, unit 6, building 28, Taoyuan South Road, Taiyuan, Shanxi 030001, 302 Patentee before: Di Youbo |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20121010 Termination date: 20140707 |
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| EXPY | Termination of patent right or utility model |