[发明专利]一种由红藻提取液直接制备卡拉胶纤维的方法

说明书

本发明公开了一种由红藻提取液直接制备卡拉胶纤维的方法，包括以下步骤：（1）将新鲜红藻清除杂质后，水洗干净，剪成小块或者将干海藻用去离子水浸泡24小时以上；（2）取处理后的红藻加入藻体质量10‑20倍的5‑10wt%NaOH溶液，加热温度至50‑80℃处理0.5‑2h；（3）将碱预处理后的红藻取出加入2‑5倍的水，85‑100℃加热提取1‑4h，提取物趁热加入NaOH使其浓度达到5‑15wt%；（4）将上述提取物过滤，得到提取液；（5）将提取液倒入纺丝釜，脱泡后进入喷丝头，再经过2‑15%的凝固浴，湿法纺丝制备卡拉胶纤维；（6）初生纤维经拉伸、水洗，再用95%的乙醇脱水，最后晾干。本发明的方法具有工艺简单，节能降耗的优点，减少了生产流程，实现了卡拉胶纤维从海藻原料到卡拉胶纤维的一条线的生产工艺。

技术领域

本发明涉及一种卡拉胶纤维的制备方法，特别是涉及一种由红藻提取液直接制备卡拉胶纤维的方法。

背景技术

卡拉胶是从红藻中提取的一种天然线形硫酸多糖，卡拉胶溶液在室温下呈不能流动的凝胶状态，因此传统上卡拉胶的应用主要是以稳定剂、增稠剂及凝胶剂等形式广泛应用于食品、化妆品及医药等领域。

近年来随着海藻纤维的迅速崛起，与海藻酸钠结构类似的卡拉胶线性分子也被挖掘出其在成纤方面的特性与应用研究。但由于卡拉胶溶液的凝胶结构特征，需将其转变为流动的溶液态，才能进行溶液纺丝。夏延致等（CN 102304772 A）利用碱溶液作溶剂，可以常温溶解卡拉胶，常温纺丝，所得卡拉胶纤维色泽光亮，纤度均匀，有较高的强度，为卡拉胶的工业化生产开辟了一条简便可行道路。

然而目前卡拉胶纤维的制备方式仍然是采用先热水提取卡拉胶粉末（即，将海藻经过除杂、热水提取、过滤、干燥，得到卡拉胶粉末），而后将卡拉胶粉末溶解经湿法纺丝（即，即将卡拉胶粉末溶于热水或碱中，配成卡拉胶溶液，再经凝固浴形成卡拉胶纤维）制备纤维。这是由于常规条件下提取卡拉胶所得的提取液在室温条件下呈凝胶状态，不能进行湿法纺丝，因而需要将卡拉胶凝胶冷冻干燥成粉末，纺丝过程再将卡拉胶粉末重新溶解成溶液。此工艺流程要经过沉淀、干燥、再溶解的方式，工艺复杂，对水资源、乙醇、能源等的消耗过多。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种由红藻提取液直接制备卡拉胶纤维的方法，在卡拉胶纤维制备过程中不经粉末状态而直接将提取液转换成纺丝液，将大大缩短工艺流程，减少水和能源损耗，可以在低能耗、低水耗状态下实现由海藻到卡拉胶纺丝液再到卡拉胶纤维一体化流程，实现海藻纤维产业向更加环境友好型和资源节约型转变，从而进一步降低产品价格，提升海藻纤维的产品竞争力。

本发明的方法是将卡拉胶提取过程中所得的提取液，通过加入NaOH，破坏了卡拉胶溶液在室温下的凝胶结构，因此可以做到不经沉淀干燥成粉末状态，而直接将提取液转换成纺丝液，保证卡拉胶溶液在室温下呈流动状态，从而大大缩短了制备工艺流程。

本发明的具体技术方案包括：海藻清洗、碱预处理、提取、过滤、湿法纺丝、纤维干燥等步骤：

（1）清洗：将新鲜红藻清除杂质后，水洗干净，剪成小块或者将干海藻用去离子水浸泡24小时以上；

（2）碱预处理：取处理后的红藻加入藻体质量10-20倍的5-10wt% NaOH溶液，加热温度至50-80℃处理0.5-2h；

（3）提取：将碱预处理后的红藻取出加入2-5倍的水，85-100℃加热提取1-4h，提取物趁热加入NaOH使其浓度达到5-15wt%；

（4）过滤：将上述提取物过滤，得到提取液；

（5）湿法纺丝：将提取液倒入纺丝釜，脱泡后进入喷丝头，再经过2-15%的凝固浴，湿法纺丝制备卡拉胶纤维；

（6）纤维干燥：初生纤维经拉伸、水洗，再用95%的乙醇脱水，最后晾干。

所述红藻为卡拉胶属红藻，包括鹿角菜、沙菜或麒麟菜等。