[发明专利]一种胶原蛋白改性的超细腈纶的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种超细腈纶的制备方法，特别是涉及一种胶原蛋白改性的超细腈纶的制备方法。

背景技术

目前，随着人们生活水平的日益提高，消费观念的不断更新，消费者对腈纶纺织品，对其质量、品种、颜色等的要求越来越高。普遍使用的腈纶是一种合成纤维，因其手感柔软、蓬松、保暖性好，可替代羊毛的特点始终受到市场的青睐。但由于腈纶的分子结构比较规整，但由于腈纶是合成纤维，属于疏水性纤维，大分子中缺乏亲水性基团，分子链结构紧密，结晶度和取向度均较高，其亲水性较差，传统的化学改性要消耗大量的水和化学药品，不仅操作复杂，而且污染环境。

静电纺丝方法是一种利用静电力生产聚合物细丝的装置，制备的无机纤维结构可通过溶液性质、纺丝参数以及后处理实现形态、结构的可控，在纺织材料领域展现出优异的特性。

综上所述，目前迫切需要一种胶原蛋白改性的超细腈纶的制备方法，能够改善提高织物的结构可控性，改性腈纶纤维具有手感柔软、滑糯，具有仿蚕丝的效果。

发明内容

胶原蛋白是哺乳动物体中含量最丰富的蛋白质，具有良好的吸湿性、亲肤性等性能，结合腈纶的化学结构特点，能够有效改善亲水性差，填充纤维表面的沟槽和裂缝，使改性的超细腈纶具有手感柔软、滑糯，具有仿蚕丝的效果。

为实现上述发明目的，本发明所提供的技术方案是：

一种胶原蛋白改性的超细腈纶的制备方法，包括：

1)将聚丙烯腈溶解于溶剂中，加入聚乙烯吡咯烷酮，搅拌均匀制备纤维聚合物溶液；

2)在40℃的环境下，向纤维聚合物溶液中加入胶原蛋白溶液，磁力搅拌至均匀，静置后作为喷丝溶液；

3)将所述喷丝溶液灌入喷射器中，在附加电场的作用下喷丝，通过控制喷丝时间和移动接受屏，沉积在收集装置中，焙烧，获得蛋白胶原改性超细腈纶。

进一步地，所述溶剂为二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺中的一种。

进一步地，所述胶原蛋白溶液中胶原蛋白的质量分数为3％-7％。

进一步地，在步骤1)中，聚苯烯腈与溶剂的质量比为1:9-1:5，聚乙烯吡咯烷酮的质量分数为10％；在步骤2)中，纤维聚合物溶液和胶原蛋白溶液的质量比为5:1-3:1，静置时间为1-2h；在步骤3)中，所述附加电场场强为0.2kv/cm-2kv/cm，接受屏距离喷丝口10-45cm，焙烧温度为400-650℃。

进一步地，在步骤1)中，聚苯烯腈与溶剂的质量比为1:6，聚乙烯吡咯烷酮的质量百分数为10％；在步骤2)中，纤维聚合物溶液和胶原蛋白溶液的质量比为4:1，静置时间为1h；在步骤3)中，所述附加电场场强为1kv/cm，接受屏距离喷丝口25cm，焙烧温度为550℃。

进一步地，所述超细腈纶纤维的直径为100-300nm。

采用上述技术方案，本发明的有益效果有：

在本发明中使用胶原蛋白改性超细腈纶，由于胶原蛋白具有良好的吸湿性、亲肤性等性能，结合腈纶的化学结构特点，能够有效改善亲水性差，填充纤维表面的沟槽和裂缝，使改性的超细腈纶具有手感柔软、滑糯，具有仿蚕丝的效果。

具体实施方式

实施例1

将聚丙烯腈溶解于溶剂中，质量比为1:9，加入10％的聚乙烯吡咯烷酮，搅拌均匀后制备纤维聚合物溶液；溶剂为二甲基乙酰胺。

在40℃的环境下，向纤维聚合物溶液中加入3％的胶原蛋白溶液，纤维聚合物溶液和胶原蛋白溶液质量比的5:1，磁力搅拌至均匀，静置1h后作为喷丝溶液。

将喷丝溶液加入至静电纺丝机中，进行静电纺丝，附加电场场强为0.2kv/cm，接受屏距离喷丝口10cm，焙烧温度为400℃，制得胶原蛋白改性超细纤维。

实施例2

将聚丙烯腈溶解于溶剂中，质量比为1:5，加入10％的聚乙烯吡咯烷酮，搅拌均匀后制备纤维聚合物溶液；溶剂为二甲基甲酰胺。

在40℃的环境下，向纤维聚合物溶液中加入7％的胶原蛋白溶液，纤维聚合物溶液和胶原蛋白溶液质量比的3:1，磁力搅拌至均匀，静置2h后作为喷丝溶液。

将喷丝溶液加入至静电纺丝机中，进行静电纺丝，附加电场场强为2kv/cm，接受屏距离喷丝口45cm，焙烧温度为650℃，制得胶原蛋白改性超细纤维。

实施例3

将聚丙烯腈溶解于溶剂中，质量比为1:6，加入10％的聚乙烯吡咯烷酮，搅拌均匀后制备纤维聚合物溶液；溶剂为二甲基甲酰胺。