專利名稱：含氯化血紅素的麻纖維及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬功能化纖維領(lǐng)域，特別是涉及一種含氯化血紅素的麻纖維及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著新型建材和裝飾材料的廣泛使用，居室環(huán)境污染物日趨增加，環(huán)境日趨惡化。室 內(nèi)常見的有害物質(zhì)多達數(shù)千種，而其中甲醛以存在的普遍性、來源的廣泛性、對人體的危 害性大、釋放周期長等因素已成為最危險的污染源之一。
目前，國內(nèi)外較多采取的治理室內(nèi)甲醛污染的空氣凈化技術(shù)歸納起來主要有光催化 技術(shù)、物理吸附、化學(xué)吸附、生物技術(shù)等。但以上方法在反應(yīng)條件苛刻、吸附飽和、對環(huán) 境產(chǎn)生二次污染、難以重復(fù)使用、制造成本高等方面還有一定缺陷。相關(guān)的報道有新型 環(huán)境凈化材料一納米Ti02的性能及應(yīng)用李曉靜，遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報2002， 12 ， 790；催化熒光燈的制備及其降解甲醛的能力黃冬根，華南理工大學(xué)學(xué)報2006， 10: 35-37；毛織物負載納米二氧化鈦光催化降解甲醛的研究劉娜，2006中國國際毛紡織 會議羊毛論壇論文集2006， 11: 290；新型吸附功能纖維的合成及吸附性能研究張艷 麗，化學(xué)世界2006， 7: 407；天然甲醛消除劑的研究謝洪柱，化工科技市場2005， 12:26-28;二氧化氯緩釋裝置去除室內(nèi)甲醛的效果鄭進勝，解放軍預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志2006,12: 408；抗菌防臭纖維和織物的中國專利有01109549.0， 92108481.1 ， 94112079.1,92109930.4， 87100231， 92108488.9等。
利用金屬卟啉類化合物的氧化還原催化功能來氧化有機廢物目前有多篇文章介紹，
如催化氧化型消臭蠶絲纖維的研究姚玉元，紡織學(xué)報2004， 6: 7；兩種負載不同
金屬酞菁纖維的消臭性能比較張利，浙江理工大學(xué)學(xué)報2006， 9: 260。也有較多相 關(guān)專利，如專利CN1746342A是通過把有機金屬催化劑分散在紡絲漿液中，濕法紡絲得到 消臭纖維；專利CN1900411A和CN101070680A合成金屬酞菁，并通過共價鍵作用使其負 載于纖維材料上，此種纖維對有機臭氣具有一定降解作用。
血紅素是高等生物體內(nèi)負責(zé)運載氧的一種蛋白質(zhì),主要存在于動物的血液和肌肉中。有 在體內(nèi)參與氧的運送、交換和多種催化功能。目前也開始有人研究血紅素在催化領(lǐng)域的作 用。本發(fā)明的創(chuàng)新和特點是從動物血中提取的氯化血紅素通過化學(xué)反應(yīng)接枝到麻類纖維 上，利用它的氧化還原催化作用及麻纖維優(yōu)良的吸附性能，制備降解含硫、氮和醛類的有 機還原性氣體的功能纖維。也可專門用于室內(nèi)甲醛氣體的去除。目前還沒這方面的研究或 專利報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種含氯化血紅素的麻纖維及其制備方法，該纖維具有吸附降解' 室內(nèi)含硫、氮和醛類的有機還原性氣體的功能，可以制備消除甲醛的紡織品。
本發(fā)明的含氯化血紅素的麻纖維，該麻纖維是一種含質(zhì)量百分數(shù)為0.15%~1%氯化血紅 素改性的麻纖維。
所述麻纖維是苧麻、亞麻、大麻、紅麻、黃麻中的一種或其混合物。 所述含氯化血紅素的麻纖維，其氯化血紅素接枝率為0.15%~1%,甲醛的消除率為 55%~87%。
本發(fā)明的含氯化血紅素的麻纖維的制備方法，包括
(1) 將麻纖維浸漬在氯化血紅素-氫氧化鈉水溶液中，20 6(TC處理20 60min，擠干， 隨后用酸性溶液使纖維酸化，在25 8(TC以下溫度干燥；
(2) 將上述得到的纖維在110-150'C溫度下焙烘1 5min，在氫氧化鈉水溶液中洗滌，再 在清水中漂洗至中性，干燥，即得到含氯化血紅素的麻纖維。
所述所步驟(1)中的的麻纖維是韌皮植物中提取的纖維素纖維，是苧麻、亞麻、大 麻、紅麻、黃麻中的一種或其混合物。
所述步驟(1)中的麻纖維:氯化血紅素-氫氧化鈉水溶液的質(zhì)量比為1:50 1:200;其 中，氯化血紅素-氫氧化鈉水溶液中氯化血紅素的質(zhì)量百分數(shù)為0.05% 0.5%，氫氧化鈉的 質(zhì)量百分數(shù)為0.1% 0.4%。
所步驟(1)中的酸性溶液是硫酸、鹽酸、醋酸中的一種或其混合物，質(zhì)量濃度為 0.1%~0.5%。
所步驟(1)中的酸化是通過酸性溶液噴霧處理使纖維酸化，使pH值為4 6。 所述步驟(2)中的氫氧化鈉水溶液是質(zhì)量百分數(shù)為0.4%的氫氧化鈉水溶液。
本發(fā)明中氯化血紅素能活化氧氣催化氧化含硫、氮和醛類的有機還原性氣體，其本身 被還原成低價的化合物，在空氣中它又能被氧化成高價的金屬化合物，因此又具有氧化能 力，是個不斷循環(huán)往復(fù)的過程；同時，麻類纖維是我國較為重要的紡織原料之一，麻纖維 是天然植物的提取物，屬纖維素纖維。其孔洞縫隙較多，表面還有縱向溝槽，因此它可以 有效快速的將含硫、氮和醛類的有機還原性氣體吸附到功能纖維內(nèi)部，大大提高在有效反 應(yīng)區(qū)域內(nèi)底物的濃度，從而利于氯化血紅素催化作用的發(fā)揮。
有益效果
(1) 本發(fā)明制備的麻纖維，在氧氣充足的條件下，能有效的吸附降解空氣中低濃度的甲 醛及多種含硫、氮和醛類的有機還原性氣體；
(2) 本發(fā)明所選用的載體為常見的天然纖維，制備過程簡單、易于操作。得到的纖維可 用于各類紡織品的加工；
(3) 本發(fā)明所用的催化劑血紅素為動物血中提取，非人工合成化合物，既充分利用了天 然的材料，又有環(huán)保意義。
具體實施例方式
下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù) 人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限 定的范圍。
以下所用的所有化工原料都是市售常規(guī)原料。
實施例1
(1) 將5克氯化血紅素粉末溶解于4克氫氧化鈉和991克水的混合溶液中，配置成氯化 血紅素-氫氧化鈉水溶液；
(2) 把2克苧麻纖維浸漬在4(TC的100克上述氯化血紅素-氫氧化鈉水溶液中，浸漬40 分鐘，取出擠干，用質(zhì)量濃度為0.1%的鹽酸噴霧在纖維上，以酸化纖維，使纖維的pH值 為5，然后在80。C干燥；
(3) 然后在13(TC溫度下焙烘3分鐘，再把焙烘后的纖維，在氫氧化鈉質(zhì)量百分比為0.4% 的水溶液中洗滌，再在水中漂洗至中性，干燥得到含氯化血紅素的苧麻纖維。
所得含氯化血紅素的苧麻纖維，其氯化血紅素接枝率為1% (即纖維中含氯化血紅素 的質(zhì)量百分數(shù)約為1%)，甲醛的消除率為87%。
檢測方法在十立升的專用測試密閉有機玻璃箱中，懸掛2g此種功能纖維，用注射 器通過橡膠塞注入甲醛氣體，使其濃度為lmg/r^左右。經(jīng)24小時后，用PPM-400ST甲 醛檢測儀測定其中甲醛的濃度。甲醛消除率為(d—C2) / d。其中，C1:反應(yīng)前甲醛濃 度，C2:反應(yīng)后甲醛濃度。以下實施例的檢測方法相同。
實施例2
(1)將4克氯化血紅素粉末溶解于4克氫氧化鈉和992克水的混合溶液中，配置成氯化血紅素-氫氧化鈉水溶液；
(2) 把2克亞麻纖維浸漬在60。C的100克上述氯化血紅素-氫氧化鈉水溶液中，浸漬20 分鐘，取出擠干，用質(zhì)量濃度為0.15%的硫酸噴霧在纖維上，以酸化纖維，使纖維的pH 值為4，在6(TC千燥；
(3) 然后在12(TC溫度下焙烘4分鐘，再把焙烘后的纖維，在氫氧化鈉質(zhì)量百分比為0.4% 的水溶液中洗滌，再在水中漂洗至中性，干燥得到含氯化血紅素的亞麻纖維。
所得纖維氯化血紅素接枝率為0.65% (即纖維中含氯化血紅素的質(zhì)量百分數(shù)約為 0.65%)，甲醛的消除率為75%。
實施例3
(1) 將2克氯化血紅素粉末溶解于4克氫氧化鈉和994克水的混合溶液中，配置成氯化 血紅素-氫氧化鈉水溶液；
(2) 把2克大麻纖維浸漬在35。C的100克上述氯化血紅素-氫氧化鈉水溶液中，浸漬45 分鐘，取出擠干，用質(zhì)量濃度為0.2%的醋酸噴霧在纖維上，以酸化纖維，使纖維的pH值 為6，在4(TC干燥；
(3) 然后在15(TC溫度下焙烘1分鐘，再把焙烘后的纖維，在氫氧化鈉質(zhì)量百分比為0.4% 的水溶液中洗滌，再在水中漂洗至中性，干燥得到含氯化血紅素的大麻纖維。
所得纖維氯化血紅素接枝率為0.35% (即纖維中含氯化血紅素的質(zhì)量百分數(shù)約為 0.35%)，甲醛的消除率為68%。
實施例4
(1) 將0.5克氯化血紅素粉末溶解于4克氫氧化鈉和995.5克水的混合溶液中，配置成氯 化血紅素-氫氧化鈉水溶液；
(2) 把2克黃麻纖維浸漬在20。C的100克上述氯化血紅素-氫氧化鈉水溶液中，浸漬60 分鐘，取出擠干，用質(zhì)量濃度為0.2%的鹽酸噴霧在纖維上，以酸化纖維，使纖維的pH值 為5，在25'C干燥；
(3) 然后在14(TC溫度下焙烘2分鐘。再把焙烘后的纖維，在氫氧化鈉質(zhì)量百分比為0.4% 的水溶液中洗滌，再在水中漂洗至中性，干燥得到含氯化血紅素的黃麻纖維。
所得纖維氯化血紅素接枝率為0.15%(即纖維中含氯化血紅素的質(zhì)量百分數(shù)約為0.15%), 甲醛的消除率為55%。
實施例5
(1) 將3克氯化血紅素粉末溶解于4克氫氧化鈉和993克水的混合溶液中，配置成氯化 血紅素-氫氧化鈉水溶液；
(2) 把2克紅麻纖維浸漬在45'C的100克上述氯化血紅素-氫氧化鈉水溶液中，浸漬30 分鐘，取出擠干，用質(zhì)量濃度為0.5%的醋酸噴霧在纖維上，以酸化纖維，使纖維的PH值 為5，在50'C干燥；
(3) 然后在11(TC溫度下焙烘5分鐘，再把焙烘后的纖維，在氫氧化鈉質(zhì)量百分比為0.4% 的水溶液中洗滌，再在水中漂洗至中性，干燥得到含氯化血紅素的紅麻纖維。
所得纖維氯化血紅素接枝率為0.25% (即纖維中含氯化血紅素的質(zhì)量百分數(shù)約為 0.25%)，甲醛的消除率為65%。
權(quán)利要求
1. 一種含氯化血紅素的麻纖維，其特征在于該麻纖維是一種含質(zhì)量百分數(shù)為0.15％～1％氯化血紅素改性的麻纖維。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含氯化血紅素的麻纖維，其特征在于所述麻纖維是苧麻、亞 麻、大麻、紅麻、黃麻中的一種或其混合物。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含氯化血紅素的麻纖維，其特征在于所述含氯化血紅素的麻纖維，其氯化血紅素接枝率為0.15%~1%，甲醛的消除率為55%~87%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含氯化血紅素的麻纖維的制備方法，包括-(1) 將麻纖維浸漬在氯化血紅素-氫氧化鈉水溶液中，20 6(TC處理20 60min，擠干， 隨后用酸性溶液使纖維酸化，在25 8(TC以下溫度干燥；(2) 將上述得到的纖維在110-15(TC溫度下焙烘1 5min，在氫氧化鈉水溶液中洗滌，再 在清水中漂洗至中性，干燥，即得到含氯化血紅素的麻纖維。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的含氯化血紅素的麻纖維的制備方法，其特征在于所述所步驟 (1)中的的麻纖維是韌皮植物中提取的纖維素纖維，是苧麻、亞麻、大麻、紅麻、黃麻中的一種或其混合物。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的含氯化血紅素的麻纖維的制備方法，其特征在于所述步驟(l) 中的麻纖維:氯化血紅素-氫氧化鈉水溶液的質(zhì)量比為1:50 1:200;其中，氯化血紅素-氫氧 化鈉水溶液中氯化血紅素的質(zhì)量百分數(shù)為0.05% 0.5%，氫氧化鈉的質(zhì)量百分數(shù)為0.1% 0.4%。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的含氯化血紅素的麻纖維的制備方法，其特征在于所步驟(1) 中的酸性溶液是硫酸、鹽酸、醋酸中的一種或其混合物，質(zhì)量濃度為0.1%~0.5%。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的含氯化血紅素的麻纖維的制備方法，其特征在于所步驟(1) 中的酸化是通過酸性溶液噴霧處理使纖維酸化，使pH值為4~6。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的含氯化血紅素的麻纖維的制備方法，其特征在于所述步驟(2) 中的氫氧化鈉水溶液是質(zhì)量百分數(shù)為0.4%的氫氧化鈉水溶液。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種含氯化血紅素的麻纖維及其制備方法，該麻纖維是一種含質(zhì)量百分數(shù)為0.15％～1％氯化血紅素改性的麻纖維；制備1)將麻纖維浸漬在氯化血紅素-氫氧化鈉水溶液中，20～60℃處理20～60min，擠干，隨后用酸性溶液使纖維酸化，在25～80℃以下溫度干燥；2)將上述得到的纖維在110-150℃溫度下焙烘1～5min，在氫氧化鈉水溶液中洗滌，再在清水中漂洗至中性，干燥，即得到含氯化血紅素的麻纖維。本發(fā)明的麻纖維具有吸附降解室內(nèi)含硫、氮和醛類的有機還原性氣體的功能，可以制備消除甲醛的紡織品。
文檔編號B01J20/22GK101392457SQ20081020035
公開日2009年3月25日 申請日期2008年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月24日
發(fā)明者于偉東, 儲曉露, 劉洪玲, 尤玲玲, 沈海蓉, 章悅庭, 趙冬至 申請人:東華大學(xué)