[发明专利]壳聚糖复合纤维及其制备方法

说明书

本发明涉及一种壳聚糖复合纤维及其制备方法，将壳聚糖季铵盐/海藻酸溶胶与壳聚糖纺丝液的混合液进行纺丝制得壳聚糖复合纤维；壳聚糖季铵盐/海藻酸溶胶中分散相粒子主要为壳聚糖季铵盐/海藻酸结合物。制得的壳聚糖复合纤维主要由壳聚糖纤维基体以及分布在壳聚糖纤维基体中的壳聚糖季铵盐/海藻酸结合物组成，壳聚糖季铵盐/海藻酸结合物主要由壳聚糖季铵盐与海藻酸通过离子键结合形成，壳聚糖季铵盐/海藻酸结合物与壳聚糖纤维基体主要通过氢键结合。本发明的一种壳聚糖复合纤维及其制备方法，操作简单，制得的壳聚糖复合纤维结构稳定，力学性能、抗菌性能和吸湿性能好，有极好的推广价值。

技术领域

本发明属于功能纤维领域，涉及一种壳聚糖复合纤维及其制备方法。

背景技术

壳聚糖纤维是一种具有天然抑菌防霉性能的高分子纤维，也是目前我国具有自主知识产权且实现工业化的再生纤维之一。但是，壳聚糖纤维在中性pH环境下的抗菌性能会变弱，限制了壳聚糖纤维的应用领域。

目前，将抗菌剂加入壳聚糖纤维是改进壳聚糖纤维抗菌性能的主要方法。如中国专利1(申请号为201410497949.7)公开了壳聚糖纤维负载纳米氯化银的制备方法。中国专利2(申请号为201610450728.3)公开了在壳聚糖纺丝液中添加铜盐制备壳聚糖铜纤维的方法。采用上述方法制备的抗菌性能持久而稳定的改性壳聚糖纤维，抗菌剂需牢固地附着于纤维上。但上述技术中壳聚糖纤维基体与抗菌剂间的相互作用主要为范德华力，相互作用较弱，抗菌剂易流失。

相比于壳聚糖，壳聚糖季铵盐等壳聚糖衍生物具有更好的抗菌性能，可用于改进壳聚糖纤维的抗菌性能。现阶段，利用壳聚糖季铵盐等壳聚糖衍生物改善纤维抗菌性能的主要方法为：采用表面接枝的方法，借助于交联剂使壳聚糖季铵盐与棉或真丝等纤维表面发生交联反应，从而制得改性纤维。但是表面功能改性的纤维，耐洗性能差，纤维表面的改性物容易脱落，功能性难以长久保持。同时，这类壳聚糖衍生物具有水溶性，而纤维湿法纺丝法的机理是纺丝液溶剂溶解高分子，凝固浴析出(凝固)高分子的过程。常规壳聚糖纤维湿法纺丝工艺是采用的壳聚糖溶剂是醋酸溶剂，所采用的凝固浴是氢氧化钠溶液，氢氧化钠水溶液不能使水溶性的壳聚糖季铵盐凝固析出。如果直接加入壳聚糖纺丝液，难以通过常规壳聚糖湿法纺丝的凝固浴凝固成形。

因此，研究一种使水溶性壳聚糖季铵盐稳定存在于纤维中提高壳聚糖纤维的抗菌性能且使其顺利纺丝成形的方法具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术中存在的问题，提供一种使水溶性壳聚糖稳定存在于纤维中提高壳聚糖纤维的抗菌性能且使其顺利纺丝成形的壳聚糖复合纤维及其制备方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

壳聚糖复合纤维，主要由壳聚糖纤维基体以及分布在壳聚糖纤维基体中的壳聚糖季铵盐/海藻酸结合物组成，所述壳聚糖季铵盐/海藻酸结合物主要由壳聚糖季铵盐与海藻酸通过离子键结合形成，所述壳聚糖季铵盐/海藻酸结合物与壳聚糖纤维基体主要通过氢键结合。壳聚糖季铵盐/海藻酸结合物均匀分布在纤维中，同时壳聚糖纤维基体的结构均匀，或者壳聚糖纤维基体中一侧结构比另一侧更为致密。

作为优选的技术方案：

如上所述的壳聚糖复合纤维，力学性能好，所述壳聚糖复合纤维的纤度为1.2～5.0dtex，干态断裂强度大于1.5cN/dtex，断裂伸长率大于5％，水接触角小于65°，纤维亲水性和吸湿性能好，所述壳聚糖复合纤维对大肠杆菌的抗菌率大于95％，对金黄色葡萄球菌的抗菌率大于95％。

本发明还提供制备如上所述的壳聚糖复合纤维的方法，将壳聚糖季铵盐/海藻酸溶胶与壳聚糖纺丝液的混合液进行纺丝制得壳聚糖复合纤维；所述壳聚糖季铵盐/海藻酸溶胶中分散相粒子主要为所述壳聚糖季铵盐/海藻酸结合物。

作为优选的技术方案：