專利名稱：蛋白纖維合成噴絲乳液的制備方法及纖維制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于功能性紡織化纖制造技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種具有蓄能雙向調(diào)溫和自釋電產(chǎn)生負(fù)離子功能的蛋白纖維合成噴絲乳液的制備方法及該方法生產(chǎn)的纖維制品。
背景技術(shù)：
功能性合成纖維是纖維家族里的一名重要成員，是普通纖維的重要發(fā)展，是人類的科學(xué)智慧在纖維領(lǐng)域的結(jié)晶。近年來，各種單一功能的纖維產(chǎn)品已多有問世，極大地豐富了人們的服裝需求。其中，單一功能的負(fù)離子纖維、蓄能調(diào)溫纖維、遠(yuǎn)紅外纖維相繼有了報道。但隨著科技的發(fā)展和人們對服裝用纖維的更高、更多功能的追求，人們希望能研制出更有益于人體健康的復(fù)合功能性纖維的要求日益增加。鑒于這一需求，我們多年來重點(diǎn)進(jìn)行了開發(fā)一種具有智能蓄能雙向調(diào)溫和自釋電產(chǎn)生負(fù)離子功能的蛋白纖維的研究工作，并取得了如下發(fā)明成果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種同時具有蓄能雙向調(diào)溫和自釋電產(chǎn)生負(fù)離子功能蛋白纖維的合成噴絲乳液的制備方法及纖維制品，用此方法制備出的乳液通過用相應(yīng)的常規(guī)合成纖維的噴絲及后處理方法，即可制造出同時具有蓄能雙向調(diào)溫和自釋電產(chǎn)生負(fù)離子功能蛋白纖維。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種用上述方法生產(chǎn)的纖維制品。
本發(fā)明所提供的具有蓄能雙向調(diào)溫和自釋電產(chǎn)生負(fù)離子功能蛋白纖維的合成噴絲乳液的制備方法是1、把一種以石蠟油或聚乙二醇的物質(zhì)或以上述物質(zhì)為主的復(fù)合物質(zhì)(包括液體和固體)為芯材的，能耐150℃高溫的，水和溶劑不溶的微膠囊或顆粒物質(zhì)以5％-30％∶95-70％的比例混入一種可以用來噴絲用的水性高分子聚合初縮體里或初縮前的混合單體里并使之充分分散。為了便于混合分散，其微膠囊或顆粒物質(zhì)在混合前可用水調(diào)成含水率在80％-40％的濕態(tài)；其混入的微膠囊或顆粒物質(zhì)粒徑在1-5μm之間。其微膠囊的壁材為可以在芯材料上成膜，且在成膜后在150℃下水和溶劑不溶的高分子或半高分子材料(如丙烯腈聚合物、三聚氫胺聚合物、脲醛類聚合物、纖維素類聚合物、甲殼素類聚合物、明膠等)。其微膠囊的芯材所用的石蠟油的碳原子量在16-22之間，其微膠囊的芯材所用的聚乙二醇物質(zhì)的分子量在800--1800之間，其微膠囊的制造可以用市售的微膠囊的造粒聯(lián)合設(shè)備自己制作，或者按以上要求找相應(yīng)的微膠囊專業(yè)制造廠家加工完成。其水性高分子初縮體可以是用以丙烯腈單體和其它輔料制備的專門用以制造丙烯晴纖維的初縮體，也可以是專門用以制造粘膠纖維的初縮體，也可以是專門用以制造聚乙烯醇縮甲醛纖維的初縮體。其初縮體的分子量可根據(jù)噴絲工藝要求調(diào)整而成(以不堵噴絲孔為準(zhǔn))。其單體是指專門用來制造上述相應(yīng)初縮體用的混合單體物質(zhì)。
2、一種加工成亞納米(1μm)以下的，在壓力和摩擦力情況下可產(chǎn)生靜電場的無機(jī)材料粉體以0.5％-4％∶99.5％-96％比例混合于1中提到的高分子初縮體或混合單體里并充分分散。而無機(jī)材料可以是鈦酸鋇，也可以是以含硼為特征的鋁、鈉、鐵、鋰環(huán)狀結(jié)構(gòu)的硅酸鹽物質(zhì)---電氣石無機(jī)材料，或二者的混合體。為便于分散，可以用偶聯(lián)劑對無機(jī)材料進(jìn)行表面包覆處理，并在混合前用無水乙醇、純水把無機(jī)材料濕化調(diào)成含水率在80％-40％的濕態(tài)，并調(diào)成濕態(tài)后在100℃以下把無水乙醇蒸發(fā)掉。偶聯(lián)劑可以是硅烷類偶聯(lián)劑，也可以是其他形式的能與電氣石和鈦酸鋇結(jié)合的偶聯(lián)劑。
3、把蛋白質(zhì)以10-50％的比例溶解于含有既能完全溶解蛋白質(zhì)，又不于蛋白質(zhì)和相應(yīng)初縮體發(fā)生反應(yīng)的水性溶解劑里；之后，把上述蛋白質(zhì)溶液以10％-60％∶90％-40％比例混合于1中提到的高分子初縮體或混合單體里并充分分散。其所指的蛋白質(zhì)水溶液可以是單一的動物類蛋白質(zhì)水溶液(如酪蛋白水溶液、動物毛類蛋白水溶液、人發(fā)蛋白的水溶液、珍珠蛋白水溶液、等)，也可以是動物類蛋白質(zhì)與動物類蛋白質(zhì)共混的蛋白質(zhì)水溶液；可以是單一的植物類蛋白質(zhì)水溶液(如大豆蛋白水溶液、小麥蛋白水溶液等)，也可以是植物類蛋白質(zhì)與植物類蛋白質(zhì)共混的蛋白質(zhì)水溶液。水溶液里含有既能完全溶解蛋白質(zhì)，又不于蛋白質(zhì)和相應(yīng)初縮體發(fā)生反應(yīng)，并又能與相應(yīng)初縮體共溶的水性溶解劑。
4、把上述三種混合體與1中提到的高分子初縮體或混合單體充分混合后即制成該專利所指的具有蓄能雙向調(diào)溫和自釋電產(chǎn)生負(fù)離子功能蛋白纖維的合成噴絲乳液。以上三種混合體的混入可以不分先后，也可以依次混入，但要求混入后的共混物必須充分分散。如果以上三種混入體是與混合單體液混合，則混合后要加入混合單體聚合為初縮體用的相應(yīng)引發(fā)劑，并按常規(guī)相應(yīng)混合單體的初縮聚合反應(yīng)工藝進(jìn)行初縮聚合形成共混聚合乳液。如果以上三種混入體是與初縮體混合，則經(jīng)充分分散混合，即可按相應(yīng)的常規(guī)噴絲加工方法進(jìn)行脫泡、噴絲和縮合凝固及后整理加工。而這里所指的相應(yīng)常規(guī)噴絲和縮合凝固方法是指如高分子初縮體是粘膠纖維初縮體，則噴絲和縮合凝固和縮合凝固及后整理工藝就按加工粘膠纖維的工藝進(jìn)行，并通過調(diào)整初縮體分子量進(jìn)行噴絲和縮合凝固及后整理工藝加工；如高分子初縮體是聚乙烯醇縮甲醛纖維初縮體，則噴絲和縮合凝固及后整理工藝時就按聚乙烯醇縮甲醛纖維的噴絲和縮合凝固及后整理加工工藝加工制造；如果高分子初縮體是聚丙烯腈纖維初縮體，則噴絲和縮合凝固及后整理工藝時就按聚丙烯腈纖維的噴絲和縮合凝固及后整理加工工藝加工制造。
采用該方法可制造出不同蛋白種類的，具有蓄能雙向調(diào)溫和自釋電產(chǎn)生負(fù)離子功能的蛋白纖維。其纖維特征是纖維中含有蛋白質(zhì)，其蛋白質(zhì)或是純動物類蛋白質(zhì)，或是純植物類蛋白質(zhì)，或是動物類蛋白質(zhì)與植物類蛋白質(zhì)混合的蛋白質(zhì)；含有在常溫下因相變過程的高吸、放熱現(xiàn)象產(chǎn)生的具有蓄能雙向調(diào)溫功能的微膠囊或顆粒物質(zhì)；含有在壓力和摩擦力情況下可產(chǎn)生靜電場的諸如鈦酸鋇或以含硼為特征的鋁、鈉、鐵、鋰環(huán)狀結(jié)構(gòu)的硅酸鹽物質(zhì)—電氣石或鈦酸鋇與電氣石無機(jī)材料的混合物物質(zhì)；纖維載體的主要成分是諸如聚乙烯醇、聚丙烯腈、粘膠纖維素一類高分子聚合物。其纖維同時具有蓄能雙向調(diào)溫和自釋電產(chǎn)生負(fù)離子功能。使用這些纖維可以單獨(dú)地、也可以與其他纖維混合紡制出具有以上功能的蛋白纖維紗線，從而制造出人們更需要的功能性保健服裝。
其纖維制品是指采用上述方法制造出的具有蓄能雙向調(diào)溫和自釋電產(chǎn)生負(fù)離子功能的蛋白纖維制品。其纖維特征是纖維中含有蛋白質(zhì)；含有具有蓄能雙向調(diào)溫功能的微膠囊或顆粒物質(zhì)；含有在壓力和摩擦力情況下可產(chǎn)生靜電場的諸如鈦酸鋇或以含硼為特征的鋁、鈉、鐵、鋰環(huán)狀結(jié)構(gòu)的硅酸鹽物質(zhì)---電氣石或鈦酸鋇與電氣石無機(jī)材料的混合物物質(zhì)；纖維載體的主要成分是諸如聚乙烯醇、聚丙烯腈、粘膠纖維素一類的在未噴絲和在凝固浴里凝固前在常溫下為與水相溶的液態(tài)高分子的聚合物。其纖維具有蓄能雙向調(diào)溫和自釋電產(chǎn)生負(fù)離子功能。
與已有技術(shù)相比，通過以上方法用上述混合乳液加工出的纖維同時具有以下優(yōu)點(diǎn)a、智能蓄能雙向調(diào)溫功能，這種纖維在相變范圍的蓄能量可達(dá)14J/g以上，是水的3倍多，棉、毛、絨纖維的10倍以上，并可雙向吸放熱進(jìn)行雙向調(diào)溫；b、自釋電發(fā)射空氣負(fù)離子的功能，在空氣中相對濕度50％以上時，在壓力和摩擦力作用下可發(fā)射產(chǎn)生2000個/cm3以上的空氣負(fù)離子；在無外界壓力和摩擦力作用下也可產(chǎn)生350個/cm3以上的空氣負(fù)離子(去本底負(fù)離子數(shù)后)，從而起到凈化空氣，抑菌抗菌的作用。
c、高效率發(fā)射遠(yuǎn)紅外的功能，其自釋電和高效率發(fā)射遠(yuǎn)紅外線功能可起到活化血液細(xì)胞和保健功能。
d、抗紫外線輻射的功能；e、不同手感和光澤的具有保健特性的蛋白纖維功能，這種纖維是一種理想的、適應(yīng)于做四季服裝的、附帶有益于保健的多功能復(fù)合合成纖維。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例一a.取以正十八烷為芯材，三聚氫胺樹脂為壁材制作成的平均粒徑為3μm的微膠囊干粉(自制)100克，加純水100克濕化為糊狀；b.取經(jīng)用KH560包覆處理過的納米級鈦酸鋇粉末10克(從舟山納米公司可買到)加10克無水乙醇分散，再加10克純水濕化為糊狀之后，升溫至60℃以上把無水乙醇蒸發(fā)掉；c.取經(jīng)用KH560包覆過的亞微米級含硼元素的白色電氣石粉末20克(從中國地質(zhì)大學(xué)可買到)加20克無水乙醇分散，再加20克純水濕化為糊狀之后，升溫至60℃以上把無水乙醇蒸發(fā)掉；d.取經(jīng)氯化鋅水溶液溶解的固含量在12％的羊毛纖維蛋白液(自制)1500克；e.取用來噴制聚丙烯晴纖維的制備好的聚丙烯晴單體復(fù)合液(從制造聚丙烯晴纖維的化纖廠可買到)900克；f.把以上5種材料在高速分散攪拌器里攪拌分散，至此，其混合液便制備完成。用此混合液，再加入使丙烯晴聚合的專用引發(fā)劑，使其按常規(guī)聚丙烯晴纖維的聚合、脫泡、噴絲及凝固和后整理工藝進(jìn)行(公知技術(shù))進(jìn)行聚合、脫泡、噴絲及凝固和后整理加工，即可得到以聚丙烯腈為載體的具有蓄能雙向調(diào)溫和自釋電產(chǎn)生負(fù)離子功能的絨毛纖維產(chǎn)品。
實(shí)施例二a.取以正十四烷～二十二烷的混合石蠟油為芯材，經(jīng)醛化的纖維素為壁材制作的平均粒徑為4μm的微膠囊干粉(自制)150克并加純水濕化為糊狀；b.取經(jīng)用偶聯(lián)劑Z-6011(從美國道康寧公司可買到)包覆的納米級鈦酸鋇粉末30克，加30克無水乙醇分散然后再用純水50克濕化為糊狀，然后升溫至65℃把無水乙醇蒸發(fā)掉；c.取經(jīng)用偶聯(lián)劑Z-6011包覆的亞納米級含硼的白色電氣石粉末10克，加無水乙醇10克分散，再加20克純水濕化為糊狀，然后升溫至65℃把無水乙醇蒸發(fā)掉；d.取經(jīng)氫氧化鈉水溶液溶解的固含量在20％左右的牛奶蛋白水溶液1200克(自制)；e.取制作維綸纖維用的聚乙烯醇噴絲液570克；f.取以上5種材料在90℃下充分?jǐn)嚢杌旌虾蠹粗苽涑稍搶＠傅幕旌蠞{料，用此漿料按噴制維綸的常規(guī)噴絲工藝進(jìn)行脫泡、噴絲和縮甲醛等處理，即可得到具有蓄能雙向調(diào)溫和自釋電產(chǎn)生負(fù)離子功能的以聚乙烯醇為載體的牛奶蛋白纖維。
實(shí)施例三a.取以分子量為1400的聚乙二醇和乙烯基纖維素按90∶10共混后制成的直徑在3μm以下的超細(xì)粉末作為芯材，然后再以甲苯二異氫酸酯為壁材，制作成平均粒徑小于5μm的微膠囊100克(凈重)加純水100克濕化為糊狀；b.取平均粒徑0.5微米，含硼的灰色電氣石粉末20克用無水乙醇30克分散再加入KH560 0.1克，純水50克共混成糊狀升溫至65℃把無水乙醇蒸發(fā)掉；c.取經(jīng)氫氧化鈉溶解的固含量在15％的大豆蛋白的液體1800克(自制)。
d.取制取粘膠纖維(竹纖維)用的噴絲液640克；e.把以上四種材料在攪拌器里共混分散。至此，即制成該專利所指的混合漿料。用此漿料按噴制纖維素纖維的方法噴絲和后處理，即可得到具有蓄能雙向調(diào)溫和自釋電產(chǎn)生負(fù)離子功能的以纖維素為載體的大豆蛋白纖維。
權(quán)利要求
1.一種具有蓄能雙向調(diào)溫和自釋電產(chǎn)生負(fù)離子功能蛋白纖維的合成噴絲乳液的制備方法，其特征在于(1)把一種以石蠟油或聚乙二醇的物質(zhì)或以上述物質(zhì)為主的復(fù)合物質(zhì)為芯材的，能耐150℃高溫的，水和溶劑不溶的微膠囊或顆粒物質(zhì)以5％-30％∶95-70％的比例混入一種可以用來噴絲用的水性高分子聚合初縮體里或初縮前的混合單體里并使之充分分散，其微膠囊或顆粒物質(zhì)在混合前可用水調(diào)成含水率在80％-40％的濕態(tài)，其混入的微膠囊或顆粒物質(zhì)粒徑在1-5μm之間，其微膠囊的壁材為可以在芯材料上成膜，且在成膜后在150℃下水和溶劑不溶的高分子或半高分子材料，其微膠囊的芯材所用的石蠟油的碳原子量在16-22之間，其微膠囊的芯材所用的聚乙二醇物質(zhì)的分子量在800-1800之間，其微膠囊的制造可以用市售的微膠囊的造粒聯(lián)合設(shè)備自己制作，或者按以上要求找相應(yīng)的微膠囊專業(yè)制造廠家加工完成；其水性高分子初縮體可以是用以丙烯腈單體和其它輔料制備的專門用以制造丙烯晴纖維的初縮體，也可以是專門用以制造粘膠纖維的初縮體，也可以是專門用以制造聚乙烯醇縮甲醛纖維的初縮體；其初縮體的分子量可根據(jù)噴絲工藝要求調(diào)整而成，其單體是指專門用來制造上述相應(yīng)初縮體用的混合單體物質(zhì)。(2)一種加工成亞納米(1μm)以下的，在壓力和摩擦力情況下可產(chǎn)生靜電場的無機(jī)材料粉體以0.5％-4％∶99.5％-96％比例混合于1中提到的高分子初縮體或混合單體里并充分分散，無機(jī)材料可以是鈦酸鋇，也可以是以含硼為特征的鋁、鈉、鐵、鋰環(huán)狀結(jié)構(gòu)的硅酸鹽物質(zhì)-電氣石無機(jī)材料，或二者的混合體；為便于分散，可以用偶聯(lián)劑對無機(jī)材料進(jìn)行表面包覆處理，并在混合前用無水乙醇、純水把無機(jī)材料濕化調(diào)成含水率在80％-40％的濕態(tài)，并調(diào)成濕態(tài)后在100℃以下把無水乙醇蒸發(fā)掉，偶聯(lián)劑可以是硅烷類偶聯(lián)劑，也可以是其他形式的能與電氣石和鈦酸鋇結(jié)合的偶聯(lián)劑。(3)把蛋白質(zhì)以10-50％的比例溶解于含有既能完全溶解蛋白質(zhì)，又不于蛋白質(zhì)和相應(yīng)初縮體發(fā)生反應(yīng)的水性溶解劑里；之后，把上述蛋白質(zhì)溶液以10％-60％∶90％-40％比例混合于1中提到的高分子初縮體或混合單體里并充分分散；其所指的蛋白質(zhì)水溶液可以是單一的動物類蛋白質(zhì)水溶液，也可以是動物類蛋白質(zhì)與動物類蛋白質(zhì)共混的蛋白質(zhì)水溶液；可以是單一的植物類蛋白質(zhì)水溶液，也可以是植物類蛋白質(zhì)與植物類蛋白質(zhì)共混的蛋白質(zhì)水溶液；水溶液里含有既能完全溶解蛋白質(zhì)，又不于蛋白質(zhì)和相應(yīng)初縮體發(fā)生反應(yīng)，并又能與相應(yīng)初縮體共溶的水性溶解劑。(4)把上述三種混合體與1中提到的高分子初縮體或混合單體充分混合后即制成具有蓄能雙向調(diào)溫和自釋電產(chǎn)生負(fù)離子功能蛋白纖維的合成噴絲乳液；以上三種混合體的混入可以不分先后，也可以依次混入，但要求混入后的共混物必須充分分散；如果以上三種混入體是與混合單體液混合，則混合后要加入混合單體聚合為初縮體用的相應(yīng)引發(fā)劑，并按常規(guī)相應(yīng)混合單體的初縮聚合反應(yīng)工藝進(jìn)行初縮聚合形成共混聚合乳液；如果以上三種混入體是與初縮體混合，則經(jīng)充分分散混合，即可按相應(yīng)的常規(guī)噴絲加工方法進(jìn)行脫泡、噴絲和縮合凝固及后整理加工。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有蓄能雙向調(diào)溫和自釋電產(chǎn)生負(fù)離子功能蛋白纖維的合成噴絲乳液的制備方法，其特征在于步驟(1)中所述高分子或半高分子材料可以是丙烯腈聚合物、三聚氫胺聚合物、脲醛類聚合物、纖維素類聚合物、甲殼素類聚合物、明膠等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有蓄能雙向調(diào)溫和自釋電產(chǎn)生負(fù)離子功能蛋白纖維的合成噴絲乳液的制備方法，其特征在于步驟(3)中所述動物類蛋白質(zhì)水溶液可以是酪蛋白水溶液、動物毛類蛋白水溶液、人發(fā)蛋白的水溶液、珍珠蛋白水溶液等；所述植物類蛋白質(zhì)水溶液可以是大豆蛋白水溶液、小麥蛋白水溶液等。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述蛋白纖維的合成噴絲乳液的制備方法所生產(chǎn)的纖維制品，其特征在于纖維中含有蛋白質(zhì)，含有具有蓄能雙向調(diào)溫功能的微膠囊或顆粒物質(zhì)，含有在壓力和摩擦力情況下可產(chǎn)生靜電場的諸如鈦酸鋇或以含硼為特征的鋁、鈉、鐵、鋰環(huán)狀結(jié)構(gòu)的硅酸鹽物質(zhì)-電氣石或鈦酸鋇與電氣石無機(jī)材料的混合物物質(zhì)，纖維載體的主要成分是諸如聚乙烯醇、聚丙烯腈、粘膠纖維素一類的在未噴絲和在凝固浴里凝固前在常溫下為與水相溶的液態(tài)高分子的聚合物。
全文摘要
一種具有蓄能雙向調(diào)溫和自釋電產(chǎn)生負(fù)離子功能蛋白纖維的合成噴絲乳液的制備方法，①把一種以石蠟油或聚乙二醇的物質(zhì)為芯材的，能耐高溫、水和溶劑不溶的微膠囊或顆粒物質(zhì)以5－30％∶95－70％混入水性高分子聚合初縮體里使之充分分散；②將加工成亞納米以下、在壓力和摩擦力下可產(chǎn)生靜電場的無機(jī)材料粉體以0.5－4％∶99.5－96％混合于高分子初縮體或混合單體里并充分分散；③把蛋白質(zhì)以10－50％溶解于水性溶解劑里；之后，把上述蛋白質(zhì)溶液以10－60％∶90－40％混合于高分子初縮體或混合單體里并充分分散；④把上述三種混合體與高分子初縮體或混合單體充分混合后即制成具有蓄能雙向調(diào)溫和自釋電產(chǎn)生負(fù)離子功能蛋白纖維的合成噴絲乳液。
文檔編號D01F1/00GK1554809SQ200310121718
公開日2004年12月15日 申請日期2003年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月19日
發(fā)明者苗曉光, 牛珂 申請人:苗曉光, 牛珂