[發明專利]一種甲殼胺與纖維素的皮芯型復合纖維及其制備方法

有效

• 申請號: 200810246612.3
• 申請日: 2008-12-29
• 公開（公告）號: CN101768790A
• 公開（公告）日: 2010-07-07
• 發明（設計）人: 李曉俊;孫玉山;駱強;徐紀剛;陸伊倫
• 申請（專利權）人: 中國紡織科學研究院
• 主分類號: D01D5/34
• 分類號: D01D5/34;D01D1/02;D01D5/06;D01F8/02;D01F8/18
• 代理公司: 北京元中知識產權代理有限責任公司 11223
• 代理人: 王明霞;孫念萱

技術領域

本發明涉及一種甲殼胺與纖維素的皮芯型復合纖維及其制造方法，具體地說是 采用離子液體為溶劑制備甲殼胺——纖維素皮芯型復合纖維的方法及其產品。

背景技術

纖維素纖維作為一種可再生性纖維，具有良好的吸濕透氣性、穿著舒適性好等 優點，應用廣泛，為了滿足人們對纖維紡織品的多功能需求，可以通過在纖維紡絲 過程中添加一些功能成分來實現功能纖維素纖維的生產。常規的粘膠纖維是一種再 生纖維素纖維，但是由于在生產過程中有大量的廢水及廢氣生成，污染嚴重。纖維 素氨基甲酸酯是一種纖維素酯，目前已經作為纖維素磺酸酯的升級換代產品用于紡 織，解決了環境的污染，實現了纖維素的充分利用。

甲殼胺是甲殼素經過濃堿處理后脫去乙酰基的產物。甲殼素是由蝦、蟹等的外 殼及菌類、藻類的細胞壁中提煉的一種天然生物高聚物。在自然界中甲殼素的年生 物合成量在100億噸以上，是一種僅次于纖維素的蘊藏量極為豐富的有機再生資源。 甲殼素具有良好的生物相容性、廣譜抗菌性以及免疫促進活性、生物降解性等功能。 我國目前有300多個甲殼素生產廠家，已經成為甲殼素生產和出口大國，加上甲殼 素和甲殼素的下游產品的生產，我國實際上已經形成了一個甲殼素和甲殼素生產的 新興產業群。已有技術采用甲殼素溶液紡制成纖維，用于可吸收手術縫紉線和人造 皮膚等醫療用途，但是純甲殼素纖維缺乏紡織后加工所需要的物理機械性能，成本 很高，價格昂貴，其廣泛普及應用受到限制。

纖維素和甲殼素分別是地球上第一和第二大可再生自然資源，估計自然界中的 纖維素以每年400億噸的速度再生，自然界每年生物合成的甲殼素將近100億噸， 甲殼素也是地球上除蛋白質外數量最大的含氮天然有機化合物。全球石油年平均產 量約為50億噸，探明儲量可開采50年左右。如何有效、環保的利用纖維素和甲殼 素成為當今世界關注的焦點之一。

目前，通過在纖維素纖維生產過程中添加甲殼素或者甲殼素來制備具有抗菌的 粘膠纖維，采用這種方法制備的纖維中甲殼素或者甲殼胺等成分在纖維內部均勻分 布，如專利CN01126469.1，一種保健型高濕模量粘膠纖維、制造方法及用途中公開 了一種含有甲殼素的保健型高濕模量粘膠纖維，該纖維仍然采用傳統粘膠工藝，污 染問題不可避免，同時產品性能如強伸度等遠不及溶劑法纖維素纖維。專利 CN1318583公開了一種甲殼素和纖維素共混材料及其用途和制備方法。該材料基本 組成為甲殼素和纖維素。其制法是用NaOH/硫脲水溶液為溶劑將甲殼素和纖維素的 不同配比共混后進行刮膜、拉絲，再在氯化鈣水溶液中凝固，并在硫酸水溶液中再 生，然后干燥得到上述共混材料。通過該方法制備的共混纖維強度低，并且其中的 甲殼素平均分布在纖維內部，其抗菌等功效也受到了很大影響。

皮芯型復合纖維在突出多組分復合纖維的功能性方面具有不可替代的作用，不 僅汲取了皮、芯材料各自的優點，還獲得了皮芯型形態結構所賦予的特殊功能，同 時對于具有突出功能性的組分——甲殼胺價格較高的情況，更具有節省成本的作用。

申請號為200710114208.6的中國專利申請公開了一種功能性纖維材料甲殼素與 纖維素皮芯復合纖維及其制備方法，復合纖維采用皮層和芯層結構的皮芯型；纖維 素為聚合度400-800的棉纖維素、木纖維素，將甲殼素溶于稀氫氧化鈉溶液制備甲殼 素紡絲原液，纖維素溶于氫氧化鈉和尿素混合水溶液體系中制備纖維素紡絲原液， 將兩種溶液混合制備共混皮層紡絲原液，纖維素紡絲原液作為芯層紡絲原液；通過 皮芯復合紡絲機的芯層入口和入口進入凝固浴紡絲成型，并經過后處理工序得到皮 芯結構的甲殼素與纖維素復合纖維。

申請號為200710014605.6的中國專利申請公開了一種甲殼素與纖維素復合纖維 及其制造方法，由甲殼素和纖維素所組成的具有皮層和芯層結構的皮芯型復合纖維， 甲殼素的重量含量比3～80％，其中復合纖維的芯層為纖維素，其是以纖維素紡絲 原液、甲殼素紡絲原液或甲殼素與纖維素共混紡絲原液采用皮芯復合紡絲制得的皮 芯結構的甲殼素與纖維素復合纖維。