[发明专利]多肽与化学纤维复合纤维及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多肽与化学纤维复合纤维及其制备方法。

背景技术

利用天然蛋白制造多肽或者蛋白复合纤维，是化学纤维领域一直寻求解决的问题。多肽或者蛋白包括蚕丝蛋白、蚕蛹蛋白、丝胶、以及从动物毛发（如：猪毛、马毛、牛毛、羊毛等）和禽类羽毛中提取的角蛋白，以及牛奶蛋白，大豆蛋白等。这些原料价值低，来源广泛，并存在巨大的资源浪费。所以对多肽或者蛋白的应用已经进行了广泛的研究，并且有大量的专利文献面世。在我国已公开的专利，如申请号200610038741和200710190413利用静电纺丝制备了丝素蛋白和聚乙烯醇复合纤维；申请号01128117.0利用湿法纺丝制备了毛发角蛋白与聚乙烯醇复合纤维；申请号01131920.8和01131919.4把蚕蛹蛋白通过湿法纺丝接枝到了聚丙烯腈纤维上；申请号02108805.5把牛奶和鸡蛋混合蛋白与丙烯酸进行接枝共聚，然后通过纺丝得到了复合纤维；申请号01104271.0利用大豆蛋白对聚乙烯醇纤维进行改性；申请号02139295.1和02155316.5分别公布了植物蛋白质和动物蛋白质与丙烯腈接枝共聚纤维纺丝原液的生产方法。

到目前为止，几乎所有涉及到多肽或者蛋白复合纤维的制备方法都是利用湿法纺丝。湿法纺丝是将成纤高聚物溶解在适当的溶剂中，得到一定组成、一定粘度并具有良好可纺性的溶液，然后把目标多肽或者蛋白加入混合，制得纺丝原液，最后得到复合纤维。湿法纺丝不仅需要种类繁多、体积庞大的原液制备和纺前准备设备，而且还要有凝固浴、循环及回收设备，其工艺流程复杂、厂房建筑和设备投资费用大、纺丝速度低，同时存在着环境污染的风险,因此成本较高。一般只有不能用熔融纺丝的合成纤维，例如聚丙烯腈纤维和聚乙烯醇纤维，才适于用高聚物溶液湿纺生产纤维和长丝束。由于采用湿法纺丝，所以目前绝大部分多肽或者蛋白复合纤维选择复合聚丙烯晴和聚乙烯醇等有限的几种纤维材料，这大大限制了多肽和蛋白的应用范围。

静电纺丝是另外一种制备多肽或者蛋白复合纤维的方法。在静电纺丝过程中，高分子流体经高压静电雾化分裂出微小射流，可以运行相当长的距离，在此过程中，高分子溶液中的溶剂完全或者大部分挥发，最终在接收装置上得到固化纤维。虽然静电纺丝以其制造装置简单、纺丝成本低廉、可纺物质种类繁多、工艺可控等优点，已成为有效制备纳米纤维材料的主要途径之一，但是所得产品结构和性能的研究不够完善，最终产品的应用大都只处于小批量实验阶段，尤其是这些产品的产业化生产还存在较大的问题。并且生产过程中使用大量挥发性溶剂，溶剂使用和回收成本较高，对环境的影响较大。

和湿法纺丝和静电纺丝比较，熔融纺丝（又称熔体纺丝，简称熔纺）的主要特点是卷绕速度高，不需要溶剂和沉淀剂，设备简单，工艺流程短。如果可以使用熔融纺丝制备多肽复合纤维，那将大大提高生产效率，降低成本，扩大应用范围，降低环境污染。

利用熔融纺丝专利申请号CN20101137905.5制备了含有羊毛的仿棉涤纶纤维，纤维中含有0.1-5WT%的羊毛粉体，所制备的涤纶短纤维性能优良，吸湿快干，染色性能好，产品结合了涤纶纤维和棉纤维的优良特性。由于羊毛粉碎技术及成本所限，在该专利中所用的羊毛粉体颗粒直径为2-5微米。为了提高加工性能和防止羊毛颗粒聚集，该专利在加工过程中还加入润滑剂以及其他助剂。也正是因为羊毛颗粒大小的限制，使得复合纤维中羊毛的含量不能太高，否则会严重降低复合纤维的加工性能和力学性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中复合纤维的加工性能和力学性能严重降低的缺陷，提供一种多肽与化学纤维复合纤维的制备方法；本发明要解决的另一技术问题在于，针对现有技术中复合纤维的加工性能和力学性能严重降低的缺陷，提供一种多肽与化学纤维复合纤维。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种多肽与化学纤维复合纤维的制备方法，包括以下步骤：

（1）从天然蛋白原料中提取多肽或者人工合成多肽；

（2）将干燥的多肽粉末或者颗粒与具有熔融可纺性的化学纤维纺丝原料粉末或者颗粒混合均匀，形成多肽和化学纤维原料的预混物；

（3）把多肽和化学纤维原料的预混物加入挤出机或者密炼机加热并进行熔融共混，从而制得多肽与化学纤维纺丝原料复合物；

（4）将制得的多肽与化学纤维纺丝原料复合物通过熔融纺丝工艺，制得多肽与化学纤维复合纤维。

在本发明所述的多肽与化学纤维复合纤维的制备方法中，所述多肽与化学纤维纺丝原料复合物可以经过一次或者一次以上的熔融共混过程。