[发明专利]一种蚝纤维

说明书

本发明提供一种蚝纤维，按照以下方法制备：步骤一：将蚝壳粉和壳聚糖溶于乙酸溶液中，得到反应液；步骤二：向反应液中加入用于碳酸根供应源物质，使反应液转化为凝胶状溶液；步骤三：将凝胶状溶液加热至80～120℃，保温10～15小时，然后加入ω‑氨基链烷酸，继续保温5～10小时；步骤四：调节步骤三完成后得到的混合液的pH值至大于7.5，然后向混合液中添加氯乙酸，至壳聚糖转化为羧甲基壳聚糖；步骤五：加入去离子水，超声使羧甲基壳聚糖充分溶解，过滤，使用去离子水对滤渣进行冲洗，滤去洗液，保留滤渣备用；步骤六：向滤渣中添加分散剂研磨，充分分散，将研磨后的混合浆液与聚酯充分混合，经过造粒、纺丝，制得成品。

技术领域

本发明属于纺织纤维领域，具体地，涉及一种蚝纤维。

背景技术

聚酯及纤维的改性过程中，添加各种无机微粒是一种常见的方法。加入不同的无机微粒，改性得到的聚酯或纤维会产生不同的功能。添加碳酸钙(CaCO₃)微粒制成的聚酯，其特点是：①聚合物粒子表面特性得到改善，便于聚酯成膜加工；②用碳酸钙改性聚酯制成的薄膜，具有更高介电性能，可满足一些场合应用要求；③用该改性聚酯制得的合成纤维，在保证纤维光泽的前提下，结晶性能和拉伸性能得到改善；④在不影响强度的情况下使纤维的表面微孔化，使纤维具有导湿、透气等新功能；⑤碳酸钙粒子来源广，易加工，改性过程加工成本低。

蚝是一种著名的海产贝类，在我国沿海地区广泛生长，蚝肉肥美，具有较高的营养价值，但是目前蚝肉食用后，蚝壳一般被直接丢弃或者焚烧处理，不仅污染环境，且造成了严重的生物资源浪费。蚝壳的主要成分为碳酸钙，蚝壳作为碳酸钙的一种丰富的生物质原料，具有很高的利用价值。碳酸钙的常见形态包括有方解石、文石和球霰石这三种无水结晶形态，还包括有一水合碳酸钙、六水合碳酸钙以及不稳定的无定形相碳酸钙这三种含水非结晶形态。不同形态的碳酸钙因其性质之间存在的差异而适用于不同的应用场景，然而，在自然界之中，很多生物质原料往往含有不同形态的碳酸钙，一般来说，难以将来自同一生物质原料的碳酸钙按照其各自的形态进行严格的切割、分类，由此，限制了生物质原料中的碳酸钙的普遍推广应用。

发明内容

本发明提供一种蚝纤维，按照以下方法制备：步骤一：将蚝壳粉和壳聚糖溶于乙酸溶液中，得到反应液；步骤二：向反应液中加入用于碳酸根供应源物质，调节反应液的pH值至7～8，反应液转化为凝胶状溶液；步骤三：将凝胶状溶液加热至80～120℃，保温10～15小时，然后加入ω-氨基链烷酸，继续保温5～10 小时，本步骤过程中持续搅拌；步骤四：调节步骤三完成后得到的混合液的pH 值至大于7.5，然后向混合液中添加氯乙酸，至壳聚糖转化为羧甲基壳聚糖；步骤五：加入去离子水，超声使羧甲基壳聚糖充分溶解，过滤，使用去离子水对滤渣进行冲洗，滤去洗液，保留滤渣备用；步骤六：向滤渣中添加分散剂研磨，充分分散，将研磨后的混合浆液与聚酯充分混合，经过造粒、纺丝，制得成品。步骤二中，碳酸根供应源物质为受热后分解释放CO₂的化合物。

本发明以蚝壳作为碳酸钙的原料，利用壳聚糖构建凝胶态的柔性模板，在柔性模板的调控和导引下，合成球霰石相碳酸钙，球霰石相碳酸钙为亚稳态物质，容易向其他形态的碳酸钙转化，ω-氨基链烷酸的使用有效地使球霰石相碳酸钙转化为针状的碳酸钙。在制得针状碳酸钙之后，将模板剂壳聚糖转化为羧甲基壳聚糖，然后水洗除去，避免因模板剂的引入而对聚酯纤维的强度、弹性、耐久性产生不利影响。通过上述操作蚝壳粉转化为形态统一的针状碳酸钙，颗粒均匀、细小，能够对聚酯纤维产生明显的补强增韧作用。特别地，通过本法将蚝壳粉转化为纳米级的颗粒，使蚝壳粉充分细化，有利其与聚酯的均匀混合，避免在均质中混入异质大颗粒而使聚酯纤维产生应力集中。

优选地，在步骤一制得的反应液中，壳聚糖的浓度为0.2～0.8g/mL。

优选地，在步骤一制得的反应液中，壳聚糖的浓度为0.4g/mL。

在上述过程中，步骤一的反应液中的壳聚糖浓度和步骤二的酸碱度控制是生成球霰石相碳酸钙的关键，