一种用于提高海藻纤维可纺性的处理方法及应用
| 专利类型 | 发明公开 | 法律事件 | 公开; 实质审查; |
| 专利有效性 | 实质审查 | 当前状态 | 实质审查 |
| 申请号 | CN202211474387.5 | 申请日 | 2022-11-23 |
| 公开(公告)号 | CN115748251A | 公开(公告)日 | 2023-03-07 |
| 申请人 | 青岛格诚经纬生物科技有限公司; | 申请人类型 | 企业 |
| 发明人 | 邵世忠; 邵美琪; 万祁磊; | 第一发明人 | 邵世忠 |
| 权利人 | 青岛格诚经纬生物科技有限公司 | 权利人类型 | 企业 |
| 当前权利人 | 青岛格诚经纬生物科技有限公司 | 当前权利人类型 | 企业 |
| 省份 | 当前专利权人所在省份：山东省 | 城市 | 当前专利权人所在城市：山东省青岛市 |
| 具体地址 | 当前专利权人所在详细地址：山东省青岛市市北区洛阳路12-22号 | 邮编 | 当前专利权人邮编：266100 |
| 主IPC国际分类 | D06M14/02 | 所有IPC国际分类 | D06M14/02 ; D06M13/144 ; D06M15/03 ; D06M11/17 ; A61L15/28 ; A61L15/42 ; D06M101/02 |
| 专利引用数量 | 4 | 专利被引用数量 | 0 |
| 专利权利要求数量 | 10 | 专利文献类型 | A |
| 专利代理机构 | 北京市中联创和知识产权代理有限公司 | 专利代理人 | 李倩倩; 李萌; |
| 摘要 | 本 发明 提供一种用于提高海藻 纤维 可纺性的处理方法及应用，包括如下步骤：S1：海藻纤维进行预处理；S1：将海藻纤维进行预处理；S2：将0.1％～2％柔性 单体 加入去离子 水 中，按照浴比1：20～1：50将步骤S1得到的海藻纤维加入去离子水中，在室温下，浸泡15～60min；S3：将0.003％～0.005％的引发剂加入步骤S21中的溶液中，搅拌均匀，在室温下静置10～15min；S4：将0.005％～0.01％的交联剂加入步骤S22中的溶液中，搅拌均匀，静置10～15min，在65℃～120℃下烘干10min～15min。本发明通过在海藻纤维上引发聚合为柔性 聚合物 ，以此提高海藻纤维的可加工性，有效解决海藻纤维针刺不织布 制造过程 中，由于海藻纤维物理性能低而导致的产生很多碎纤维脱落的现象，提高产出比，使得处理后的海藻纤维应用范围广。 | ||
| 权利要求 | 1.一种用于提高海藻纤维可纺性的处理方法，其特征在于，包括如下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种用于提高海藻纤维可纺性的处理方法及应用技术领域[0001] 本发明涉及纤维技术领域，具体而言，涉及一种用于提高海藻纤维可纺性的处理方法及应用。 背景技术[0002] 世界海洋面积占地球的71％，海洋中大概有多种海藻。海藻酸是一种天然多糖，它是从褐藻中提取出来的物质。海藻纤维更是具有良好的高吸湿、高透气性，止血抗菌性等特性，具有极大的开发利用前景。 [0003] 纺织纤维的结构形态与可纺性及纺织加工工艺之间有着密切关系，纺织纤维的横截面边缘呈锯齿形，内层的结构较为疏松、存在着许多尺寸不同的缝隙和孔洞；海藻纤维纵向表面笔直、无扭转，且沿纤维纵向有深浅不一的沟槽，有些较深的沟槽还造成纤维上的较大裂缝。这一结构特征对纤维的强伸性能有着负面影响，直接导致了纤维强力的降低。 [0004] 纤维的强力、伸长及摩擦性能是影响其纺纱、织造和染整等工艺的重要因素，是纤维的重要物理指标，常见海藻纤维的断裂强度为≤1.5cN/dtex，断裂伸长率为7.6％，单纤强度和断裂伸长率都较低。海藻酸钙纤维的表面动、静摩擦因数较小，在纺纱时，纤维间的抱合力较差，纯纺成纱后纤维间容易滑脱。 [0005] 纤维的质量比电阻主要与纤维在加工过程中的静电现象有关，当纺织材料的质量10 2 11 2 10 2 比电阻在10 Ω·g/cm ～10 Ω·g/cm时就有一定的防静电能力，当小于10 Ω·g/cm 10 2 时，就具有良好的防静电性能，海藻纤维的质量比电阻大于10 Ω·g/cm ，纺织过程产生较大量的静电，不利于纺织。 [0006] 公开号为CN108221086B的现有技术公开了一种天然氨基酸交联的海藻酸钙纤维的制备方法：海藻酸盐和天然氨基酸的二钠盐按质量比100:1～100:30 溶解于pH＝6.5的稀盐酸溶液中，然后添加25wt％氯化钙溶液形成纤维状胶体，最后通过湿法纺丝制备成纤维，即制得所述天然氨基酸交联的海藻酸钙纤维。该现有技术中由纤维状胶体形成海藻酸钙纤维力学性能差、有较大静电，导致纤维的加工性能差，使得所制备的纤维应用范围窄。 发明内容[0007] 有鉴于此，本发明旨在提出一种用于提高海藻纤维可纺性的处理方法及应用。以解决现有技术中由纤维状胶体形成海藻酸钙纤维力学性能差、有较大静电，导致加工性能差，使得所制备的纤维应用范围窄的问题。 [0008] 为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的： [0009] 一种用于改善海藻纤维可加工性的处理方法，具体包括如下步骤： [0010] S1：海藻纤维进行预处理； [0012] S3：将0.003％～0.005％的引发剂加入步骤S21中的溶液中，搅拌均匀，在室温下静置10～15min； [0013] S4：将0.005％～0.01％的交联剂加入步骤S22中的溶液中，搅拌均匀，静置10～15min，在65℃～120℃下烘干10min～15min。 [0014] 该设置通过柔性单体在海藻纤维上聚合处理，使能够改善海藻纤维的力学性能、同时使得海藻纤维具有良好的抗静电性能，使得海藻纤维可纺性好。 [0015] 进一步地，所述柔性单体为丙烯酰吗啉。 [0016] 该设置使得当丙烯酰吗啉到一定浓度后，≥65℃条件下，引发丙烯酰吗啉碳碳双键自由基聚合，生成聚丙烯酰吗啉，而聚丙烯酰吗啉是柔性高分子，能够增强海藻纤维的纺织性，有效解决海藻纤维针刺不织布制造过程中，由于海藻纤维物理性能低而导致的产生很多碎纤维脱落的现象，提高产出比；还可解决单一海藻纤维不能交织、针织的难题。该方法制备得到的海藻纤维纺织性好，能够用于医用敷料中。 [0017] 进一步地，所述海藻纤维包括海藻酸钙纤维、海藻酸钠纤维、海藻酸锌纤维的一种。 [0019] 进一步地，所述交联剂为丙烯酰胺、N,N‑二甲基丙烯酰胺、N‑(3‑氨基丙基)丙烯酰基酰胺、N‑(2‑(甲基氨基)乙基)丙烯酰胺、寡聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯、聚乙二醇400二丙烯酸酯、聚乙二醇200二丙烯酸酯的一种。 [0020] 进一步地，步骤S1包括将海藻纤维放入乙醇溶液中，超声清洗，烘干。 [0021] 该设置对海藻纤维的预处理可以提高海藻纤维的表面积，使海藻纤维具有较好的吸附能，使其吸附更多的柔性单体在海藻纤维上自由基聚合，以此提高海藻纤维的可纺性。 [0022] 进一步地，步骤S2包括重复浸泡1‑5次。 [0023] 该设置可使更多的柔性单体在海藻纤维上聚合，使得海藻纤维具有较好的加工性能。 [0024] 进一步地，步骤S23所处理得到的海藻纤维的断裂率为15～33％，比电阻为6.7268 8 2 ×10～5.569×10Ω·g/cm。 [0025] 进一步地，步骤S22烘干得到的海藻纤维的含水量为1％～3％。 [0026] 进一步地，步骤S23中还包括，压榨处理，使海藻纤维的溶液保持量在 7％～25％。 [0027] 一种海藻纤维，使用上述所述的处理方法。 [0028] 该设置得到的海藻纤维具有较好的力学性能、抗静电性，使得应用范围广。 [0029] 相对于现有技术，本发明所述的一种用于提高海藻纤维可纺性的处理方法及应用。具有以下优势： [0030] 1.本发明通过对海藻纤维预处理，提高海藻纤维的接触面积，柔性单体能够完全浸润海藻纤维，使其在海藻纤维上引发聚合为柔性聚合物，以此提高海藻纤维的可纺性，使海藻纤维具有较好的力学性能，有效解决海藻纤维针刺不织布制造过程中，由于海藻纤维物理性能低而导致的产生很多碎纤维脱落的现象，提高产出比，同时还可解决单一海藻纤维不能交织、针织的难题。 [0031] 2.本发明所述的处理方法制备的海藻纤维力学性能好、抗静电，有效减少了纱线、不织布制造过程中纤维脱落的问题，并且单一海藻纤维能够进行交织、针织，将单一海藻纤维应用到医用敷料，可以发挥生物相容性好的优点，有效进行钙、钠、锌离子交换。 具体实施方式[0032] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面对本发明的具体实施例做详细的说明。 [0033] 实施例1 [0034] 将质量百分比浓度为0.1％的丙烯酰吗啉溶液，按照浴比1：30，将步骤1 得到的海藻纤维加入丙烯酰吗啉溶液中，浸泡60min；将质量百分比浓度为 0.003％的N,N亚甲基双丙烯酰胺加入上述溶液中，浸泡10min，压榨去除大部分溶液，待海藻酸钙纤维中处理溶液的质量占比为25％时，于加热箱内在 70℃条件下干燥15min，待海藻酸钙纤维含水量为3％后，得到可纺性强的海藻纤维。 [0035] 实施例2 [0036] 将质量百分比浓度为2％的丙烯酰吗啉溶液，按照浴比1：50，将步骤1 得到的海藻纤维加入丙烯酰吗啉溶液中，浸泡15min；将质量百分比浓度为 0.01％的N,N亚甲基双丙烯酰胺加入上述溶液中，浸泡10min，压榨去除大部分溶液，待海藻酸钙纤维中处理溶液的质量占比为7％时，于加热箱内在95℃条件下干燥5min，待海藻酸钙纤维含水量为2％后，得到可纺性强的海藻纤维。 [0037] 实施例3 [0038] 将质量百分比浓度为0.3％的丙烯酰吗啉溶液，按照浴比1：30，将步骤1 得到的海藻纤维加入丙烯酰吗啉溶液中，浸泡15min；将质量百分比浓度为 0.004％的N,N亚甲基双丙烯酰胺加入上述溶液中，浸泡10min，压榨去除大部分溶液，待海藻酸钙纤维中处理溶液的质量占比为15％时，于加热箱内在 120℃条件下干燥10min，待海藻酸钙纤维含水量为1％后，得到可纺性强的海藻纤维。 [0039] 实施例4 [0040] 本申请实施例与实施例的3区别在于，步骤S2不包括压榨过程，直接将海藻纤维从溶液中取出，烘干。 [0041] 实施例5 [0042] 本实施例与实施例2的区别在于，重复步骤S2中的浸泡步骤1次。 [0043] 实施例6 [0044] 本实施例与实施例2的区别在于，重复步骤S2中的浸泡步骤2次。 [0045] 实施例7 [0046] 本实施例与实施例2的区别在于，重复步骤S2中的浸泡步骤3次。 [0047] 实施例8 [0048] 本实施例与实施例2的区别在于，重复步骤S2中的浸泡步骤5次。 [0049] 实施例9 [0050] 对比例与本申请实施例2的区别在于步骤S2，步骤S2具体如下； [0051] 将质量百分比浓度为0.3％的丙烯酰吗啉溶液，按照浴比1：30，将步骤1 得到的海藻纤维加入丙烯酰吗啉溶液中，浸泡15min；将质量百分比浓度为0.004％的N,N亚甲基双丙烯酰胺加入上述溶液中，浸泡10min，压榨去除大部分溶液，待海藻酸钙纤维中处理溶液的质量占比为5％时，于加热箱内在 55℃条件下干燥15min，待海藻酸钙纤维含水量小于1％后，得到海藻酸钙纤维。 [0052] 实施例10 [0053] 本实施例与本申请实施例2的区别在于步骤S2，步骤S2具体如下； [0054] 将质量百分比浓度为0.3％的丙烯酰吗啉溶液，按照浴比1：30，将步骤1 得到的海藻纤维加入丙烯酰吗啉溶液中，浸泡15min；将质量百分比浓度为 0.004％的N,N亚甲基双丙烯酰胺加入上述溶液中，浸泡10min，压榨去除大部分溶液，待海藻酸钙纤维中处理溶液的质量占比为50％时，于加热箱内在 120℃条件下干燥5min，待海藻酸钙纤维含水量小于1％后，得到海藻酸钙纤维。 [0055] 实施例11 [0056] 本实施例与实施例2的区别在于，还包括对海藻纤维的预处理：具体包括如下步骤； [0057] 将海藻纤维放入40％(质量分数)乙醇溶液中，超声处理30min，烘干备用。 [0058] 实施例12 [0059] 本实施例与实施例11的区别在于，将预处理后的海藻纤维如下步骤处理； [0060] 将质量百分比浓度为5％的壳聚糖溶液和质量百分比浓度为10％的氯化铝溶液混合，混合均匀后，按照浴比1：20，将海藻酸钙纤维投入到上述混合溶液中，然后置于30℃恒温水浴锅中振荡处理50min，然后取出海藻酸钙纤维置于50℃的真空烘箱中烘干40min。 [0061] 该设置通过壳聚糖和氯化铝对海藻纤维进行改性，一方面Al3+抑制海藻纤维中羧基的电离，减少海藻纤维与柔性聚合物的排斥，另一方面，壳聚糖是海藻纤维上具有较多的‑OH，使海藻纤维中的‑OH和壳聚糖中的‑OH与氨基结合成氢键，从而能够吸附更多的柔性单体，使柔性单体在海藻纤维上聚合的更牢固，提高海藻纤维的可纺性。 [0062] 对比例1 [0063] 本对比例与实施例1的区别在于步骤S2中，丙烯酰吗啉的质量百对比浓度为5％。 [0064] 对比例2 [0065] 公开号为CN108221086B的制备方法制备的海藻酸钙纤维； [0066] 试验例1 [0067] 对实施例1‑12和对比例1‑2提供的海藻酸钙纤维测试断裂强度、精梳加工中断裂率、有无纤维粘连现象以及比电阻，结果如下表所示。 [0068] 试验 断裂强度(cN/dtex) 精梳加工中断裂率 纤维粘连(现象) 比电阻(Ω·g/cm2) 实施例1 2.1 15％ 无 6.726×108实施例2 2.8 25％ 无 6.233×108 实施例3 2.5 20％ 无 6.605×108 实施例4 1.8 13％ 无 6.468×108 实施例5 3.0 27％ 无 5.975×108 实施例6 3.1 28％ 无 6.005×108 实施例7 3.2 30％ 无 5.921×108 实施例8 3.3 33％ 无 5.806×108 实施例9 3.1 30％ 无 5.605×108 实施例10 3.2 31％ 无 5.654×108 实施例11 2.9 26％ 无 5.961×108 8 实施例12 3.0 28％ 无 5.569×10 对比例1 1.5 15％ 严重 6.563×1010 10 对比例2 1.0％ 8％ 无 7.224×10 [0069] 通过试验得出，对比例1制备的海藻酸钙纤维由于丙烯酰吗啉用量较大，出现严重的纤维粘连现象，不利于后期纺织，因此使用本发明所述的方法丙烯酰吗啉用量在0.1％～2％；实施例1‑12海藻纤维的断裂强度、断裂率大于对比例1、对比例2，说明使用本实施例所述的方法制备的海藻纤维具有较好的力学性能；且实施例1‑12海藻纤维的比电阻相比对比例1、对比例2明显减少，说明使用本实施例所述的方法制备的海藻纤维具有较好的抗静电效果；因此使用本发明所述的方法能够明显改善海藻纤维的力学性能、抗静电性能，提高海藻纤维的纺性性能。 |
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