[發(fā)明專利]一種高效制備甲殼素纖維材料的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110168369.3
• 申請(qǐng)日: 2021-02-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114908439A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡杰;陳毅軍;鐘奕;于雪潔;張茜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類號(hào): D01F9/00
• 分類號(hào): D01F9/00;D01F1/10;D01F11/00
• 代理公司: 武漢科皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 吳楚

1.一種高效制備甲殼素纖維材料的方法，其特征在于，包含以下步驟：

1)配置KOH質(zhì)量濃度在30wt％及以上的KOH水溶液；

2)向步驟1)的KOH水溶液中加入甲殼素，在一定溫度下攪拌分散，得到甲殼素/KOH復(fù)合物；

3)向步驟2)所得混合物中加入冰或者冰水混合物，攪拌至完全溶解，得到甲殼素紡絲原液；

4)將所得甲殼素紡絲原液進(jìn)行紡絲，然后凝固浴固化得到甲殼素纖維材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效制備甲殼素纖維材料的方法，其特征在于，步驟2)中加入甲殼素后在低于60℃的條件下攪拌分散1min以上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效制備甲殼素纖維材料的方法，其特征在于，步驟3)加入冰或者冰水混合物以后，所得混合物中KOH與水的質(zhì)量比不低于1：49。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效制備甲殼素纖維材料的方法，其特征在于，在溶解的過(guò)程中可以加入尿素、硫脲中的任一種或兩種以增加最終所得甲殼素溶液的穩(wěn)定性，其中，尿素濃度為0～16wt％，硫脲濃度為0～8wt％。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效制備甲殼素纖維材料的方法，其特征在于，步驟3)所得紡絲原液中甲殼素的質(zhì)量濃度為1％-15％。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效制備甲殼素纖維材料的方法，其特征在于，步驟4)之前，先對(duì)所得甲殼素紡絲原液進(jìn)行過(guò)濾、脫泡處理。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效制備甲殼素纖維材料的方法，其特征在于，步驟4)所述的紡絲方法包括濕法紡絲和干噴濕紡紡絲，所述紡絲的凝固浴為單一凝固浴或多級(jí)凝固浴。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高效制備甲殼素纖維材料的方法，其特征在于：所述凝固浴采用醇、酸、鹽一種或幾種的混合溶液。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的高效制備甲殼素纖維材料的方法，其特征在于：所述凝固浴混合水溶液中醇的濃度為5％～100％，酸的濃度為0％～30％，鹽的濃度為0％～30％。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高效制備甲殼素纖維材料的方法，其特征在于：所述醇任選自甲醇、乙醇，酸任選自檸檬酸、醋酸，鹽任選自鉀鹽、鈉鹽、銨鹽。

11.一種功能性甲殼素纖維的制備方法，其特征在于：采用權(quán)利要求1～10任一項(xiàng)所述的方法制備甲殼素纖維材料，在制備過(guò)程中引入功能性有機(jī)或無(wú)機(jī)添加劑、低維納米材料，或引入天然高分子或合成高分子與甲殼素進(jìn)行共混紡絲；所述功能性有機(jī)或無(wú)機(jī)添加劑、低維納米材料通過(guò)紡絲原液或凝固浴添加。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的制備方法，其特征在于，所述功能性有機(jī)或無(wú)機(jī)添加劑選自增塑劑、補(bǔ)強(qiáng)劑、耐火材料添加劑、染料、光學(xué)穩(wěn)定劑、抗菌抑菌劑、導(dǎo)電材料或表面活性劑。

13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的制備方法，其特征在于，所述低維納米材料選自石墨烯及其衍生物、碳納米管及其衍生物、金屬或金屬氧化物納米粒子、有機(jī)框架化合物、層狀納米材料。

14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的制備方法，其特征在于，所述天然高分子或合成高分子選自高分子納米纖維、纖維素及其衍生物、殼聚糖、動(dòng)物蛋白、植物蛋白、膠原、海藻酸鹽、導(dǎo)電高分子、聚乙二醇或聚乙烯醇。

15.一種功能性甲殼素纖維，其特征在于，由權(quán)利要求11～14任一項(xiàng)所述的方法制得。