一種多孔膠原蛋白改性的超細腈綸的制備方法
【專利摘要】一種多孔膠原蛋白改性的超細腈綸的制備方法，包括：將聚丙烯腈溶解于溶劑中，加入聚乙烯吡咯烷酮，攪拌均勻制備纖維聚合物溶液；在40℃的環(huán)境下，向纖維聚合物溶液中加入膠原蛋白溶液，磁力攪拌至均勻，靜置，制成蛋白膠原改性纖維聚合物溶液；將SiO2納米顆粒加入所述蛋白膠原改性纖維聚合物溶液中，磁力攪拌至均勻，作為噴絲溶液；將所述噴絲溶液灌入噴射器中，在附加電場的作用下噴絲，通過控制噴絲時間和移動接受屏，沉積在收集裝置中，焙燒；將含SiO2納米顆粒的腈綸纖維使用HF溶液浸泡并緩慢攪拌，清洗烘干，獲得多孔蛋白膠原改性超細腈綸織物。通過本發(fā)明的制備方法，不僅可以改善織物的染色性，而且能使腈綸纖維具有手感柔軟、滑糯，具有仿蠶絲的效果。
【專利說明】一種多孔膠原蛋白改性的超細腈綸的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種超細腈綸的制備方法，特別是涉及一種多孔膠原蛋白改性的超細腈綸的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著人們生活水平的日益提高，消費觀念的不斷更新，消費者對腈綸紡織品，對其質(zhì)量、品種、顏色等的要求越來越高。普遍使用的腈綸是一種合成纖維，因其手感柔軟、蓬松、保暖性好，可替代羊毛的特點始終受到市場的青睞。但由于腈綸的分子結(jié)構(gòu)比較規(guī)整，而且是合成纖維，屬于疏水性纖維，大分子中缺乏親水性基團，分子鏈結(jié)構(gòu)緊密，結(jié)晶度和取向度均較高，其親水性較差，傳統(tǒng)的化學(xué)改性要消耗大量的水和化學(xué)藥品，不僅操作復(fù)雜，而且污染環(huán)境。
[0003]靜電紡絲方法是一種利用靜電力生產(chǎn)聚合物細絲的裝置，制備的無機纖維結(jié)構(gòu)可通過溶液性質(zhì)、紡絲參數(shù)以及后處理實現(xiàn)形態(tài)、結(jié)構(gòu)的可控，在紡織材料領(lǐng)域展現(xiàn)出優(yōu)異的特性。由于超細腈綸的分子結(jié)構(gòu)比較規(guī)整，其親水性和染色性較差，燃料容易在染物上形成色花、色斑等染疵。
[0004]綜上所述，目前迫切需要一種膠原蛋白改性的超細腈綸的制備方法，能夠改善提高織物的結(jié)構(gòu)可控性，提高其染色性和固色性，使改性的腈綸纖維具有手感柔軟、滑糯，具有仿蠶絲的效果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]膠原蛋白是哺乳動物體中含量最豐富的蛋白質(zhì)，具有良好的吸濕性、親膚性等性能，結(jié)合腈綸的化學(xué)結(jié)構(gòu)特點，能夠有效改善親水性差，填充纖維表面的溝槽和裂縫，使改性的超細腈綸具有手感柔軟、滑糯，具有仿蠶絲的效果。氫氟酸(HF)是一種弱酸，可以專一地與二氧化硅(S12)反應(yīng)，其化學(xué)反應(yīng)方程式為:Si02+6HF = H2SIF6+2H20。使用HF腐蝕S1JB牲層，由于腈綸希望和S1j^HF的反應(yīng)不同，采用顆粒摻雜再去除的方式，可以達到對腈綸纖維表面制孔的效果，從而使用提供織物比較面積，提高染色性的目的。
[0006]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案是:
[0007]—種多孔膠原蛋白改性的超細腈綸的制備方法，包括:
[0008]I)將聚丙烯腈溶解于溶劑中，加入聚乙烯吡咯烷酮，攪拌均勻制備纖維聚合物溶液；
[0009]2)在40°C的環(huán)境下，向纖維聚合物溶液中加入膠原蛋白溶液，磁力攪拌至均勻，靜置，制成蛋白膠原改性纖維聚合物溶液；
[0010]3)將S12納米顆粒加入所述蛋白膠原改性纖維聚合物溶液中，磁力攪拌至均勻，作為噴絲溶液；
[0011]4)將所述噴絲溶液灌入噴射器中，在附加電場的作用下噴絲，通過控制噴絲時間和移動接受屏，沉積在收集裝置中，焙燒；
[0012]5)將含S12納米顆粒的腈綸纖維使用HF溶液浸泡并緩慢攪拌，清洗烘干，獲得多孔蛋白膠原改性超細腈綸織物。
[0013]進一步地，所述溶劑為二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺中的一種。
[0014]進一步地，所述膠原蛋白溶液中膠原蛋白的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3% _7%。
[0015]進一步地，在步驟I)中，聚苯烯腈與溶劑的質(zhì)量比為1:9-1:5，聚乙烯吡咯烷酮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%;在步驟2)中，纖維聚合物溶液和膠原蛋白溶液的質(zhì)量比為5:1-3:1，靜置時間為l_2h ;在步驟3)中，S12納米顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5-13%，在步驟4)中，所述附加電場場強為0.2kv/cm-2kv/cm,接受屏距離噴絲口 10_45cm，焙燒溫度為400_650°C，在步驟5)中，所述HF溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25-55%，所述浸泡并緩慢攪拌的時間為8-16h。
[0016]進一步地，在步驟I)中，聚苯烯腈與溶劑的質(zhì)量比為1:7，聚乙烯吡咯烷酮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10% ;在步驟2)中，纖維聚合物溶液和膠原蛋白溶液的質(zhì)量比為4:1，靜置時間為Ih;在步驟3)中，S12納米顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%，在步驟4)中，所述附加電場場強為lkv/cm，接受屏距離噴絲口 25cm，焙燒溫度為550°C，在步驟5)中，所述HF溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為45%，所述浸泡并緩慢攪拌的時間為10h。
[0017]進一步地，所述多孔超細腈纟侖纖維的直徑為100-300nm。
[0018]采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果有:
[0019]在本發(fā)明中使用膠原蛋白改性超細腈綸，由于膠原蛋白具有良好的吸濕性、親膚性等性能，結(jié)合腈綸的化學(xué)結(jié)構(gòu)特點，能夠有效改善親水性差，填充纖維表面的溝槽和裂縫，使改性的超細腈綸具有手感柔軟、滑糯，具有仿蠶絲的效果。
[0020]在本發(fā)明中使用HF腐蝕Si02犧牲層，由于超細腈綸和S12對HF的反應(yīng)不同，采用顆粒摻雜再去除的方式，可以達到對超細腈綸制孔的效果，介孔和微孔結(jié)構(gòu)共存其中，能夠改善提高織物的比表面積、結(jié)構(gòu)可控性，增強表面粗糙程度，實現(xiàn)對對納米材料制孔，從而提高其染色性。

【具體實施方式】
[0021]實施例1
[0022]將聚丙烯腈溶解于溶劑中，質(zhì)量比為1:9，加入10%的聚乙烯吡咯烷酮，攪拌均勻后制備纖維聚合物溶液；溶劑為二甲基乙酰胺。
[0023]在40°C的環(huán)境下，向纖維聚合物溶液中加入3%的膠原蛋白溶液，纖維聚合物溶液和膠原蛋白溶液質(zhì)量比的5:1，磁力攪拌至均勻，靜置Ih后作為制成蛋白膠原改性纖維聚合物溶液。
[0024]將5%的S12納米顆粒加入所述蛋白膠原改性纖維聚合物溶液中，磁力攪拌至均勻，作為噴絲溶液。
[0025]將噴絲溶液加入至靜電紡絲機中，進行靜電紡絲，附加電場場強為0.2kv/cm，接受屏距離噴絲口 10cm，焙燒溫度為400°C。
[0026]將含S12納米顆粒的超細腈綸纖維使用25 %的HF溶液浸泡并緩慢攪拌8h，清洗烘干，制得多孔的膠原蛋白改性超細纖維。
[0027]實施例2
[0028]將聚丙烯腈溶解于溶劑中，質(zhì)量比為1:5，加入10%的聚乙烯吡咯烷酮，攪拌均勻后制備纖維聚合物溶液；溶劑為二甲基甲酰胺。
[0029]在40°C的環(huán)境下，向纖維聚合物溶液中加入7%的膠原蛋白溶液，纖維聚合物溶液和膠原蛋白溶液質(zhì)量比的3:1，磁力攪拌至均勻，靜置2h。
[0030]將13%的S12納米顆粒加入所述蛋白膠原改性纖維聚合物溶液中，磁力攪拌至均勻，作為噴絲溶液。
[0031]將噴絲溶液加入至靜電紡絲機中，進行靜電紡絲，附加電場場強為2kv/cm，接受屏距離噴絲口 45cm，焙燒溫度為650°C。
[0032]將含S12納米顆粒的腈綸纖維使用55%的HF溶液浸泡并緩慢攪拌16h，清洗烘干，獲得多孔超細腈綸纖維織物，制得含S12納米顆粒的膠原蛋白改性超細纖維。
[0033]實施例3
[0034]將聚丙烯腈溶解于溶劑中，質(zhì)量比為1:6，加入10%的聚乙烯吡咯烷酮，攪拌均勻后制備纖維聚合物溶液；溶劑為二甲基甲酰胺。
[0035]在40°C的環(huán)境下，向纖維聚合物溶液中加入5%的膠原蛋白溶液，纖維聚合物溶液和膠原蛋白溶液質(zhì)量比的4:1，磁力攪拌至均勻，靜置lh。
[0036]將8 %的S12納米顆粒加入腈綸纖維聚合物溶液中，磁力攪拌至均勻,作為噴絲溶液。
[0037]將噴絲溶液加入至靜電紡絲機中，進行靜電紡絲，附加電場場強為lkv/cm，接受屏距離噴絲口 25cm，焙燒溫度為550°C。
[0038]將含S12納米顆粒的超細腈綸纖維使用45 %的HF溶液浸泡并緩慢攪拌10h，清洗烘干，制得多孔的膠原蛋白改性超細腈綸纖維。
[0039]以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種多孔膠原蛋白改性的超細腈綸的制備方法，其特征在于，包括: 1)將聚丙烯腈溶解于溶劑中，加入聚乙烯吡咯烷酮，攪拌均勻制備纖維聚合物溶液； 2)在40°C的環(huán)境下，向纖維聚合物溶液中加入膠原蛋白溶液，磁力攪拌至均勻，靜置，制成蛋白膠原改性纖維聚合物溶液； 3)將S12納米顆粒加入所述蛋白膠原改性纖維聚合物溶液中，磁力攪拌至均勻，作為噴絲溶液； 4)將所述噴絲溶液灌入噴射器中，在附加電場的作用下噴絲，通過控制噴絲時間和移動接受屏，沉積在收集裝置中，焙燒； 5)將含S12納米顆粒的腈綸纖維使用HF溶液浸泡并緩慢攪拌，清洗烘干，獲得多孔蛋白膠原改性超細腈綸織物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔膠原蛋白改性的超細腈綸的制備方法，其特征在于，所述溶劑為二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔膠原蛋白改性的超細腈綸的制備方法，其特征在于，所述膠原蛋白溶液中膠原蛋白的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔膠原蛋白改性的超細腈綸的制備方法，其特征在于，在步驟I)中，聚苯烯腈與溶劑的質(zhì)量比為1:9-1:5，聚乙烯吡咯烷酮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10% ;在步驟2)中，纖維聚合物溶液和膠原蛋白溶液的質(zhì)量比為5:1-3:1，靜置時間為l-2h ;在步驟3)中，S12納米顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5-13%，在步驟4)中，所述附加電場場強為0.2kv/cm-2kv/cm，接受屏距離噴絲口 10_45cm，焙燒溫度為400_650°C，在步驟5)中，所述HF溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25-55%，所述浸泡并緩慢攪拌的時間為8-16h。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多孔膠原蛋白改性的超細腈綸的制備方法，其特征在于，在步驟I)中，聚苯烯腈與溶劑的質(zhì)量比為1:7，聚乙烯吡咯烷酮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10% ;在步驟2)中，纖維聚合物溶液和膠原蛋白溶液的質(zhì)量比為4:1，靜置時間為Ih;在步驟3)中，S12納米顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%，在步驟4)中，所述附加電場場強為lkv/cm，接受屏距離噴絲口25cm,焙燒溫度為550°C，在步驟5)中，所述HF溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為45%，所述浸泡并緩慢攪拌的時間為1h。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的多孔膠原蛋白改性的超細腈綸的制備方法，其特征在于，所述多孔超細腈綸纖維的直徑為100-300nm。
【文檔編號】D01F11/06GK104233498SQ201410537560
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年10月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月13日
【發(fā)明者】袁振其 申請人:太倉蘇綸紡織化纖有限公司