[发明专利]一种蚕丝蛋白复合纤维素纤维的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及纤维素纤维制备技术领域，尤其涉及一种蚕丝蛋白复合纤维素纤维的制备。

背景技术

蚕丝是由熟蚕结茧时分泌的丝液凝固而成的连续长纤维，为蛋白质纤维，属多孔性物质，制成的织物透气性好，吸湿性极佳，穿着服用舒适高档，被世人誉为“纤维皇后”。蚕丝一般用于织制各种绸缎、针织物、工业、国防和医药用品，是重要的纺织原料之一。但是由于养蚕的成本较高且蚕丝产量较低，导致其价格昂贵，在日常消费中的制约较大。而废旧蚕丝和蚕丝下脚料一般被加工成蚕丝被等用品，蚕丝被的售价相比蚕丝纤维低得多，利用价值较低。

目前虽然也有很多蛋白纤维或者粘胶纤维的蛋白复合纤维问世，但都是将蛋白粉溶解后纺丝制备成丝蛋白纤维，或者将蛋白粉溶解后与纤维素溶液共混纺丝，通过对纤维素纤维进行改性，制备成丝蛋白复合纤维素纤维。关于粘胶纤维的蚕丝蛋白改性研究，如国内专利CN200910153053.6将纳米级蚕丝蛋白粉与纤维素共混，制得蚕丝蛋白共混再生纤维素纤维，属物理共混。

纤维素纤维作为一种再生纤维，具有光滑凉爽、透气、染色绚丽等优点，应用广泛。且纤维素纤维易于与功能成分混纺，开发出具有新型功能的产品，以此满足人们对纤维的多方面要求。尤其细旦纤维素纤维具有与真丝相似的性能，因此若利用废旧蚕丝对纤维素纤维进行改性，不仅可赋予纤维素纤维蚕丝般顺滑、柔软的手感，提升纤维素纤维的档次，同时也充分利用了废弃蛋白材料，提高其利用价值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种利用废旧蚕丝对纤维素纤维进行改性，制备具有护肤、美容功效、真丝般质感的蚕丝蛋白复合纤维素纤维的制备方法。 

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种蚕丝蛋白复合纤维素纤维的制备方法，包括以下步骤：

（1）将废旧蚕丝经脱胶处理后加入到LiBr溶液中，在45～75℃下加热2～5小时，溶解制备成蚕丝蛋白溶液，所述蚕丝蛋白溶液中蚕丝蛋白的浓度为3～15wt%。

（2）将所述蚕丝蛋白溶液加入到纤维素磺酸盐的氢氧化钠溶液中，经充分混合、溶解、过滤、脱泡，制得蚕丝蛋白与纤维素的共混溶液，所述蚕丝蛋白的加入量按丝蛋白计，为纤维素的5～50wt%。

（3）将所述共混溶液经含硫酸、硫酸锌和硫酸钠的凝固浴纺丝成型，再经水洗、脱硫、上油、干燥，得到蚕丝蛋白复合纤维素纤维。

其中，所述废旧蚕丝脱胶处理时，使用0.5～3wt%的NaHCO₃或Na₂CO₃溶液，在70～90℃处理30～60分钟。

作为一种改进，步骤（1）中，将制得的蚕丝蛋白溶液冷却至常温，过滤后用分子量为6000～15000、浓度为5～40wt%的聚乙二醇溶液进行透析。

优选的，所述透析采用多次透析，所述多次透析的次数为2～5次，所述多次透析的时间为10～40小时。

优选的，所述过滤采用15～25um的滤网进行过滤。

优选的，所述LiBr溶液的摩尔浓度为5～15mol/L。

优选的，所述脱硫时的脱硫剂为亚硫酸钠。

其中，所述凝固浴中含硫酸100～150g/L、硫酸锌5～15g/L、硫酸钠300～400g/L，所述凝固浴的温度为45～70℃。

在蚕丝蛋白与纤维素的共混溶液制备过程中，共混溶液的组成可以控制为α-纤维素含量7～10wt%，碱含量（以NaOH计）4～7wt%，粘胶粘度可以控制为30～80s(落球法)。

由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明将废旧蚕丝脱胶后再进行溶解，丝胶脱除干净有利于纤维制备过程及纤维物理力学指标的稳定，用LiBr溶液溶解蚕丝，具有溶解速度快，丝蛋白降解少，生产易于控制的优点，能够制得稳定、均匀，有一定粘度的白色蚕丝蛋白溶液，而且可以控制所得的蚕丝蛋白溶液的粘度。另外，采用LiBr溶液溶解废旧蚕丝，蚕丝蛋白在溶解的过程中，会部分降解形成多肽物质，研究表明，这些多肽物质中含有18种氨基酸，具有美白、润肤、隔离紫外线、延缓肌肤老化等功效，因此利用LiBr溶液溶解的蚕丝蛋白对粘胶纤维进行改性，不仅大大提高了废旧蚕丝的回收利用价值，制备的蚕丝蛋白复合纤维素纤维，具有纤维素纤维本身具有的良好的吸湿透气性、染色性，而且可赋予复合纤维素纤维美白、护肤的特殊功效，同时使纤维具有蚕丝般顺滑、柔软的手感，大大提升了纤维素纤维的品质，具有蛋白粉纤维或者蛋白粉与蛋白粉共混纤维不可比拟的护肤、美白功效。