[发明专利]一种含牛奶蛋白改性聚乳酸生物可降解复合纤维

说明书

本发明公开了一种含牛奶蛋白改性聚乳酸生物可降解复合纤维，由以下重量份原料：20～50份含牛奶蛋白的改性聚乳酸切片、50～80份聚乳酸切片、0.1～5份润滑剂、0.1～5份助剂，经熔融缩聚、牵拉、定型等工序制备。本发明以含牛奶蛋白的改性聚乳酸切片和聚乳酸切片为主要原料制得，兼具聚乳酸纤维和牛奶蛋白复合纤维的优点，且通过其生物相容改性，改善了聚乳酸纤维吸湿性差，染色性差的缺点。

技术领域

本发明属于纺织化学纤维技术领域，具体涉及一种含牛奶蛋白改性聚乳酸生物可降解复合纤维。

背景技术

聚乳酸是一种使用可再生的植物资源(如玉米、红薯)所提出的淀粉原料制成的新型生物降解材料，其主要通过溶剂挥发法纺丝法和熔融纺丝法制备出聚乳酸纤维。聚乳酸纤维具有与聚酯纤维相似的结晶性、透明性和耐热性，同时具有良好的生物相容性和生物降解性。但是，由于聚乳酸是线性聚酯结构、亲水基团少，因此聚乳酸纤维的吸湿性差，染色性比一般纺织纤维要差，无法满足人们的消费需求。近几年，许多研究者从化学改性、生物改性、复合改性方面进行了大量研究。

杨健等人用无水氨对聚乳酸膜进行等离子体处理，通过测量水接触角发现氨等离子体改性聚乳酸膜的亲水性有了很好的改善。

N.De Geyter等人用空气和氩气在聚乳酸的表面引入含氧基团，改善了亲水性，而氮等离子处理聚乳酸表面引入了含氮基团，测试表征表明引入了含氮基团的聚乳酸表面的亲水性优于引入含氮基团的表面。

中国专利申请号201711027312.1的中国专利公开一种聚乳酸/纤维素生物可降解复合材料，利用右旋聚乳酸型聚氨酯弹性体增韧和耐热改性复合材料，机械性能和热性能均优异。通过研究发现氨基酸、多糖等生物分子的引入，可加强其吸湿性能，并实现多功能化。

牛奶蛋白复合纤维是利用接枝共聚技术将蛋白质分子与丙烯腈分子制成含牛奶蛋白的浆液，再经湿法纺丝工艺制成的复合纤维。牛奶蛋白纤维中蛋白含量高，含有十多种对人体有益的氨基酸，并含有十多种对人体有益的氨基酸，具有良好吸湿透气性、天然抗菌、保健肌肤等性能。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种含牛奶蛋白改性聚乳酸生物可降解复合纤维，该复合纤维以含牛奶蛋白的改性聚乳酸和聚乳酸为主要原料制得，兼具聚乳酸纤维和牛奶蛋白复合纤维的优点，且通过其生物相容改性，改善了聚乳酸纤维吸湿性差，染色性差的缺点。

本发明采取的技术方案是：

一种含牛奶蛋白改性聚乳酸生物可降解复合纤维，由以下重量份原料制成：20～50份含牛奶蛋白的改性聚乳酸切片、50～80份聚乳酸切片、0.1～5份润滑剂、0.1～5份助剂。

进一步地，所述含牛奶蛋白的改性聚乳酸切片的制备方法为：一、用量筒量取1000重量份新鲜纯牛奶，将其置于蒸发器中减压蒸发12h后取出置于锥形瓶中，将锥形瓶放置在离心机中，离心4h后加入100～180重量份的NaOH水溶液，碱液中的蛋白质分离出来，加入50重量份质量分数为3％的NaCl溶液，蛋白质析出，将析出的蛋白质收集于锥形瓶中，得牛奶蛋白备用；二、将牛奶蛋白、DL-丙交酯、聚乙醇、引发剂按一定重量比，在密炼机中进行熔融引发接枝，得到大分子量含牛奶蛋白的改性聚乳酸；三、将含牛奶蛋白的改性聚乳酸和聚乳酸按照重量比2:3的比例在预混机进行预混合，充分混合均匀后得低摩尔质量的共聚物，然后在170～230℃条件下，利用双螺杆挤出机将低摩尔质量的共聚物在挤出机上进一步缩聚，制备出较高摩尔质量的含牛奶蛋白的改性聚乳酸切片。

优选地，所述离心机转速设定为1000r/mi n～2000r/mi n。

优选地，所述牛奶蛋白、DL-丙交酯、聚乙醇、引发剂的重量比为5～8：6～9：2～7：0.3～0.8。

本发明还提供了一种含牛奶蛋白改性聚乳酸生物可降解复合纤维的制备方法，包括以下步骤：