專利名稱：一種多用途明膠纖維及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多用途明膠纖維及其制備方法，具體涉及到兩親性聚合物及其乳液 的制備、紡絲液的制備、纖維的紡制和纖維的后處理等，其制作方法屬于紡織工業(yè)技術(shù) 領(lǐng)域，形成的纖維可用于服裝材料，生物醫(yī)用材料和假發(fā)制品。
背景技術(shù)：
凡是分子量在3000以上的線型大分子都可以通過適當(dāng)?shù)姆椒ㄖ瞥衫w維。膠原蛋白 是哺乳動物體內(nèi)含量最豐富的蛋白質(zhì)，由于其獨特的三股螺旋結(jié)構(gòu)特點，以及良好的生 物相容性和可生物降解性，近年來在生物醫(yī)用材料和高分子復(fù)合材料等方面的應(yīng)用備受 關(guān)注。但用膠原或其變性產(chǎn)物明膠制備可紡性纖維的成功例子并不多。膠原蛋白纖維的
制備方法主要有兩種 一種是使用化學(xué)交聯(lián)劑改性，如用金屬離子、甲醛、戊二醛、環(huán)
氧化合物等作為交聯(lián)劑(如CN 1213191C; CN函461A; CN 1100165C所述);另一種 是與其它合成材料(如CN 1206393C所述)或天然高分子材料(如CN 1584150A所述) 的共混改性。在使用交聯(lián)劑方法進(jìn)行膠原蛋白的改性時，必須考慮交聯(lián)劑本身的毒性和 穩(wěn)定性，以及交聯(lián)反應(yīng)的控制等。作為生物材料時，有研究表明甲醛、戊二醛等交聯(lián)改 性的膠原組織工程材料會抑制細(xì)胞生長，產(chǎn)生炎癥反應(yīng)甚至引起鈣化，而使用高分子與 膠原共混改性紡絲的報道中，如膠原蛋白與聚乙烯醇(PVA)(如CN 1492087A; CN 1696362A所述)共混制備復(fù)合纖維，其實是以聚乙烯醇(本身就是可紡性很好的化纖原 料)為主體，膠原在其中屬于少組份添加劑，這樣并沒有充分體現(xiàn)膠原蛋白的優(yōu)良性能， 從而限制其應(yīng)用。
明膠是膠原蛋白的降解產(chǎn)物，具有很好的生物相容性，在醫(yī)藥、生物材料領(lǐng)域有廣 泛的應(yīng)用，明膠基纖維一直受到人們的關(guān)注。CN 1978718A和CN 1687498A分別公開了 明膠/海藻酸鈉復(fù)合纖維及其不同的制備方法；CN 101006210A公開了一種纖維素/明膠 粘膠長絲的制備方法。與膠原相比，明膠具有更好的可紡性，在熱水中可以達(dá)到很高的 溶解度，可加工性強，而且來源廣泛、價格低廉、制備簡單。本發(fā)明是以明膠為主，通 過加入兩親性聚合物紡制纖維。此纖維不僅可用于新型服裝材料、假發(fā)制品，也可作為 手術(shù)縫合線、止血紗布等生物醫(yī)用材料。至目前為止，國內(nèi)外還未見有關(guān)該種纖維研究 和生產(chǎn)的文獻(xiàn)報道或?qū)＠?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種多用途明膠纖維及其制備方法，所制得的纖維材料可用 于服裝材料、假發(fā)制品，也適用于生物醫(yī)用材料。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)-一種多用途明膠纖維及其制備方法，其特征在于制備方法如下
(1) 將濃度為15 40 wt。石的明膠溶液和濃度為0. 5~5 兩親性聚合物乳液，在60~90 。C攪拌混和，添加固化劑反應(yīng)0.5 1小時，之后于60-90 。C熱過濾，自然脫泡或超聲 脫泡，獲得均勻穩(wěn)定的紡絲液；
(2) 采用濕法紡絲制備明膠纖維，具體工藝為將紡絲液添加到貯液灌中，在氣體 壓力作用下，紡絲液于60~90 。C經(jīng)噴絲頭擠出，進(jìn)入無機鹽凝固浴中固化，調(diào)節(jié)繞絲 軸的轉(zhuǎn)動速率，將固定后的纖維連續(xù)纏繞到繞絲軸上，拉伸倍數(shù)為3 10倍。
(3) 纖維經(jīng)后續(xù)處理，并于50~90 。C熱風(fēng)干燥。 在上述多用途明膠纖維的制備技術(shù)方案中，所述兩親性聚合物的制備方法如下以
組分A和組分B為原料，采用自由基聚合或者縮合聚合合成兩親性聚合物；所述組分B 的含量按兩親性聚合物的量計為10~40wt%。
在上述兩親性聚合物的制備技術(shù)方案中，所述組分A為苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯類、 丙烯酸酯類、酚醛樹脂或環(huán)氧樹脂的任意一種或任意幾種以任意比例混合的混合物；所 述組分B為聚氨酯，聚乙二醇、聚丙二醇、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸羥 乙酯、甲基丙烯酸低聚乙二醇酯或甲基丙烯酸徑乙酯任意一種或任意幾種以任意比例混 合的混合物。
在上述多用途明膠纖維的制備技術(shù)方案中，所述兩親性聚合物乳液的直徑小于5微米。
為了實現(xiàn)上述多用途明膠纖維的制備技術(shù)方案，紡絲液中需要添加按聚合物A干重 計0 50wt鬼的固化劑；
上面所述固化劑為多元胺、咪唑類化合物、三聚氰胺、六亞甲基四胺、苯磺酸、苯 磺酰氯、戊二醛、甲醛、聚酰胺類化合物、2，4，6三(二甲氨基甲基)苯酚(DMP-30) 和甲基四氫鄰苯二甲酸酐中的任意一種或幾種任意比例的混合物。
在上述多用途明膠纖維的制備技術(shù)方案中，明膠與兩親性聚合物的用量比例為(按干 重計)明膠兩親性聚合物為500 : (1~10)。
在上述多用途明膠纖維的制備技術(shù)方案中，所述無機鹽凝固浴為20-35 。C， pH值為 4.0~6. 5，組成為15~30 wrt的硫酸鈉或硫酸鉸溶液。在上述多用途明膠基復(fù)合纖維的制備技術(shù)方案中，所述的后續(xù)處理為將纖維于 20~35 °C，在組成為2~10 wrt氯化鋁或硫酸鋁的15~30 wt免的硫酸鈉或硫酸銨溶液中處 理8~15小時，水洗1~5小時，之后于20~35 。C, pH值為8~10，在組成為1~3 wt先甲醛 或戊二醛的15~30 "%的硫酸鈉或硫酸銨溶液中處理0. 5 1小時，水洗1 5小時。
在上述多用途明膠纖維的制備技術(shù)方案中，所述多用途明膠纖維可用于服裝材料， 生物醫(yī)用材料和假發(fā)制品。
明膠是膠原蛋白的降解產(chǎn)物，具有很好的生物相容性，在醫(yī)藥、生物材料領(lǐng)域有廣 泛的應(yīng)用。而且，明膠具有相對較好的可紡性，在熱水中可以達(dá)到很高的溶解度，可加 工性強，而且來源廣泛、價格低廉、制備簡單。將兩親性聚合物與明膠纖維，可以大大 提高纖維的強度和熱穩(wěn)定性。
本發(fā)明與已有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點 (1)本發(fā)明首次將兩親性聚合物引入到明膠紡絲液中，與明膠相比兩親性聚合物 具有更高的熱穩(wěn)定性和憎水性，使制備的明膠纖維的熱穩(wěn)定性和憎水性得以提高。同時 兩親性聚合物可以與明膠之間形成交聯(lián)或互穿網(wǎng)絡(luò)，這也有利于提高明膠纖維的熱穩(wěn)定 性和強度，使該纖維可以滿足多種用途。
(2) 本發(fā)明提供了一種明膠纖維及其制備方法，其中是以明膠為主體和以少量的兩 親性聚合物為輔助材料。明膠是一種優(yōu)良的生物醫(yī)學(xué)材料，而本發(fā)明所提供的兩親性聚 合物中有多種可以用于生物醫(yī)學(xué)材料，這使制備的明膠纖維具有用于生物醫(yī)學(xué)材料的可 能。
(3) 由于明膠為兩性電解質(zhì)，具有帶電基團(tuán)和多種活性基團(tuán)，與服裝業(yè)和假發(fā)業(yè)中 所用的染料有很強的相互作用，而纖維又是以明膠為主體，所以采用本發(fā)明制備的纖維 用于假發(fā)和服裝業(yè)時，染色性好；另外，由于明膠的抗靜電特性，使明膠纖維具有優(yōu)良 的抗靜電性能。
(4) 本發(fā)明使用的明膠與人體皮膚膠原結(jié)構(gòu)相似，而且明膠纖維中是以明膠為主要 成份，所以本發(fā)明所得到的纖維具有天然的質(zhì)感，用于服裝時穿著舒適清爽。
具體實施例方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但并不限于以下實施例，應(yīng)包括對本 發(fā)明權(quán)利要求中涉及的全部內(nèi)容，且權(quán)利要求涉及的全部內(nèi)容其效果和方法均是相同的 或近似的。
實施例1
以苯乙烯和丙烯酸為原料，采用自由基聚合法制備兩親性聚合物，使苯乙烯和丙烯性聚合物慢慢滴加至蒸餾水中制備乳液。
將濃度為15%的明膠溶液100克和濃度為0. 5%兩親性聚合物乳液15克在60°C慢慢 共混，并不斷攪拌，所得溶液在60。C水浴中繼續(xù)攪拌0.5小時后，于60。C熱過濾并于 保溫狀態(tài)脫泡，得到均勻穩(wěn)定的復(fù)合紡絲液。
將復(fù)合紡絲液添加到貯液灌中，在氣體壓力作用下，紡絲液于60。C經(jīng)噴絲頭擠出， 然后進(jìn)入無機鹽凝固浴中固化，調(diào)節(jié)繞絲軸的轉(zhuǎn)動速率，將固定后的纖維連續(xù)纏繞到繞 絲軸上，拉伸倍數(shù)為5倍。凝固浴為20。C， pH值為4.5， 25%的硫酸鈉溶液。
將纖維于20到之處。C，在組成為3 %硫酸鋁的25 %的硫酸鈉溶液中處理8小時，水 洗3小時，之后于20。C， pH值為8，在組成為2%甲醛的25 %的硫鈉溶液中處理0.5小 時，水洗2小時，60。C熱風(fēng)干燥。
該方法制備的明膠纖維可以用于服裝材料和假發(fā)制品。
實施例2
以甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸羥乙酯為原料通過自由基聚合制備兩親性聚合物，使甲 基丙烯酸甲酯和丙烯酸羥乙酯的質(zhì)量比例為2: 1，然后將兩親性聚合物慢慢滴加至蒸餾 水中制備乳液。
將濃度為20%的明膠溶液IOO克和濃度為0.5%兩親性聚合物乳液15克在60。C慢慢 共混，并不斷攪拌，所得溶液在70。C水浴中繼續(xù)攪拌0.5小時后，于70。C熱過濾并于 保溫狀態(tài)脫泡，得到均勻穩(wěn)定的復(fù)合紡絲液。
將復(fù)合紡絲液添加到貯液灌中，在氣體壓力作用下，紡絲液于70。C經(jīng)噴絲頭擠出， 然后進(jìn)入無機鹽凝固浴中固化，調(diào)節(jié)繞絲軸的轉(zhuǎn)動速率，將固定后的纖維連續(xù)纏繞到繞 絲軸上，拉伸倍數(shù)為5倍。凝固浴為20。C， pH值為5， 25%的硫酸鈉溶液。
將纖維于20到之處。Cf在組成為3 %硫酸鋁的25 %的硫酸鈉溶液中處理8小時，水 洗3小時，之后于20。C， pH值為8，在組成為2%甲醛的25 %的硫鈉溶液中處理0.5小 時，水洗2小時，70。C熱風(fēng)干燥。
該方法制備的明膠纖維可以用于服裝材料和假發(fā)制品。
實施例3
以苯乙烯和甲基丙烯酸乙二醇酯為原料，采用自由基聚合法制備兩親性聚合物，使 苯乙烯和甲基丙烯酸乙二醇酯的質(zhì)量比例為4: 1。然后將雙親接枝聚合物慢慢滴加至蒸 餾水中制備乳液。將濃度為20 %的明膠溶液100克和濃度為1%兩親性聚合物乳液H克在70。C慢慢 混和，并不斷攪拌，所得溶液在70。C水浴中繼續(xù)攪拌0.5小時后，于70。C熱過濾并于 保溫狀態(tài)超聲脫泡，得到均勻穩(wěn)定的紡絲液。
將紡絲液添加到貯液灌中，在氣體壓力作用下，紡絲液于70。C經(jīng)噴絲頭擠出，然后 進(jìn)入無機鹽凝固浴中固化，調(diào)節(jié)繞絲軸的轉(zhuǎn)動速率，將固定后的纖維連續(xù)纏繞到繞絲軸 上，拉伸倍數(shù)為5倍。凝固浴為25。C， pH值為5， 20%的硫酸銨溶液。
將纖維于25°C，在組成為5 %硫酸鋁的20 %的硫酸銨溶液中處理10小時，水洗3小 時，之后于25。C, pH值為8，在組成為3%戊二醛的20%的硫酸銨溶液中處理0.5小時， 水洗3小時，70。C熱風(fēng)干燥。
該方法制備的明膠纖維可以用于服裝材料、假發(fā)制品和生物醫(yī)用材料。
實施例4
以苯乙烯和丙烯酸為原料，采用自由基聚合法制備兩親性聚合物，使苯乙烯和丙烯 酸的質(zhì)量比例為3: 1。然后將雙親接枝聚合物慢慢滴加至蒸餾水中制備乳液。
將濃度為20 %的明膠溶液100克和濃度為1%兩親性聚合物乳液14克在70°C慢慢 混和，并不斷攪拌，所得溶液在70。C水浴中繼續(xù)攪拌0.5小時后，于70。C熱過濾并于 保溫狀態(tài)超聲脫泡，得到均勻穩(wěn)定的紡絲液。
將紡絲液添加到貯液灌中，在氣體壓力作用下，紡絲液于70。C經(jīng)噴絲頭擠出，然后 進(jìn)入無機鹽凝固浴中固化，調(diào)節(jié)繞絲軸的轉(zhuǎn)動速率，將固定后的纖維連續(xù)纏繞到繞絲軸 上，拉伸倍數(shù)為5倍。凝固浴為25。C， pH值為5， 2(F。的硫酸銨溶液。
將纖維于25°C, pH值為8，在組成為3%戊二醛的20%的硫酸銨溶液中處理0.5小時， 水洗3小時，70。C熱風(fēng)干燥。
該方法制備的明膠纖維可以用于生物醫(yī)用材料。
實施例5
以甲基丙烯酸甲酯和丙烯酰胺為原料，采用自由基聚合法制備兩親性聚合物，使甲 基丙烯酸甲酯和丙烯酰胺的質(zhì)量比例為3: 1。然后將兩親性聚合物慢慢滴加至蒸餾水中 制備乳液。
將濃度為30%的明膠溶液100克和濃度為2%兩親性聚合物乳液15克在80 。C慢慢混 和，并不斷攪拌，所得溶液在80 。C水浴中繼續(xù)攪拌1小時后，于80 。C熱過濾，保持 溫度，超聲脫泡，得到均勻穩(wěn)定的紡絲液。將紡絲液添加到貯液灌中，在氣體壓力作用下，紡絲液于80過。C經(jīng)噴絲頭擠出，然 后進(jìn)入無機鹽凝固浴中固化，調(diào)節(jié)繞絲軸的轉(zhuǎn)動速率，將固定后的纖維連續(xù)纏繞到繞絲 軸上，拉伸倍數(shù)為8倍。凝固浴為30 。C， pH值為5. 5， 15%的硫酸銨溶液。
將纖維于30 。C，在組成為8 %氯化鋁的15 %的硫酸銨溶液中處理10小時，水洗5 小時，之后于30°C， pH值為9，在組成為2%戊二醛的15%的硫酸銨溶液中處理1小時， 水洗4小時，80 。C熱風(fēng)干燥。
該方法制備的明膠纖維可以用于服裝材料和假發(fā)制品。
實施例6
以環(huán)氧樹脂E-20和甲基丙烯酸為原料，采用自由基聚合法制備兩親性聚合物，使 環(huán)氧樹脂和甲基丙烯酸的質(zhì)量比例為3: 1。然后將兩親性聚合物慢慢滴加至蒸餾水中制 備乳液。
將濃度為40%的明膠溶液IOO克和濃度為3%兩親性聚合物乳液25克在90°0慢慢混 和，不斷攪拌，然后添加0.3克2，4，6三(二甲氨基甲基)苯酚，所得溶液在90 。C水 浴中繼續(xù)攪拌1小時后，于90°C熱過濾并于保溫狀態(tài)超聲脫泡，得到均勻穩(wěn)定的紡絲 液。
將紡絲液添加到貯液灌中，在氣體壓力作用下，紡絲液于90。C經(jīng)噴絲頭擠出，然后 進(jìn)入無機鹽凝固浴中固化，調(diào)節(jié)繞絲軸的轉(zhuǎn)動速率，將固定后的纖維連續(xù)纏繞到繞絲軸 上，拉伸倍數(shù)為8倍。凝固浴為35 。C， pH值為6， 15%的硫酸鈉溶液。
將纖維于35°C，在組成為10 %氯化鋁的15 %的硫酸鈉溶液中處理]5小時，水洗5 小時，之后于35 。C， pH值為9，在組成為3%甲醛的15 %的硫酸鈉溶液中處理1小時， 水洗5小時，90 。C熱風(fēng)干燥。
該方法制備的明膠纖維可以用于服裝材料和假發(fā)制品。
實施例7
以環(huán)氧樹脂E-44和丙烯酰胺為原料，采用自由基制備兩親性聚合物，使環(huán)氧樹脂 和丙烯酰胺的質(zhì)量比例為3: 1。然后將兩親性聚合物慢慢滴加至蒸餾水中制備乳液。
將濃度為30 %的明膠溶液100克和濃度為2%兩親性聚合物乳液25克在80°C慢慢混 和，不斷攪拌，然后添加0.3克2，4，6三(二甲氨基甲基)苯酚，所得溶液在80 。C水 浴中繼續(xù)攪拌1小時后，于80°C熱過濾并于保溫狀態(tài)超聲脫泡，得到均勻穩(wěn)定的紡絲 液。將紡絲液添加到貯液灌中，在氣體壓力作用下，紡絲液于80。C經(jīng)噴絲頭擠出，然后 進(jìn)入無機鹽凝固浴中固化，調(diào)節(jié)繞絲軸的轉(zhuǎn)動速率，將固定后的纖維連續(xù)纏繞到繞絲軸 上，拉伸倍數(shù)為8倍。凝固浴為35 。C， pH值為6， 15%的硫酸鈉溶液。
將纖維于35°C，在組成為10 %氯化鋁的15 %的硫酸鈉溶液中處理15小時，水洗5 小時，之后于35 。C， pH值為9，在組成為3%甲醛的15 °/。的硫酸鈉溶液中處理1小時， 水洗5小時，80 。C熱風(fēng)干燥。
該方法制備的明膠纖維可以用于服裝材料和假發(fā)制品。
實施例8
以環(huán)氧樹脂E-44和分子量為2000聚乙二醇為原料，采用聚氨酯預(yù)聚體合成法制備 兩親性聚合物，使環(huán)氧樹脂和聚氨脂預(yù)聚體的質(zhì)量比例為4: 1。然后將兩親性聚合物慢 慢滴加至蒸餾水中制備乳液。
將濃度為40 %的明膠溶液100克和濃度為3%兩親性聚合物乳液25克在90°C慢慢混 和，不斷攪拌，然后添加0.3克甲基四氫鄰苯二甲酸酐，所得溶液在90 。C水浴中繼續(xù) 攪拌 1小時后，于90。C熱過濾并于保溫狀態(tài)超聲脫泡，得到均勻穩(wěn)定的紡絲液。
將紡絲液添加到貯液灌中，在氣體壓力作用下，紡絲液于90。C經(jīng)噴絲頭擠出，然后 進(jìn)入無機鹽凝固浴中固化，調(diào)節(jié)繞絲軸的轉(zhuǎn)動速率，將固定后的纖維連續(xù)纏繞到繞絲軸 上，拉伸倍數(shù)為8倍。凝固浴為35 。C， pH值為6， 15%的硫酸鈉溶液。
將纖維于35°C，在組成為10 %氯化鋁的15 %的硫酸鈉溶液中處理15小時，水洗5 小時，之后于35 。C, pH值為9，在組成為3%甲醛的15 y。的硫酸鈉溶液中處理1小時， 水洗5小時，90 。C熱風(fēng)干燥。
該方法制備的明膠纖維可以用于服裝材料和假發(fā)制品。
實施例9
以酚醛樹脂和分子量為1000聚乙二醇為原料，采用聚氨酯預(yù)聚體合成法制備兩親 性聚合物，使酚醛樹脂和聚氨脂預(yù)聚體的質(zhì)量比例為4: 1。然后將兩親性聚合物慢慢滴 加至蒸餾水中制備乳液。
將濃度為40%的明膠溶液100克和濃度為3%兩親性聚合物乳液25克在90°C慢慢混 和，不斷攪拌，然后添加0.3克甲基四氫鄰苯二甲酸酐，所得溶液在90 。C水浴中繼續(xù) 攪拌1小時后，于90。C熱過濾并于保溫狀態(tài)超聲脫泡，得到均勻穩(wěn)定的坊絲液。
將紡絲液添加到貯液灌中，在氣體壓力作用下，紡絲液于90。C經(jīng)噴絲頭擠出，然后進(jìn)入無機鹽凝固浴中固化，調(diào)節(jié)繞絲軸的轉(zhuǎn)動速率，將固定后的纖維連續(xù)纏繞到繞絲軸 上，拉伸倍數(shù)為8倍。凝固浴為35 。C， pH值為6， 15%的硫酸鈉溶液。
將纖維于35°C，在組成為10 %氯化鋁的15 %的硫酸鈉溶液中處理15小時，水洗5 小時，之后于35 。C， pH值為9，在組成為3%甲醛的15 %的硫酸鈉溶液中處理1小時， 水洗5小時，90 。C熱風(fēng)干燥。
該方法制備的明膠纖維可以用于服裝材料和假發(fā)制品。
實施例10
以酚醛樹脂和分子量為400的聚丙二醇為原料，采用聚氨酯預(yù)聚體合成法制備兩親 性聚合物，使酚醛樹脂和聚氨脂預(yù)聚體的質(zhì)量比例為4: 1。然后將兩親性聚合物慢慢滴 加至蒸餾水中制備乳液。
將濃度為40 %的明膠溶液100克和濃度為3%兩親性聚合物乳液25克在90°C慢慢混 和，不斷攪拌，然后添加0.3克甲基四氫鄰苯二甲酸酐，所得溶液在卯。C水浴中繼續(xù) 攪拌1小時后，于90。C熱過濾并于保溫狀態(tài)超聲脫泡，得到均勻穩(wěn)定的紡絲液。
將紡絲液添加到貯液灌中，在氣體壓力作用下，紡絲液于90。C經(jīng)噴絲頭擠出，然后 進(jìn)入無機鹽凝固浴中固化，調(diào)節(jié)繞絲軸的轉(zhuǎn)動速率，將固定后的纖維連續(xù)纏繞到繞絲軸 上，拉伸倍數(shù)為8倍。凝固浴為35 °C， pH值為6， 15%的硫酸鈉溶液。
將纖維于35°C，在組成為10 %氯化鋁的15 %的硫酸鈉溶液中處理15小時，水洗5 小時，之后于35 。C， pH值為9，在組成為3%甲醛的15 %的硫酸鈉溶液中處理1小時， 水洗5小時，90 。C熱風(fēng)干燥。
該方法制備的明膠纖維可以用于服裝材料和假發(fā)制品。
權(quán)利要求
1.一種多用途明膠纖維及其制備方法，其特征在于步驟如下(1)將濃度為15～40wt％的明膠溶液和濃度為0.5～5wt％兩親性聚合物乳液，在60～90℃攪拌混和，添加固化劑反應(yīng)0.5～1小時，之后于60～90℃熱過濾，自然脫泡或超聲脫泡，獲得均勻穩(wěn)定的紡絲液；所述明膠與兩親性聚合物的用量比例為按干重計明膠∶兩親性聚合物為500∶(1～10)；所述兩親性聚合物的制備方法如下以組分A和組分B為原料，采用自由基聚合或者縮合聚合合成兩親性聚合物；所述組分B的含量按兩親性聚合物的量計為10～40wt％；所述組分A為苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯類、丙烯酸酯類、酚醛樹脂或環(huán)氧樹脂的任意一種或任意幾種以任意比例混合的混和物；所述組分B為聚氨酯，聚乙二醇、聚丙二醇，丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸低聚乙二醇酯或甲基丙烯酸羥乙酯任意一種或任意幾種以任意比例混合的混和物；(2)采用濕法紡絲制備明膠纖維，具體工藝為將步驟(1)得到的紡絲液添加到貯液灌中，在氣體壓力作用下，紡絲液于60～90℃經(jīng)噴絲頭擠出，進(jìn)入無機鹽凝固浴中固化，調(diào)節(jié)繞絲軸的轉(zhuǎn)動速率，將固定后的纖維連續(xù)纏繞到繞絲軸上，拉伸倍數(shù)為3～10倍；所述無機鹽凝固浴為20～35℃，pH值為4.0～6.5，組成為15～30wt％的硫酸鈉或硫酸銨溶液；(3)纖維經(jīng)后續(xù)處理，并于50～90℃熱風(fēng)干燥；所述的后續(xù)處理為將纖維于20～35℃，在組成為2～10wt％氯化鋁或硫酸鋁的15～30wt％的硫酸鈉或硫酸銨溶液中處理8～15小時，水洗1～5小時，之后于20～35℃，pH值為8～10，在組成為1～3wt％甲醛或戊二醛的15～30wt％的硫酸鈉或硫酸銨溶液中處理0.5～1小時，水洗1～5小時。
2. 權(quán)利要求l所述的多用途明膠纖維及其制備方法，其特征在于所述兩親性聚合 物乳液的直徑小于5微米。
3. 權(quán)利要求l所述的多用途明膠纖維及其制備方法，其特征在于所述固化劑為多 元胺、咪唑類化合物、三聚氰胺、苯磺酸、苯磺酰氯、戊二醛、甲醛、聚酰胺類化合物、 2,4,6三(二甲氨基甲基)苯酚(DMP-30)和甲基四氫鄰苯二甲酸酐中的任意一種或幾種以任意比例的混合物。
4. 權(quán)利要求1或3所述的多用途明膠纖維及其制備方法，其特征在于紡絲液中添加固化劑的量為按組分A干重計0~50 wt%。
5. 權(quán)利要求l所述的多用途明膠纖維及其制備方法，其特征在于所述多用途明膠纖維可用于服裝材料，生物醫(yī)用材料和假發(fā)制品。
全文摘要
一種多用途明膠纖維及其制備方法，具體包括兩親性聚合物及其乳液的制備、紡絲液的制備、纖維的紡制和纖維的后處理等。其中，首先采用自由基聚合或聚氨酯預(yù)聚體合成兩親性聚合物并在水中制備成乳液，然后加入到明膠溶液中制備具有一定粘度的紡絲液，再經(jīng)濕法紡絲制備纖維；為了提高纖維的強度，還需要對纖維進(jìn)行后處理。明膠纖維及其制備方法屬于紡織工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，形成的纖維可用于服裝材料，生物醫(yī)用材料和假發(fā)制品。
文檔編號D01F8/00GK101643947SQ20091009291
公開日2010年2月10日 申請日期2009年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月10日
發(fā)明者張廣照, 李德富, 煒 林, 馬春風(fēng) 申請人:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)