專利名稱：一種降低海藻酸鈣纖維溶脹性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種降低海藻酸鈣纖維溶脹性的方法，屬于合成纖維制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
海藻纖維原料來自天然海藻中所提取的海藻多糖，含有對人體有益的氨基酸、維 生素、礦物質(zhì)等成分，可廣泛應用于服用紡織品、醫(yī)用非織造布、室內(nèi)裝飾及生物吸收材料 等領(lǐng)域，制成的織物具有抗菌潤顏、消炎止癢、美容等保健作用。作為紡織用纖維，海藻酸纖 維已經(jīng)有了很長的歷史。1912 1940年，德國、日本和英國專利均發(fā)表了海藻酸鹽經(jīng)擠壓 可得到可溶性海藻纖維的報導。1944年，Speakman和Chamberlain對海藻酸纖維的生產(chǎn)工 藝作了詳細的報道。之后，許多科研工作者在紡絲液配制、凝固浴選擇方面進行了改進，制 備出強力近似于粘膠纖維的海藻纖維。海藻酸鈣纖維是將海藻酸鈉與去離子水溶液按一定比例混合制成海藻酸鈉紡絲 液，以CaCl2為凝固浴經(jīng)濕法紡絲制得的一種新型再生纖維。在纖維凝固成形過程中，發(fā)生 了 Na+-Ca2+離子間的交換反應。據(jù)已有的研究資料表明，純海藻酸鹽纖維具有優(yōu)異高吸水 性、易去除性、成膠阻塞性、生物相容性以及可降解吸收等性能，特別適合于醫(yī)用紗布、敷料 等醫(yī)衛(wèi)用途，是一種有發(fā)展前景的新型產(chǎn)業(yè)用紡織材料。從結(jié)構(gòu)上看，海藻酸是由含有較多羥基的β -D-甘露糖醛酸和α -L-古羅糖醛酸 按照無規(guī)嵌段方式構(gòu)成的高分子化合物，海藻酸鈣纖維主要是由鈣離子與古羅糖醛酸鈉中 的鈉離子交換并與兩個海藻酸單體中的羧基結(jié)合形成分子間的交聯(lián)結(jié)構(gòu)。研究發(fā)現(xiàn)，海藻酸鈣纖維在有Na+、K+、H+等離子存在的情況下，纖維會出現(xiàn)逐步發(fā) 生溶脹甚至溶解的現(xiàn)象，原因為上述離子與纖維中的部分Ca2+發(fā)生離子交換，導致原先呈 現(xiàn)鏊合體結(jié)構(gòu)的大分子鏈因為非Ca2+的進入而轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄缘暮Ｔ逅徕c或海藻酸解，由此 導致纖維的有限溶脹直至溶解。對海藻酸鈣纖維而言，據(jù)其最終用途的不同，纖維的有限溶脹直至溶解具有合理 的現(xiàn)實性。從目前醫(yī)衛(wèi)敷料應用看，有限溶脹有其有益的一面，依據(jù)海藻纖維所具有的良好 的生物降解性、生物相容性、增稠性以及高吸濕性，應用于外科創(chuàng)面可以吸收大量外科傷口 滲出物、有易去除性、用在外科創(chuàng)傷治療時，敷料可以整片拿下，對創(chuàng)口新生組織有極大的 保護作用，可以避免換藥時出現(xiàn)的二次傷害。但是，此一性質(zhì)對于將海藻酸鈣纖維應用于紡織領(lǐng)域，就會發(fā)生因染整加工過程 遭遇鹽溶液而發(fā)生纖維溶脹甚至溶解，使紡織加工失敗而限制了這一高檔原料在紡織面料 領(lǐng)域中的應用。基于此，本發(fā)明旨在研究探討海藻酸鈣纖維因離子交換而發(fā)生溶脹的問題，從而 提出一種降低海藻酸鈣纖維溶脹性的方法。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種降低海藻酸鈣纖維溶脹性的方法。為實現(xiàn)本發(fā)明的目的所采取的技術(shù)方案如下，一種降低海藻酸鈣纖維溶脹性的方法，其特征在于，在海藻酸鈣纖維中按纖維質(zhì) 量0. 5% 10%加入有機醛或環(huán)氧化合物，在20 60°C條件下處理1 45min，降低海藻 酸鈣纖維在遇有Na+、K+、H+等離子時與纖維中的Ca2+交換而發(fā)生的溶脹性。進一步地在海藻酸鈣纖維中加入有機醛溶液，有機醛溶液為含有1 6個碳原子的單醛或 二醛有機化合物溶液，調(diào)整PH5 9，在20 60°C條件下處理1 15min。在海藻酸鈣纖維中加入環(huán)氧化合物，環(huán)氧化合物為含有2 8個碳原子的含氯環(huán) 氧化合物，調(diào)整pH 6 10，在20 60°C條件下處理5 45min。本發(fā)明的有益效果如下海藻酸鈣纖維是以來源豐富的海藻資源一海藻酸(鈉)為原料通過濕法紡絲制 備的具有醫(yī)用和服用性能的環(huán)保型紡織新材料，該纖維具有與甲殼素纖維相媲美的優(yōu)良性 能，纖維的吸濕性能優(yōu)良，手感柔軟，光澤好，并具有天然的阻燃性和可降解性。海藻酸鈣纖 維的研發(fā)成功及其工業(yè)化，豐富了我國自主創(chuàng)新的新型纖維種類，符合國家發(fā)展綠色紡織 品及其高新科技含量的要求。對天然資源的充分循環(huán)利用、豐富醫(yī)用和服用紡織品品種、提 升醫(yī)用和服用紡織品的檔次，具有重要的學術(shù)價值和重大的社會經(jīng)濟意義。本發(fā)明一種降低海藻酸鈣纖維溶脹性的新工藝中，通過海藻酸鈉纖維與相關(guān)化學 物質(zhì)間的交聯(lián)關(guān)系，部分或全部封閉海藻酸鈣纖維中的鈣離子，使得該纖維在遇有有Na+、 K+、H+等離子時不再發(fā)生離子交換造成纖維明顯的的溶脹，采用本發(fā)明對海藻酸鈣纖維進行 處理后纖維的低溶脹有明顯的降低。該發(fā)明作為一種降低海藻酸鈣纖維溶脹性的方法，對于海藻酸鈣纖維在紡織領(lǐng)域 的應用，具有較高的現(xiàn)實意義。以下結(jié)合具體實施方式
對本發(fā)明作進一步說明。
具體實施例方式下述實施例中實驗表明，海藻酸鈣纖維在60°C、30% owf的NaCl溶液中浸泡IOmin時具有最大 溶脹性能。因此，對于處理前后海藻酸鈣纖維溶脹性能的變化效果的檢驗測試將在此條件 下進行。實施例1有機醛溶液的配置把IOg純有機醛溶于適量蒸餾水中，稀釋到IOOOmL,配制成 0. 01g/ml的有機醛溶液。根據(jù)海藻酸鈣纖維的質(zhì)量移取1. 5% (o. w. f)的純有機醛，配置成有機醛溶液，取 2g左右海藻酸鈣纖維樣品置于40°C的上述溶液中，有機醛溶液與纖維質(zhì)量比為50 1，調(diào) 整pH5 9，處理6Min，處理后的海藻酸鈣纖維溶脹性降低31 %。實施例2處理方法同實施例1，區(qū)別在于有機醛選擇甲醛，加入量為纖維質(zhì)量的0. 5%，處 理溫度為28°C，處理時間5Min，處理后的海藻酸鈣纖維溶脹性降低20%。
實施例3處理方法同實施例1，區(qū)別在于有機醛選擇乙二醛，加入量為纖維質(zhì)量5%，處理 溫度為28°C，處理時間lOMin，處理后的海藻酸鈣纖維溶脹性降低28%。實施例4環(huán)氧化合物溶液配置把IOg純的含有2個碳原子的含氯環(huán)氧化合物溶于適量蒸 餾水中，稀釋到lOOOmL，配制成0. 01g/ml的含氯環(huán)氧化合物溶液。根據(jù)海藻酸鈣纖維的質(zhì)量移取9% (o. w. f)純的含有2個碳原子的含氯環(huán)氧化合 物，配置成環(huán)氧化合物溶液，將約2g左右海藻酸鈣纖維樣品置于40°C的上述溶液中，含氯 環(huán)氧化合物溶液與纖維質(zhì)量比為50 1;調(diào)整pH 6 10，處理30Min，處理后的海藻酸鈣 纖維溶脹性降低24%。實施例5處理方法同實施例4，區(qū)別在于環(huán)氧化合物為含有3個碳原子的含氯環(huán)氧化合 物，處理溫度為60°C，處理時間為25min ；處理后的海藻酸鈣纖維溶脹性降低25%。
權(quán)利要求
一種降低海藻酸鈣纖維溶脹性的方法，其特征在于，在海藻酸鈣纖維中按纖維質(zhì)量0.5％～10％加入有機醛或環(huán)氧化合物，在20～60℃條件下處理1～45min，降低海藻酸鈣纖維在遇有Na+、K+、H+離子時與纖維中的Ca2+交換而發(fā)生的溶脹性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降低海藻酸鈣纖維溶脹性的方法，其特征在于在海藻 酸鈣纖維中加入有機醛溶液，有機醛溶液為含有1 6個碳原子的單醛或二醛有機化合物 溶液，調(diào)整PH5 9，在20 60°C條件下處理1 15min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降低海藻酸鈣纖維溶脹性的方法，其特征在于在海藻 酸鈣纖維中加入環(huán)氧化合物，環(huán)氧化合物為含有2 8個碳原子的含氯環(huán)氧化合物，調(diào)整pH 6 10，在20 60°C條件下處理5 45min。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種降低海藻酸鈣纖維溶脹性的方法，其特征在于根據(jù)海 藻酸鈣纖維的質(zhì)量移取1.5% (o. w. f)的純有機醛，配置成有機醛溶液，有機醛溶液配置如 下把IOg純有機醛溶于適量蒸餾水中，稀釋到IOOOmL,配制成0.01g/ml的有機醛溶液； 取2g左右海藻酸鈣纖維樣品置于40°C的上述有機醛溶液中，有機醛溶液與纖維質(zhì)量比為 50 1，調(diào)整pH5 9，處理6Min，處理后的海藻酸鈣纖維溶脹性降低31%。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種降低海藻酸鈣纖維溶脹性的方法，其特征在于根據(jù) 海藻酸鈣纖維的質(zhì)量移取0.5% (o. w. f)的純甲醛，配置成甲醛溶液，甲醛溶液配置如下 把IOg純甲醛溶于適量蒸餾水中，稀釋到IOOOmL,配制成0. 01g/ml的甲醛溶液；取2g左 右海藻酸鈣纖維樣品置于28°C的上述甲醛溶液中，甲醛溶液與纖維質(zhì)量比為50 1，調(diào)整 PH5 9，處理5Min，處理后的海藻酸鈣纖維溶脹性降低20%。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種降低海藻酸鈣纖維溶脹性的方法，其特征在于根據(jù)海 藻酸鈣纖維的質(zhì)量移取5% (o. w. f)的純乙二醛，配置成乙二醛溶液，乙二醛溶液配置如 下把IOg純乙二醛溶于適量蒸餾水中，稀釋到IOOOmL,配制成0.01g/ml的乙二醛溶液； 取2g左右海藻酸鈣纖維樣品置于28°C的上述乙二醛溶液中，乙二醛溶液與纖維質(zhì)量比為 50 1，調(diào)整pH5 9，處理lOMin，處理后的海藻酸鈣纖維溶脹性降低28%。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種降低海藻酸鈣纖維溶脹性的方法，其特征在于根據(jù)海 藻酸鈣纖維的質(zhì)量移取9% (o. w. f)的純的含有2個碳原子的含氯環(huán)氧化合物，配置成含氯 環(huán)氧化合物溶液，含氯環(huán)氧化合物溶液配置如下把IOg純的含有2個碳原子的含氯環(huán)氧化 合物溶于適量蒸餾水中，稀釋到IOOOmL,配制成0.01g/ml的含氯環(huán)氧化合物溶液；取2g左 右海藻酸鈣纖維樣品置于40°C的上述含氯環(huán)氧化合物溶液中，含氯環(huán)氧化合物溶液與纖維 質(zhì)量比為50 1，調(diào)整pH6 10，處理30Min，處理后的海藻酸鈣纖維溶脹性降低24%。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種降低海藻酸鈣纖維溶脹性的方法，其特征在于根據(jù)海 藻酸鈣纖維的質(zhì)量移取9% (o. w. f)的純的含有3個碳原子的含氯環(huán)氧化合物，配置成含氯 環(huán)氧化合物溶液，含氯環(huán)氧化合物溶液配置如下把IOg純的含有3個碳原子的含氯環(huán)氧化 合物溶于適量蒸餾水中，稀釋到IOOOmL,配制成0.01g/ml的含氯環(huán)氧化合物溶液；取2g左 右海藻酸鈣纖維樣品置于60°C的上述含氯環(huán)氧化合物溶液中，含氯環(huán)氧化合物溶液與纖維 質(zhì)量比為50 1，調(diào)整pH6 10，處理25min，處理后的海藻酸鈣纖維溶脹性降低25%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種降低海藻酸鈣纖維溶脹性的方法，屬于合成纖維制造領(lǐng)域。其特征在于，在海藻酸鈣纖維中按纖維質(zhì)量0.5％～10％加入有機醛或環(huán)氧化合物，在20～60℃條件下處理1～45min，降低海藻酸鈣纖維在遇有Na+、K+、H+等離子時與纖維中的Ca2+交換而發(fā)生的溶脹性。本發(fā)明通過海藻酸鈉纖維與相關(guān)化學物質(zhì)間的交聯(lián)關(guān)系，部分或全部封閉海藻酸鈣纖維中的鈣離子，使得該纖維在遇有有Na+、K+、H+等離子時不再發(fā)生離子交換造成纖維明顯的溶脹，采用本發(fā)明對海藻酸鈣纖維進行處理后纖維的低溶脹有明顯的降低。對于海藻酸鈣纖維在紡織領(lǐng)域的應用，具有較高的現(xiàn)實意義。
文檔編號D06M13/12GK101956320SQ20101029902
公開日2011年1月26日 申請日期2010年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月28日
發(fā)明者劉越, 朱平, 李旦, 王玲玲, 金曉春 申請人:紹興文理學院