專利名稱：絲蛋白與聚乙烯醇共混纖維的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于蛋白質(zhì)與聚乙烯醇共混制成原液，利用濕法紡絲成型領(lǐng)域。該纖維具有蠶絲染色性、吸收性、衛(wèi)生性及蠶絲特有的光澤、手感和絲
，其耐曬、耐腐和力學性能又優(yōu)于蠶絲。
我國蠶絲資源豐富，歷史悠久，產(chǎn)量占世界第一位。然而，在繅絲過程中約占生絲76.3%的腳料，其中部分用于絹紡，而絹紡又產(chǎn)生廢料。從繅絲廢料、絹紡廢料和絲綢服裝生產(chǎn)中的邊角余料約占蠶絲總量的三分之一，另外還有大量蛹蛋白，均未得到充分利用，排放出去污染環(huán)境，造成公害。如何利用這些資源、變廢為寶這是近年來人們十分關(guān)注的課題。蘇聯(lián)илларионова.Е·Л·等《φиброин натура ЛВНОГО ш
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он)1975 48-52報導。并在C·A·8534473b刊載，利用聚乙烯醇水溶液與天然絲蛋白的電滲析水溶液共混，紡制絲蛋白-聚乙烯醇共混纖維，指出所得纖維由于強度大大降低，認為無利用價值。這種技術(shù)路線需用電滲析器將絲蛋白鹽溶液中的鹽除去，故增加設(shè)備費用，工藝流程長，在電滲析過程中絲蛋白流失難以避免，得率較低，兼之絲蛋白水溶液的穩(wěn)定性差，絲蛋白易沉析，所以濃縮、共混和紡絲工藝都難控制。
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種直接利用絲蛋白鹽溶液與聚乙烯醇水溶液共混制成紡絲原液、利用普通的濕法噴絲頭紡出一種具有皮芯型結(jié)構(gòu)的共混纖維。絲蛋白主要分布在皮層，保留了蠶絲光澤柔和、輕盈優(yōu)雅、穿著舒適、衛(wèi)生等優(yōu)良性能;聚乙烯醇主要分布在芯層，作為纖維的骨架，并賦予纖維良好的力學性能，耐曬和耐腐等特性。
本發(fā)明提供的絲蛋白與聚乙烯醇共混纖維的配方組分(按重量計)為聚乙烯醇(可用10-35%的水溶液) 500-1000份絲蛋白(可用10-30%的鹽溶液) 50-500份絲蛋白鹽溶液的溶劑(可用氯化鋅，硝酸鉀、硫氰化鈉的水溶液等一種或一種以上的混合物濃度10-70份)非離子型表面活性劑 0-10份最佳配方組分(按重量計)為聚乙烯醇(20%的水溶液) 600份絲蛋白(20%的NasCN鹽溶液) 400份非離子型表面活性劑 1份本發(fā)明提供的絲蛋白與聚乙烯醇共混纖維的制造方法1.紡絲原液的制備按上述配方稱量，將聚乙烯醇加入盛有一定水的溶解器內(nèi)，在攪拌下于90-100℃溫度范圍內(nèi)溶解2-6小時，配成濃度為25%的水溶液;將絲蛋白加入盛有一定鹽溶液的溶解器內(nèi)，在攪拌下于40-110℃溫度范圍內(nèi)溶解1-8小時。然后將聚乙烯醇水溶液和絲蛋白鹽溶液混合，再經(jīng)過濾、脫泡制得紡絲原液。
2.濕法紡絲利用普通的濕法噴絲頭，將紡絲原液用計量泵噴入硫酸鈉或硫酸銨的水溶液中凝固成型，凝固溶液濃度為200-400克/升，并在硫酸鈉或硫酸銨的塑化浴中拉伸300-800%。
3.紡絲后處理將拉伸后的共混纖維經(jīng)200-280℃溫度下進行熱定型處理，同時用甲醛、交聯(lián)劑進行化學交聯(lián)，時間為2-120分鐘。
本發(fā)明的絲蛋白與聚乙烯醇共混纖維的絲蛋白含量＞25%，用酸性染料染色其染色性接近蠶絲，吸濕性為8-10%，外觀、手感、光澤酷似蠶絲，強度＞3CN/dtex，延伸20%，3%定伸長彈性回復達85%以上，它是一種綜合性能優(yōu)良的絹型纖維。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點1.用絲蛋白與聚乙烯醇鹽溶液直接紡絲，簡化了工藝流程，縮短了生產(chǎn)線，設(shè)備投資少，生產(chǎn)易于控制，蛋白質(zhì)利用率高達90%以上，為繅絲、絹紡和絲綢服裝生產(chǎn)中廢料的利用，變廢為寶，開辟了新的有用途徑。
2.本發(fā)明采用一般的濕法噴絲頭紡制皮芯型結(jié)構(gòu)的共混纖維，使?jié)穹ㄉa(chǎn)皮芯型結(jié)構(gòu)的共混纖維成為現(xiàn)實，避免了結(jié)構(gòu)復雜的噴絲頭所帶來工藝和加工等困難。
3.通過改變紡絲，拉伸，熱處理工藝條件，使帶鹽紡絲路線紡制纖維的光澤達到絹紡水平，解決了帶鹽紡絲路線所得纖維光澤差的缺點。
實施例1.按上述配方將20%聚乙烯醇水溶液600克，20%絲蛋白的Na2SCN水溶液400克，非離子型表面活性劑10克共混，經(jīng)過濾、脫泡成紡絲原液，用濕法噴絲頭，在400克/升(NH4)2SO4水溶液中凝固成型，200克/升(NH4)2SO4水溶液的塑化浴中拉伸4倍，然后在200℃溫度下熱處理和用甲醛交聯(lián)劑進行化學交聯(lián)，時間為10分鐘。所得共混纖維的強度為3CN/dtex，吸濕率為9%，其外觀和手感酷似蠶絲。有獨特的絲鳴，可用酸性染料染色，其耐光、耐曬和耐腐蝕優(yōu)于蠶絲。
2.將20%聚乙烯醇水溶液600克，20%絲蛋白的氯化鋅水溶液400克、非離子型表面活性劑10克共混，經(jīng)過濾脫泡制成紡絲原液，用濕法噴絲頭，在400克/升Na2SO4水溶液中凝固成型，200克/升Na2SO4水溶液的塑化浴中拉伸4倍，然后在200℃溫度下熱處理和甲醛交聯(lián)劑進行化學交聯(lián)，時間為10分鐘。所得共混纖維的強度為3CN/dtex，吸濕率為9%，其外觀、手感和其他性能同實施例1。
3.將18%聚乙烯醇水溶液600克，20%絲蛋白硝酸鉀水溶液400克，共混，經(jīng)過濾脫泡制成紡絲原液，用濕法噴絲頭，在400克/升的(NH4)2SO4水溶液中凝固成型，200克/升(NH4)2SO4水溶液的塑化浴中拉伸5倍，然后在200℃溫度下熱處理和用甲醛交聯(lián)劑進行化學交聯(lián)，時間為10分鐘，所得共混纖維的強度為3CN/dtex，吸濕率為9%，其外觀、手感和其他性能接近實施例1。
權(quán)利要求
1.一種絲蛋白與聚乙烯醇共混纖維，其特征在于該共混纖維的配方組分(按重量計)為聚乙烯醇(10-35%的水溶液) 500-1000份絲蛋白(10-30%的鹽溶液)50-500份絲蛋白鹽溶液溶劑的濃度為 10-70份非離子型表面活性劑0-10份
2.按照權(quán)利要求1所述絲蛋白與聚乙烯醇共混纖維，其特征在于該共混纖維的最佳配方組分(按重量計)為聚乙烯醇(20%的水溶液) 600份絲蛋白(20%的NaSCN鹽溶液) 400份非離子型表面活性劑 1份
3.按照權(quán)利要求1或2所述絲蛋白與聚乙烯醇共混纖維，其特征在于該共混纖維的絲蛋白鹽溶液溶劑為氯化鋅、硝酸鉀和硫氰化鈉等一種或一種以上的混合物。
4.按照權(quán)利要求1所述絲蛋白與聚乙烯醇共混纖維的制造方法，其特征在于(1)紡絲原液的制備按上述配方稱量，將聚乙烯醇加入盛有一定水的溶解器內(nèi)，在攪拌下于90-100℃溫度范圍內(nèi)溶解2-6小時、配成濃度為25%的水溶液，將絲蛋白加入盛有一定鹽溶液的溶解器內(nèi)，在攪拌下于40-110℃溫度范圍內(nèi)溶解1-8小時，然后將聚乙烯醇水溶液和絲蛋白鹽溶液混合，再經(jīng)過濾，脫泡制得紡絲原液。(2)濕法紡絲利用普通的濕法噴絲頭，將紡絲原液用計量泵噴入硫酸鈉或硫酸銨的水溶液中凝固成型，凝固溶液濃度為200-400克/升，并在硫酸鈉或硫酸銨的塑化溶中拉伸300-800%。(3)紡絲后處理將拉伸后的共混纖維經(jīng)200-280℃溫度下進行熱定型處理，同時用甲醛交聯(lián)劑進行化學交聯(lián)，時間為2-120分鐘。
全文摘要
一種絲蛋白與聚乙烯醇共混纖維，其特點是將聚乙烯醇水溶液與絲蛋白的鹽溶液共混制成紡絲原液，利用普通濕法噴絲頭紡出具有皮芯型結(jié)構(gòu)的共混纖維。該纖維的蛋白質(zhì)含量＞25％，用酸性染料的染色性接近蠶絲，吸濕性8—10％，外觀、手感和光澤酷似蠶絲，強度＞3CN/dtex，延伸20％，3％定伸長彈性回復達85％以上，它是一種綜合性能優(yōu)于蠶絲的絹紡纖維。為繅絲、絹紡和絲綢服裝生產(chǎn)中廢料的利用、變廢為寶開辟了新途徑，有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。
文檔編號D01D1/02GK1062934SQ90106200
公開日1992年7月22日 申請日期1990年12月24日 優(yōu)先權(quán)日1990年12月24日
發(fā)明者曾憲珉, 封紀述, 陽道允, 石加明, 付師申, 沈蘊芳, 周一心, 譚祖榮, 王峨眉, 李建勤 申請人:成都科技大學, 四川樂山絲綢廠