專(zhuān)利名稱(chēng)：一種工業(yè)化生產(chǎn)純殼聚糖纖維的紡絲液及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種殼聚糖纖維的紡絲液及其制備的方法，尤其涉及一種工業(yè)化生產(chǎn)純殼聚糖纖維的紡絲液及其制備的方法。

背景技術(shù)：
純殼聚糖纖維是以高純度的殼聚糖為原料，經(jīng)濕法紡絲而得的產(chǎn)物，帶正電荷，具有很好的廣譜抗菌性，可生物降解，具有促進(jìn)創(chuàng)傷面修復(fù)愈合、止血的功能，具有良好的吸濕性和透氣性等優(yōu)點(diǎn)，在醫(yī)用品、敷料、抗菌紡織品等方面的應(yīng)用具有巨大的潛力，能創(chuàng)造出顯著的社會(huì)效益。
目前生產(chǎn)殼聚糖纖維的紡絲液由于制備工藝的原因?qū)е鲁善防w維干斷裂強(qiáng)度偏低，干斷裂伸長(zhǎng)率偏低，可紡性能差，功能性偏低。
在現(xiàn)有生產(chǎn)殼聚糖纖維的專(zhuān)利中，制備殼聚糖紡絲液的工藝有多種，無(wú)論是實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)或是小批量工業(yè)生產(chǎn)，都是用殼聚糖粉做成殼聚糖纖維紡絲液，沒(méi)有用片狀殼聚糖做殼聚糖纖維紡絲液的，現(xiàn)有市場(chǎng)上需要的高性能的純殼聚糖纖維要求要使用高的和超高的脫乙酰度以及超高黏度的片狀殼聚糖為原料，詳細(xì)說(shuō)明如下 一、1、殼聚糖脫乙酰度越高，越有利于細(xì)胞在殼聚糖膜(纖維)的貼附和生長(zhǎng)，與細(xì)胞的相容性較好，對(duì)細(xì)胞的損傷程度較輕，反之，低脫乙酰度(＜70％)的殼聚糖膜(纖維)與細(xì)胞的相容性較差，不利于細(xì)胞的貼附和生長(zhǎng)，對(duì)細(xì)胞具有一定的損傷作用。此點(diǎn)可見(jiàn)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志，2006；23(4)800～804，《不同脫乙酰度對(duì)殼聚糖膜與角膜基質(zhì)細(xì)胞相容性的影響》。
2、隨著殼聚糖脫乙酰度的增加，其抑菌性增強(qiáng)。此點(diǎn)可見(jiàn)上海水產(chǎn)大學(xué)學(xué)報(bào)，第10卷第4期，《不同脫乙酰度殼聚糖的抑菌性》。
以上兩點(diǎn)說(shuō)明殼聚糖脫乙酰度越高，紡出的殼聚糖纖維功能性越好。
二、黏度與分子量的關(guān)系由Mark-Houwink表明，即[η]＝kMα，(η黏度，mpa·s，K常數(shù)，是一個(gè)與體系性質(zhì)關(guān)系不大，單依賴(lài)于溫度的數(shù)值，M相對(duì)分子質(zhì)量，α是一個(gè)與分子量有關(guān)的數(shù)值)由此就可以看出殼聚糖黏度的降低實(shí)際是分子量變小。眾所周知，殼聚糖分子量越大，紡出的殼聚糖纖維干斷裂強(qiáng)度越高。原有殼聚糖分子鏈結(jié)構(gòu)的片狀殼聚糖原料才更符合高性能的純殼聚糖纖維的紡絲要求。
現(xiàn)有的紡絲液制備工藝的缺陷說(shuō)明如下 一、現(xiàn)在生產(chǎn)殼聚糖纖維用的原料是采用的中脫乙酰度(75％＜D·D＜89％)，這樣，產(chǎn)出的纖維的抑菌率低，細(xì)胞的相容性差。
二、把片狀殼聚糖粉碎成粉末，再用殼聚糖粉做成殼聚糖纖維紡絲液，這樣不但加大了工序和成本，更重要的是破壞了殼聚糖的分子鏈結(jié)構(gòu)。如果將黏度1000mpa·s的片狀殼聚糖磨成1-2mm的粉末會(huì)使黏度降低到700mpa·s，降低30％左右，制備的紡絲液的成纖性降低，成品纖維干斷裂強(qiáng)度偏低、干斷裂伸長(zhǎng)率偏低、可紡性差。
三、用片狀殼聚糖制備殼聚糖纖維紡絲液現(xiàn)有工藝溶解速度太慢，質(zhì)量有時(shí)產(chǎn)生波動(dòng)，從理論上講片狀殼聚糖本身在脫鈣、脫蛋白質(zhì)后，其組織中會(huì)產(chǎn)生大量的間隙，這些間隙會(huì)有空氣充盈；另外，片狀殼聚糖原料是2片或多片的疊合而成，其間隙間也存有大量氣體，當(dāng)醋酸溶液接觸片狀殼聚糖時(shí)，在片狀殼聚糖原料表面形成一層粘稠的溶解液，包在片狀原料表面，從而導(dǎo)致殼聚糖間隙內(nèi)的氣體出不來(lái)，溶液進(jìn)不去，致使片狀殼聚糖原料溶解時(shí)間長(zhǎng)。若工業(yè)化生產(chǎn)時(shí)，在同一溶解釜內(nèi)放入批量的片狀殼聚糖原料的情況下，會(huì)出現(xiàn)一部分已經(jīng)溶解而另一部分還沒(méi)有溶解，等到全部溶解后，就會(huì)發(fā)現(xiàn)早溶解的殼聚糖溶液有的已經(jīng)部分水解，表現(xiàn)為黏度降低，這樣的紡絲液在紡絲過(guò)程中容易出現(xiàn)斷頭，已不能再紡出高質(zhì)量的纖維，故，這種方式不能適應(yīng)工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)的需要，一直制約著我國(guó)純殼聚糖纖維工業(yè)化的發(fā)展。
因此，如何在工業(yè)化大生產(chǎn)中用片狀殼聚糖原料制備高性能純殼聚糖紡絲液是一個(gè)需要解決的問(wèn)題。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種工業(yè)化生產(chǎn)純殼聚糖纖維的紡絲液及其制備方法，既保證殼聚糖的分子鏈原狀態(tài)結(jié)構(gòu)，又能在單位時(shí)間內(nèi)快速、均勻的溶解片狀殼聚糖及這種方法制備的紡絲液，以適宜工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)需要。
基于上述理論及本發(fā)明的目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是 本發(fā)明所述的一種工業(yè)化生產(chǎn)純殼聚糖纖維的紡絲液，其特征在于，選用的殼聚糖原料為片狀且脫乙酰度≥92％，黏度≥1000mpa·s。
作為所述的一種工業(yè)化生產(chǎn)純殼聚糖纖維的紡絲液的優(yōu)化方案，選用的殼聚糖原料脫乙酰度≥95％，黏度≥1500mpa·s。
本發(fā)明所述的一種工業(yè)化生產(chǎn)純殼聚糖纖維的紡絲液制備方法，其特征在于，包括以下步驟 步驟(a)篩選片狀殼聚糖原料，去雜質(zhì)； 步驟(b)將選好的占紡絲液總重量3％-8％片狀殼聚糖原料放入溶解釜內(nèi)，密封后抽成真空； 步驟(c)加入0.9％-6％醋酸溶液，在常溫下浸泡40-60分鐘； 步驟(d)在釜內(nèi)壓力≤5000pa下，勻速攪拌7.5-19小時(shí)，速度26-60轉(zhuǎn)/分，靜置1-3小時(shí)，制得紡絲液； 作為一種工業(yè)化生產(chǎn)純殼聚糖纖維的紡絲液制備方法的優(yōu)化方案，在所述步驟(d)中，釜內(nèi)壓力≤3000pa。
本發(fā)明的技術(shù)效果是 其一，由于沒(méi)有將原片狀殼聚糖粉碎成粉末，這樣不但減少了工序和成本，并且保持原片狀殼聚糖的分子鏈結(jié)構(gòu)，其殼聚糖的黏度、脫乙酰度不變，提高了制備的紡絲液的成纖性，提高了成品纖維的干斷裂強(qiáng)度、增加了干斷裂伸長(zhǎng)率、提高了可紡性； 本發(fā)明的紡絲液與原料是殼聚糖粉、片狀殼聚糖(現(xiàn)有技術(shù))相比，在同樣的生產(chǎn)工藝下做成的成品纖維的干斷裂伸長(zhǎng)率、干斷裂強(qiáng)度及紡絲液配備的時(shí)間上對(duì)比如下 其二，由于本發(fā)明的在步驟(b)中將放入片狀殼聚糖的溶解釜密封后抽成真空，片狀殼聚糖本身在脫鈣、脫蛋白質(zhì)時(shí)產(chǎn)生大量的間隙中的氣體及片狀殼聚糖原料壓合時(shí)間隙大量氣體都被抽出，這樣在加入醋酸溶液后，醋酸溶液與片狀殼聚糖原料內(nèi)外同時(shí)、充分接觸，加快了溶解的速度同時(shí)僅產(chǎn)生少量的紡絲液氣泡，為下一步的紡絲液脫泡減少難度；步驟(d)的勻速攪拌也有利于紡絲液黏度的均一，紡出穩(wěn)定的高質(zhì)量純殼聚糖纖維。

具體實(shí)施例方式 現(xiàn)對(duì)本發(fā)明提供的一種工業(yè)化生產(chǎn)純殼聚糖纖維的紡絲液及其制備方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明 實(shí)施例一篩選片狀殼聚糖原料，黏度2600mpa·s，脫乙酰度92％，去雜質(zhì)，稱(chēng)取100Kg；將稱(chēng)取的片狀殼聚糖原料放入溶解釜內(nèi)，密封后抽成真空，加入0.9％的醋酸溶液3180Kg，在常溫下浸泡60分鐘；在釜內(nèi)壓力是5000pa下，勻速攪拌19小時(shí)，速度26轉(zhuǎn)/分，靜置3小時(shí)，制得紡絲液。
實(shí)施例二篩選片狀殼聚糖原料，黏度1400mpa·s，脫乙酰度94％，去雜質(zhì)，稱(chēng)取200Kg；將稱(chēng)取的片狀殼聚糖原料放入溶解釜內(nèi)，密封后抽成真空，加入3％的醋酸溶液2960Kg，在常溫下浸泡50分鐘；在釜內(nèi)壓力是3500pa下，勻速攪拌12小時(shí)，速度40轉(zhuǎn)/分，靜置2小時(shí)，制得紡絲液。
實(shí)施例三篩選片狀殼聚糖原料，黏度1000mpa·s，脫乙酰度96％，去雜質(zhì)，稱(chēng)取300Kg；將稱(chēng)取的片狀殼聚糖原料放入溶解釜內(nèi)，密封后抽成真空，加入6％的醋酸溶液3450Kg，在常溫下浸泡40分鐘；在釜內(nèi)壓力是2000pa下，勻速攪拌7.5小時(shí)，速度60轉(zhuǎn)/分，靜置1小時(shí)，制得紡絲液。
權(quán)利要求
1.一種工業(yè)化生產(chǎn)純殼聚糖纖維的紡絲液，其特征在于，選用的殼聚糖原料為片狀且脫乙酰度≥92％，黏度≥1000mpa·s。
2.如權(quán)利要求1所述的作為所述的一種工業(yè)化生產(chǎn)純殼聚糖纖維的紡絲液，其特征在于，選用的殼聚糖原料脫乙酰度≥95％，黏度≥1500mpa·s。
3.一種如權(quán)利要求1或2所述的工業(yè)化生產(chǎn)純殼聚糖纖維的紡絲液制備方法，其特征在于，包括以下步驟
步驟(a)篩選片狀殼聚糖原料，去雜質(zhì)；
步驟(b)將選好的占紡絲液總重量3％-8％片狀殼聚糖原料放入溶解釜內(nèi)，密封后抽成真空；
步驟(c)加入0.9％-6％醋酸溶液，在常溫下浸泡40-60分鐘；
步驟(d)在釜內(nèi)壓力≤5000pa下，勻速攪拌7.5-19小時(shí)，速度26-60轉(zhuǎn)/分，靜置1-3小時(shí)，制得紡絲液；
4.如權(quán)利要求3所述的一種工業(yè)化生產(chǎn)純殼聚糖纖維的紡絲液制備方法，其特征在于，在所述步驟(d)中，釜內(nèi)壓力≤3000pa。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種工業(yè)化生產(chǎn)純殼聚糖纖維的紡絲液及其制備方法，其方法包括以下步驟步驟(a)篩選片狀殼聚糖原料，去雜質(zhì)；步驟(b)將選好的占紡絲液總重量3％-8％片狀殼聚糖原料放入溶解釜內(nèi)，密封后抽成真空；步驟(c)加入0.9％-6％醋酸溶液，在常溫下浸泡40-60分鐘；步驟(d)在釜內(nèi)壓力≤5000Pa下，勻速攪拌7.5-19小時(shí)，速度26-60轉(zhuǎn)/分，靜置1-3小時(shí)，制得紡絲液；用這種方法，保證殼聚糖的分子鏈原狀態(tài)結(jié)構(gòu)，又能在單位時(shí)間內(nèi)快速、均勻的溶解片狀殼聚糖及這種方法制備的紡絲液，以適宜工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)需要。
文檔編號(hào)D01D1/02GK101812743SQ20101016686
公開(kāi)日2010年8月25日 申請(qǐng)日期2010年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月10日
發(fā)明者周家村, 胡廣敏 申請(qǐng)人:山東華興海慈新材料有限公司