一种具有皮芯型结构的复合纤维及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种具有皮芯型结构的复合纤维及其制备方法和应用，所述复合纤维包括皮层和芯层，所述芯层为聚乙烯醇；所述皮层按质量份含有如下组分：羧乙基甲壳胺纤维30‑75份；海藻酸纤维10‑20份；金银花提取物1‑5份；紫胶色素3‑8份。本发明专利技术通过采用皮芯型结构，并添加金银花提取物和紫胶色素并复合海藻酸纤维到羧乙基甲壳胺纤维中，使得所制备的复合纤维具有优异的物理机械性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纺织
，尤其涉及一种具有皮芯型结构的复合纤维及其制备方法和应用。
技术介绍
甲壳素是地球上储量仅次于纤维素的可再生资源，其脱乙酰衍生物甲壳胺，由于具有良好的生物相容性、生物可降解性、止血、促进伤口愈合等特性，使其在可吸收外科手术缝合线、伤口敷料、药物载体材料、人造皮肤等各种组织工程支架材料中有着广泛的应用前景。将甲壳胺溶解于有机酸或无机酸中，呈粘稠胶体状，经纺丝、凝固、洗涤、干燥等工序可以制得甲壳胺纤维，用于制备伤口敷料。日本公开特许公报昭(JP60,059,123，1985)、中国专利公开号为CN1129748A，公开日为1996年8月28日，专利技术名称为“脱乙酰甲壳质纤维及其制造方法和应用”、中国专利公开号为CN1149093A，公开日为1997年5月7日，专利技术名称为“甲壳质纤维及其制备方法”、中国专利公开号为CN101250759A，公开日为2008年8月27日，专利技术名称为“医用壳聚糖纤维及其制备方法”等相继公开了甲壳胺纤维的制造方法。然而，这些方法制备得到的甲壳胺纤维在医学临床应用中存在着抗菌性弱、吸液性差等缺陷，尤其是应用于易感染、渗出液较多的烧烫伤创面、褥疮等慢性愈合创面的治疗时，效果不甚理想。已有技术采用甲壳质或甲壳胺溶液纺制成纤维，用于可吸收手术缝线和人造皮肤等医疗用途，或用于“透皮作用活化细胞、促进新陈代谢和增强免疫力、抗菌排毒、减肥降脂、延缓衰老”的“药敷原理”保健内衣等。但是，纯甲壳质或甲壳胺纤维缺乏纺织后加工所需要的物理机械性能，成本很高，价格昂贵，其广泛普及应用受到限制。已有技术采用将甲壳胺微细粒子添加到粘胶纺丝原液中纺制抗菌粘胶纤维，但是由于添加量很小(1-2％W/W)，起不到应有的多种生物功能。JP0347,263[9147,2633]公开了一种甲壳胺与聚乙烯醇共混纺丝制造人造毛发的方法，该方法将醇解度98-99％的聚乙烯醇溶于水制得15％的水溶液，将低分子量甲壳胺溶于10％醋酸水溶液制得10％甲壳胺溶液，将两种溶液以聚乙烯醇溶液/甲壳胺溶液＝80/30比例共混得共混纺丝原液，经喷丝孔挤出、芒硝凝固浴凝固、牵伸得共混型甲壳胺与聚乙烯醇复合纤维，再经缩甲醛化工艺制得人造毛发用途的纤维。但是这种方法所得共混型甲壳胺与聚乙烯醇纤维的强度为2g/d左右，当用于纤度较细的纺织用途时仍不能满足纺织后加工对纤维物理机械性能的要求。已有技术纺制聚乙烯醇缩甲醛纤维(俗称维尼纶或维纶)，是采用聚乙烯醇水溶液为纺丝原液，经湿法成形(芒硝或氢氧化钠水溶液凝固浴)或干法成形(热空气中水分蒸发固化)、牵伸得到聚乙烯醇纤维，再经缩甲醛化工艺制得聚乙烯醇缩甲醛纤维维纶。维纶的主要缺点是染色性差，染着量不高且色泽不鲜艳。另一缺点是弹性较差，纯纺织物易折皱，故主要用于与棉或毛混纺。其主要优点是强度高、吸湿性好。维纶长丝的性能和外观与天然蚕丝非常相似，但因其不易染色和弹性差而难以用作高级衣料，用途受到限制。但另一方面，聚乙烯醇是一种可以不依赖于石油资源的合成高分子，可从天然气或沼气(植物在停滞水中腐烂而产生)中的甲烷经裂解产生乙炔，乙炔和醋酸反应得醋酸乙烯，醋酸乙烯经聚合得聚醋酸乙烯，聚醋酸乙烯在甲醇和氢氧化钠作用下醇解得聚乙烯醇。而且，聚乙烯醇属于可生物降解高分子，降解时首先在微生物作用下发生内氧化，生成过氧化氢和酮，然后酮进一步发生水解，最后被微生物代谢为CO2和H2O(也有文献报道，在某些菌种作用下，聚乙烯醇发生内氧化作用生成的是醇而不是酮)。因此，聚乙烯醇是一种符合可持续发展和绿色环保要求的合成高分子。
技术实现思路
针对上述存在问题，本专利技术的目的在于提供一种原料可天然再生、产品可天然降解的复合纤维，所述复合纤维具有皮芯结构，具有优良的物理机械性能和染色性，同时具有生物纤维的独特风格和多种生物保健和医疗功能，生产成本。为达此目的，本专利技术采用了以下技术方案：第一方面，本专利技术提供了一种具有皮芯型结构的复合纤维，所述复合纤维包括皮层和芯层；所述芯层为聚乙烯醇；所述皮层按质量份含有如下组分：羧乙基甲壳胺纤维30-75份；海藻酸纤维10-20份；金银花提取物1-5份；紫胶色素3-8份。本专利技术采用了以海藻酸纤维和吸附有金银花提取物和紫胶色素的羧乙基甲壳胺纤维共同作为皮层，以聚乙烯醇作为芯层，构成具有皮芯型结构的复合纤维，其能使得到的复合纤维具有优良的物理机械性能，其纤维的强度为4.6-5.2g/d，断裂伸长为23-25％。根据本专利技术，所述金银花提取物采用本领域公知的提取技术而得到，在此不做特殊限定。根据本专利技术，所述紫胶色素采用市售产品，例如可购自云南通海杨氏天然产物有限公司，在此不做特殊限定。根据本专利技术，所述海藻酸纤维采用市售产品即可，在此不做特殊限定。根据本专利技术，所述皮层中，羧乙基甲壳胺纤维的含量为30-75份，例如30份、31份、32份、33份、34份、35份、40份、42份、45份、50份、55份、60份、65份、70份或75份；海藻酸纤维的含量为10-20份，例如10份、12份、14份、15份、18份或20份；金银花提取物的含量为1-5份，例如1份、2份、3份、4份或5份；紫胶色素的含量为3-8份，例如3份、4份、5份、6份、7份或8份。根据本专利技术，所述聚乙烯醇的含量为复合纤维总质量的4％-30％，例如4％、5％、7％、10％、12％、14％、15％、17％、20％、22％、25％、28％或30％；相应的，所述皮层中各组分的总含量为复合纤维总质量的70％-96％，例如70％、72％、75％、78％、80％、82％、85％、90％、92％、95％或96％；所述聚乙烯醇和皮层中各组分的含量之和为100％。根据本专利技术，所述羧乙基甲壳胺纤维的脱乙酰度为70％-90％，例如70％、72％、75％、78％、80％、82％、85％或90％，优选为75％-85％，进一步优选为78％。根据本专利技术，所述聚乙烯醇的聚合度为1800-3800，例如1800、1900、2000、2200、2300、2500、2800、3000、3500、3600或3800；醇解度为90％-99％，例如90％、91％、92％、94％、95％、97％或99％。根据本专利技术，所述复合纤维的纤度断裂强度4.6-5.2g/d，例如4.6g/d、4.8g/d、4.9g/d、5.0g/d、5.1g/d或5.2g/d；断裂伸长为23-25％。第二方面，所述的具有皮芯型结构的复合纤维的制备方法，所述方法包括：以聚乙烯醇纺丝原液为芯层，以吸附有金银花提取物和紫胶色素的羧乙基甲壳胺纤维以及海藻酸纤维的共混纺丝原液为皮层，自皮芯型复合喷丝组件挤出，经纺丝成形，再经牵伸和水洗工艺得到具有皮芯型结构的复合纤维。根据本专利技术，所述方法可具体包括以下步骤：(1)将聚合度为1800-3800，醇解度为90％-99％的聚乙烯醇在95-98℃下溶解于水或3wt％以下的稀醋酸水溶液中，得到聚乙烯醇溶液，经脱泡得聚乙烯醇纺丝原液；(2)将脱乙酰度为70％-90％的吸附有金银花提取物和紫胶色素的羧乙基甲壳胺和海藻酸在室温下溶解于1％-10wt％稀醋酸水溶液中，得到羧乙基甲壳胺和海藻酸的混合溶液，经脱泡得纺丝原液；该纺丝原液自溶解釜中压出后由增压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有皮芯型结构的复合纤维，其特征在于，所述复合纤维包括皮层和芯层，所述芯层为聚乙烯醇；所述皮层按质量份含有如下组分：羧乙基甲壳胺纤维30‑75份；海藻酸纤维10‑20份；金银花提取物1‑5份；紫胶色素3‑8份。

【技术特征摘要】
1.一种具有皮芯型结构的复合纤维，其特征在于，所述复合纤维包括皮层和芯层，所述芯层为聚乙烯醇；所述皮层按质量份含有如下组分：羧乙基甲壳胺纤维30-75份；海藻酸纤维10-20份；金银花提取物1-5份；紫胶色素3-8份。2.如权利要求1所述的复合纤维，其特征在于，所述聚乙烯醇的含量为复合纤维总质量的4％-30％。3.如权利要求1或2所述的复合纤维，其特征在于，所述羧乙基甲壳胺纤维的脱乙酰度为70％-90％；所述聚乙烯醇的聚合度为1800-3800，醇解度为90％-99％；所述复合纤维的纤度断裂强度4.6-5.2g/d，断裂伸长为23-25％。4.如权利要求1-3之一所述的具有皮芯型结构的复合纤维的制备方法，其特征在于，所述方法包括：以聚乙烯醇纺丝原液为芯层，以吸附有金银花提取物和紫胶色素的羧乙基甲壳胺纤维以及海藻酸纤维的共混纺丝原液为皮层，自皮芯型复合喷丝组件挤出，经纺丝成形，再经牵伸和水洗工艺得到具有皮芯型结构的复合纤维。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法包括：(1)将聚合度为1800-3800，醇解度为90％-99％的聚乙烯醇在95-98℃下溶解于水或3wt％以下的稀醋酸水溶液中，得到聚乙烯醇溶液，经脱泡得聚乙烯醇纺丝原液；(2)将脱乙酰度为70％-90％的吸附有金银花提取物和紫胶色素的羧乙基甲壳胺和海藻酸在室温下溶解于1％-10wt％稀醋酸水溶液中，得到羧乙基甲壳胺和海藻酸的混合溶液，经脱泡得纺丝原液；该纺丝原液自溶解釜中压出...

【专利技术属性】
技术研发人员：张达明，
申请(专利权)人：无锡明盛纺织机械有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32