[发明专利]一种海藻纤维的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及纺织领域，具体的说涉及纤维的加工领域，更具体的说涉及一种海藻纤维的制备方法。

背景技术

随着石油资源日益枯竭，传统化纤行业面临着原料缺失的危机；粘胶纤维的原料枛棉花和木纤维却又存在土地资源紧缺、粮棉争地等问题。而人们对纤维的需求量不断增长，因此开发新的纤维原料资源刻不容缓。

地球上70％面积被海水所覆盖，海洋中海藻资源非常丰富，取之不尽、用之不竭。为了解决上述问题，近年来，海洋天然化合物海藻纤维等受到广泛的关注，是绿色可再生资源，利用海藻酸钠等制备的海藻纤维可以作为绿色纤维材料使用。

目前，海藻纤维的制备方法大多是采用水溶性的海藻酸盐为原料，配制成一定浓度的水溶液，将该溶液在真空下脱泡处理后即可得到纺丝原液，再将其利用计量泵从喷丝板挤出，进入氯化钙水溶液中固化，即得到海藻纤维。早期如孙玉山等人在专利CN 1068158A和CN1119547A中详细阐述以海藻酸钠制备海藻纤维的方法。后期报道的相关专利基本上是在这两篇专利的基础上，对海藻纤维进行改性方面的研究，如专利CN 1940153A中提出将海藻酸钠与壳聚糖接枝；或者专利CN 1986921A中提出以水和低级醇作为第一凝固浴；或者专利CN101037814A中提出以海藻酸钠和海藻酸钾混合物为原料制备海藻纤维。

这些研究思路与机理均是采用水溶性的海藻酸盐为原料，配制纺丝原液，最后通过离子交换等方法转变为不溶于水的海藻酸盐，研究内容包括纺丝液浓度、温度；凝固浴的组分配比、浓度、温度等对纤维性能的影响；添加其它组分对纤维进行改性，增加纤维的功能性。其主要原料均是可溶于水的海藻酸盐。

而从海藻中提取海藻酸及其盐的工艺路线多为：浸泡→切碎→消化→稀释→过滤、洗涤→钙析→脱钙→沉淀→过滤→烘干→粉碎→成品海藻酸钠。由于其生产工艺流程长、生产效率不高、所需化学试剂多、对环境污染严重，造成生产海藻酸盐的成本较高，严重制约了海藻纤维在民用服装领域中的应用及推广。专利申请01115139.0报道了一种制备海藻酸钠的方法，该方法在上述传统工艺的基础上增加了海带的前期处理，但在整个工艺环节中大量使用化学试剂，尤其是含氯试剂，很难满足现代环保需求。

国内外对海藻纤维在民用服饰发面的应用已经开展了一些研究，如CN200710188153.3专利中，公开了超细海藻纤维巾被的研究，然而成本较高，普通民众很难购买。到目前为止，还未见直接以海藻进行纺丝的研究报道。以海藻为原料直接纺丝制备海藻纤维，可以大幅降低生产海藻纤维的成本，普及海藻纤维民用服饰。

由于传统工艺是由海藻经过复杂的化学方法制备海藻酸盐，再以海藻酸盐为原料，经过纺丝工艺制备海藻纤维，最后用作服饰材料，复杂的工序使海藻纤维服饰成本非常高，人们很难购买，海藻纤维服饰普及推广非常困难。为了克服这一难题，本发明以具有天然、环保、价廉、易得的海藻为原料，直接获得纺丝原液进行纺丝制备海藻纤维。直纺技术大大缩短海藻酸盐制备过程中的工艺流程，并且减少了化学原料的用量，不仅减轻对环境的污染，而且大大降低了生产成本，大幅降低海藻纤维的市场价格，为扩展海藻纤维在服装领域的应用和大规模生产奠定了基础，进一步提高人们服饰的舒适性，同时对缓解资源紧缺状况具有重要的意义。

发明内容

本发明目的在于提供一种海藻纤维的制备方法，所述制备方法操作简单、成本低廉、避免了高污染的化学试剂的使用，可以大大降低海藻纤维制品的生产成本。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

一种海藻纤维的制备方法，所述方法包括：海藻原料经前处理后，加入到消化液中进行消化，消化后的溶液过滤，滤液作为纺丝液进行纺丝，并在消化过程或者纺丝过程中加入交联剂。

本发明将海藻原料经过处理消化并过滤后得到的溶液直接进行纺丝，与传统海藻纤维纺丝工艺路线相比，本工艺路线减少了稀释、洗涤、钙析、脱钙、沉淀、过滤、烘干、粉碎、成品海藻酸钠、海藻酸钠溶解、脱泡等流程，使成本大幅降低。同时，还避免了污染严重的化学试剂的使用。

根据前面所述的制备方法，所述交联剂可以为本领域技术人员通常所知晓的任何的交联剂，本发明优选采用的为表氯醇、硼砂、甲苯二异氰酸酯或二醛类化合物中的一种或者几种的任意混合，更优选为戊二醛或乙二醛；

所述交联剂用量为海藻原料重量的1/4～3/4，优选为1/2。