[发明专利]一种人造毛发用胶原蛋白纤维的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种人造毛发的制备方法，特别与一种胶原蛋白纤维的制备方法有关。

背景技术

胶原蛋白是一种天然的高分子化合物，它主要存在于动物的皮、骨、软骨、牙齿、肌腱、韧带和血管中，是结缔组织重要的结构蛋白质，起着支撑器官、保护机体的功能。动物生皮及制革废弃物通过酸-碱法或酶法处理可以提取出胶原蛋白，将提取出的胶原蛋白溶解在某种溶剂中，调节溶液的浓度和粘度，再经过湿法或干湿法纺丝可以得到胶原蛋白纤维。

单纯的胶原蛋白配制成的纺丝原液，原液的可纺性差，纤维力学性能，耐水性能均不理想，限制了它的应用。将胶原蛋白与某种成纤聚合物，如聚乙烯醇、聚丙烯腈等共混配制纺丝原液，可以改善原液的可纺性，特别是通过与水溶性聚合物聚乙烯醇共混纺丝得到的纤维，保留了胶原蛋白富含氨基和羧基，吸湿透气性强，与人体皮肤亲和性好等特点，且具有较好的力学性能，耐热水性能和很好的染色性，使其在服用、医用保健品、发制品等领域有着广泛的用途。

胶原蛋白与聚乙烯醇共混纺丝也存在一些问题，如共混得到的纺丝原液易发生相分离，原液的粘度不易控制，在经凝固浴成型及纤维后处理过程中蛋白质损失较大。在胶原蛋白与聚乙烯醇共混纺丝原液中加入交联剂使胶原蛋白与聚乙烯醇发生交联，可以提高原液稳定性。CN1696362专利就公开了一种金属离子改性的胶原蛋白-聚乙烯醇复合纤维及其制备方法，采用具有配位能力的锌离子、铝离子、锆离子、铜离子和铁离子中的一种或两种金属离子，在胶原蛋白-聚乙烯醇中形成螯合交联，提高了纺丝原液稳定性，使成纤顺利，强度均匀。这种方法由于金属离子的螯合交联作用较弱，导致在纺丝凝固过程及缩醛化处理过程中胶原蛋白损失量较大。

CN101008110专利公开了一种用二醛作为交联剂制备胶原蛋白/聚乙烯醇复合纤维的方法，减少了胶原蛋白的损失。

但以上两种方法得到的纤维线密度较小，不适于制作人造毛发蛋白纤维。

CN1481461专利公开了一种再生胶原纤维的制造方法以及定形方法，采用单官能环氧化合物和金属铝盐对胶原纤维进行处理。本发明人研究发现，该方法得到的纤维的水中软化点(即RP值)并不十分理想，该纤维在70℃以上的水中浸泡，纤维保持形状能力不佳，易发生10％以上的长度收缩。

发明内容

本发明的目的在于提供一种人造毛发用胶原蛋白纤维的制备方法。

本发明是在纺丝原液中添加单官能环氧化合物作为交联剂，提高胶原蛋白(或明胶)与聚乙烯醇相容性，得到具有一定浓度和粘度的纺丝原液，原液经湿法纺丝得到的初生纤维，再经醛类、金属离子水溶液后交联处理得到人造毛发蛋白纤维。该方法的制备工艺步骤依次为：纺丝原液制备、湿法纺丝和初生纤维后处理。即溶剂、胶原蛋白或明胶、聚乙烯醇、单官能环氧化合物、酸碱溶液、原液染料混合形成均相的纺丝原液，纺丝原液经湿法纺丝得到初生纤维，初生纤维经过后处理得到人造毛发蛋白纤维。具体工艺步骤如下：

1、纺丝原液制备。

将100重量份分子量为1000-250000的胶原蛋白(或明胶)加热溶解在200-600重量份的去离子水溶剂中，搅拌均匀形成溶液A。将100重量份聚乙烯醇溶解在300～800重量份去离子水溶剂中，搅拌均匀，形成溶液B。制备单官能环氧化合物试剂C。将10重量份的盐酸或乙酸溶液溶解在90重量份的去离子水溶剂中，形成溶液D。将10重量份的氢氧化钠溶液溶解在重量90份的去离子水溶剂中，形成溶液E。将15重量份的染料溶解在85重量份的去离子水溶剂中，形成溶液F。搅拌条件下，将5～80重量份的溶液A与80～5重量份溶液B共混，加入10～1重量份溶液D或10～1重量份溶液E，再加入0.1～10重量份试剂C，加入2～10重量份溶液F，搅拌2～18小时，将溶液加压过滤，40～80℃静置脱泡1～24小时，形成纺丝原液。

2、湿法纺丝。

采用孔径0.10～0.60mm的湿法纺丝喷丝头，将纺丝原液于40～80℃下保温，经计量泵、过滤器，从喷丝头喷出，纺丝细流在较强凝固能力的凝固浴中凝固成型。

纺丝凝固浴选用20～50℃、经调节PH为1-7的饱和硫酸钠-硫酸铝水溶液。中和浴选用20～50℃、PH为7-10的饱和硫酸钠-氢氧化钠水溶液，水洗浴选用20～50℃、PH为7的饱和硫酸钠水溶液。

3、初生纤维后处理。

热拉伸定型：热定型温度150～250℃，热拉伸1.5～10倍，热定型时间2～10分钟。