[發明專利]膠原蛋白與聚乙烯醇復合纖維及其制造方法

無效

• 申請號: 201210578791.7
• 申請日: 2012-12-27
• 公開（公告）號: CN102978740A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 陳福庫;祖志東;陳辰
• 申請（專利權）人: 陳福庫
• 主分類號: D01F8/10
• 分類號: D01F8/10;D01F8/02;D01F1/10;D01F11/06;D01F11/02;D01D13/00;D01D5/253;D01D5/08;D01D5/12
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技術領域

膠原蛋白與聚乙烯醇復合纖維及其制造方法屬于化學纖維制造領域，是一種使用維尼綸高強高模工藝，由膠原蛋白和聚乙烯醇混合紡絲方法生產的一種蛋白質復合纖維。

背景技術

近年來我國出現了多種蛋白質纖維及其制造方法，最具代表性的是大豆蛋白與聚乙烯醇復合纖維（簡稱大豆蛋白纖維），牛奶蛋白與聚丙烯腈復合纖維（簡稱牛奶纖維），大豆蛋白纖維為代表的聚乙烯醇基蛋白質纖維采用維尼綸常規生產設備及工藝進行生產，牛奶纖維為代表的聚丙烯腈基蛋白質纖維采用腈綸生產設備及工藝進行生產。本發明的膠原蛋白與聚乙烯醇復合纖維使用高強高模聚乙烯醇纖維生產設備及高強高模工藝進行生產，成品強度高，本纖維適用于加工對強度要求較高的紡織服裝產品。

發明內容

本發明的膠原蛋白與聚乙烯醇復合纖維，使用膠原蛋白和聚乙烯醇為主要原料，采用高強高模聚乙烯醇纖維生產設備及高強高模工藝進行加工生產，纖維強度較高，可達到4.0～8.0CN/dtex，是一種中強度中模量的新型蛋白質纖維產品，適用于加工對強度要求較高的紡織服裝產品及假發用纖維。

本發明的膠原蛋白與聚乙烯醇復合纖維，主要包含以下成分構成：膠原蛋白5～60%、聚乙烯醇39～94.8%、硼酸交聯劑0.2～1.0%；纖度為：1.0～60dtex；斷裂強度為：2.0～10.0CN/dtex。膠原蛋白原料優選牛皮水解膠原蛋白，最佳的是膠原蛋白平均分子量達到3萬以上。聚乙烯醇選擇聚合度1750以上的高醇解度產品，如1799、2199、2499等型號的產品。

膠原蛋白與聚乙烯醇復合纖維的制造方法，其具體步驟如下：

1、紡絲原液的制備

(1)、聚乙烯醇的水洗：在聚乙烯醇水洗車內加入約60%容積的聚乙烯醇，加入30℃的溫水浸泡1～2小時后將水排空，再加入30℃的溫水浸泡30分鐘后將水排空。水洗后的聚乙烯醇要求達到：含水率41%±3%、醋酸鈉0.22%±0.04%，膨潤度145±15%；

(2)、膠原蛋白的溶解：在①號蛋白質溶解機中加入適量30～50℃溫水，攪拌，計量加入膠原蛋白，攪拌浸潤10～30分鐘，加熱升溫至80～98℃攪拌溶解30～60分鐘，200～500目過濾精度的過濾機過濾至②號PVA溶解機中待用；

(3)、聚乙烯醇的溶解：向過濾后的蛋白質混合溶液（②號PVA溶解機）中加入需要量的水洗聚乙烯醇，攪拌并升溫至98±2℃，溶解120分鐘，再加入聚乙烯醇用量1～5%的交聯劑硼酸，用醋酸調整PH=3～5，攪拌混合30分鐘，制成的紡絲原液中有效固體成分含量為10～30%；

(4)、一道過濾：用10～50um的燒結金屬連續過濾機過濾；或用板框過濾機過濾；

(5)、脫泡：采用靜止脫泡桶：保溫98±2℃，常壓靜止脫泡4～8小時；

(6)、二道過濾、調壓：用10～50um的燒結金屬連續過濾機過濾，或用板框過濾機過濾，再經調壓槽穩壓后進行紡絲。

2、紡絲

紡絲使用成熟的高強高模聚乙烯醇纖維生產設備和工藝進行，其工藝過程為：紡絲→凝固成型→頭道牽伸→中和→二浴牽伸→水洗→上油（高強高模聚乙烯醇纖維油劑）→干燥→預熱→干熱牽伸→收縮定型→收卷（半成品纖維）。

紡絲過程使用的噴絲板孔徑為直徑0.06～0.5mm的圓形孔噴絲板，或截面積與直徑0.06～0.5mm圓形孔相當的三角形孔噴絲板等異形孔噴絲板，以得到不同截面形狀的纖維。使用圓形孔噴絲板，紡成的纖維截面為近似圓形；使用三角形孔噴絲板，紡成的纖維截面為近似三角形。

紡絲過程的工藝參數為：

凝固浴：NaOH??20～50g/L

Na₂SO₄?300～380g/L

溫度??40～50℃

紡絲：??噴絲板孔徑?0.06～0.5mm

噴出速度???5.0～30m/min

第一導絲盤速度?3.0～15m/min

第二導絲盤速度?5.0～30m/min

中和浴：H₂SO₄?2～10g/L

Na₂SO₄?350g/L

溫度30～50℃

速度?5.0～30m/min

二浴：??H₂SO₄?0.2～0.5g/L

Na₂SO₄?380g/L

溫度80～90℃