專利名稱：普通及功能性海藻酸鈣纖維的制備方法與用途的制作方法
技術領域：
本組發明涉及可用于制作無紡布和紡織品的普通及功能性海藻酸鈣纖維，以及其制備方法與用途。
背景技術：
海藻酸鈉是從褐藻類的海帶或馬尾藻中提取的一種天然高分子物質，具有良好的生物降解性、生物相容性、增稠性、成膜性和穩定性。海水中的礦物質積累在海藻中，它還含有碳水化合物、氨基酸、脂肪和維生素等。海藻中含有鈣、鎂、維生素A、E、C等成分，對皮膚有自然美容的效果，所以海藻被用在化妝品中以促進皮膚的血液供用，激活細胞的新陳代謝，可使皮膚保持嬌嫩、結實、光滑。海藻中的物質還有消炎、止癢的功能，在皮膚病的治療上有特殊的用途。海藻中含有胡蘿卜素，它是維生素A的母體，被用來治療癌癥。因此，開發研制以海藻酸鈉為主要原料制取相應海藻酸鈣纖維的發明創造，也將具有特別重要的社會經濟意義。
發明內容
本組發明的任務之一在于提供一種濕法紡絲制備普通海藻酸鈣纖維的方法。
本組發明的任務之二在于提供一種濕法紡絲制備功能性海藻酸鈣纖維的方法。
本組發明的任務之三在于提供海藻酸鈣纖維及功能性海藻酸鈣纖維的用途。
為實現本組發明任務一，其技術解決方案是一種普通海藻酸鈣纖維的制備方法，有以下步驟a將適量海藻酸鈉溶于水制取質量百分比為3％～8％的海藻酸鈉溶液；b將適量氯化鈣溶于水中制取質量百分比為2％～5％的氯化鈣溶液，制取凝固浴；c將步驟a制取的海藻酸鈉溶液在步驟b制取的足量凝固浴中以濕法紡絲制取海藻酸鈣纖維，纖維的拉伸率為30％～50％。
上述制備方法，步驟c中有步驟c1將海藻酸鈉溶液經過濾、減壓脫泡后，于室溫在凝固浴中以濕法紡絲。
上述制備方法，步驟c1中有步驟c11將海藻酸鈉溶液經溶脹1～5h，攪拌2～8h，然后經過濾，并減壓脫泡10～20h后，于室溫15～30℃條件下在凝固浴中以濕法紡絲。
在上述步驟c11中，溶脹時間為3h，攪拌時間為5h，減壓脫泡時間為16h，室溫為25℃。
一種功能性海藻酸鈣纖維的制備方法，有以下步驟
a將適量海藻酸鈉溶于水制取質量百分比為3％～5％的海藻酸鈉溶液；b將相對于海藻酸鈉質量百分比0.5-20％的功能性材料加入到已配制好的海藻酸鈉溶液中，充分攪拌均勻，制得海藻酸鈉與功能性材料的混合液；c將適量氯化鈣溶于水中制取質量百分比為2％～5％的氯化鈣溶液，制取凝固浴；d將步驟b制取的海藻酸鈉與功能性材料混合液在步驟c制取的足量凝固浴中以濕法紡絲法制取功能性海藻酸鈣纖維，纖維的拉伸率為30％～50％。
上述制備方法，步驟d中有步驟d1將海藻酸鈉與功能性材料混合液經過濾、減壓脫泡后，于室溫在凝固浴中以濕法紡絲。
上述制備方法，步驟d1中有步驟d11將海藻酸鈉與功能材料混合液經溶脹1～5h，攪拌2～8h，然后經過濾，并減壓脫泡10～20h后，于15～30℃在凝固浴中以濕法紡絲。
在上述步驟d11中，溶脹時間為3h，攪拌時間為5h，減壓脫泡時間為16h，室溫為25℃。
上述制備方法，步驟b中所述功能性材料包括抗菌材料納米抗菌粉體和殼聚糖微膠囊；抗紫外線材料納米抗紫外線粉體；遠紅外材料納米遠紅外粉體；負離子發生體納米負離子發生體；其中的一種或多種組配。
上述各制備方法制取海的藻酸鈣纖維及功能性海藻酸鈣纖維，可用于制造醫用無紡布，也可用于純紡或與棉、粘膠、竹漿、毛、麻纖維混紡制造服裝用和裝飾用織物。
本組發明易于實施。其制備的普通海藻酸鈣纖維和功能性海藻酸鈣纖維，具有良好的吸濕性，無毒、無害、安全性高，力學性能良好。適用于制作無紡布和紡織品，用于醫用敷料(如醫用紗布、創可貼等)、服裝面料和裝飾織物等，具有良好的應用前景。
具體實施例方式
本發明中，制備普通海藻酸鈣纖維或功能性海藻酸鈣纖維是將海藻酸鈉溶液或海藻酸鈉與功能材料混合液經過噴絲板擠出后送入含鈣離子的凝固浴中，海藻酸鈉與鈣離子發生離子交換，即形成不溶于水的海藻酸鈣纖維。
實施例1取30g海藻酸鈉溶于970mL蒸餾水得到3％(質量百分比)的海藻酸鈉溶液。將海藻酸鈉溶液經溶脹1h，攪拌2h，然后經過濾，并減壓脫泡10h后，于15℃時在組成為2％(質量百分比)溫度為15℃的氯化鈣水溶液的凝固浴中通過濕法紡絲法制備海藻酸鈣纖維，纖維拉伸率可達30％。可作為纖維原料，制造醫用無紡布和純紡或與棉、粘膠、竹漿、毛、麻等纖維混紡制造服用和裝飾織物等。
實施例2取35g海藻酸鈉溶于965mL蒸餾水得到3.5％(質量百分比)的海藻酸鈉溶液。將海藻酸鈉溶液經溶脹3h，攪拌5h，然后經過濾和減壓脫泡16h后，于25℃時在組成為3％(質量百分比)溫度為25℃的氯化鈣水溶液的凝固浴中通過濕法紡絲法制備海藻酸鈣纖維，纖維拉伸率可達30％。可作為纖維原料，制造醫用無紡布和純紡或與棉、粘膠、竹漿、毛、麻等纖維混紡制造服用和裝飾織物等。
實施例3取40g海藻酸鈉溶于960mL蒸餾水得到4％(質量百分比)的海藻酸鈉溶液。將海藻酸鈉溶液經溶脹4h，攪拌6h，然后經過濾，并減壓脫泡18h后，于20℃時在組成為4％(質量百分比)溫度為20℃的氯化鈣水溶液的凝固浴中通過濕法紡絲法制備海藻酸鈣纖維，纖維拉伸率可達40％。可作為纖維原料，制造醫用無紡布和純紡或與棉、粘膠、竹漿、毛、麻等纖維混紡制造服用和裝飾織物等。
實施例4取80g海藻酸鈉溶于920mL蒸餾水得到8％(質量百分比)的海藻酸鈉溶液。將海藻酸鈉溶液經溶脹5h，攪拌8h，然后經過濾，并減壓脫泡20h后，于30℃時在組成為5％(質量百分比)溫度為30℃的氯化鈣水溶液的凝固浴中通過濕法紡絲法制備海藻酸鈣纖維，纖維拉伸率可達50％。可作為纖維原料，制造醫用無紡布和純紡或與棉、粘膠、竹漿、毛、麻等纖維混紡制造服用和裝飾織物等。
實施例5取30g海藻酸鈉溶于970mL蒸餾水得到3％(質量百分比)的海藻酸鈉溶液，邊攪拌邊加入相對于海藻酸鈉質量百分比0.5％的納米二氧化鈦載銀復合粉體；將溶液溶脹1h，攪拌2h，然后經過濾，并減壓脫泡10h后，于25℃時在組成為2％(質量百分比)溫度為25℃的氯化鈣水溶液的凝固浴中通過濕法紡絲法制備海藻纖維，纖維拉伸率可達30％。按美國AATCC Test Method 100標準檢測，對金黃色葡萄球菌抑菌率達90％以上。可作為纖維原料，制造醫用無紡布和純紡或與棉、粘膠、竹漿、毛、麻等纖維混紡制造服用和裝飾織物等。
實施例6取40g海藻酸鈉溶于960mL蒸餾水得到4％(質量百分比)的海藻酸鈉溶液，邊攪拌邊加入相對于海藻酸鈉質量百分比1％的納米二氧化鈦載銀復合粉體；將溶液溶脹3h，攪拌5h，然后經過濾和減壓脫泡16h后，于25℃時在組成為4％(質量百分比)溫度為25℃的氯化鈣水溶液的凝固浴中通過濕法紡絲法制備海藻纖維，纖維拉伸率可達40％。按美國AATCC Test Method 100標準檢測，對金黃色葡萄球菌抑菌率達95％以上。可作為纖維原料，制造醫用無紡布和純紡或與棉、粘膠、竹漿、毛、麻等纖維混紡制造服用和裝飾織物等。
實施例7取80g海藻酸鈉溶于920mL蒸餾水得到8％(質量百分比)的海藻酸鈉溶液，邊攪拌邊加入相對于海藻酸鈉質量百分比20％的納米二氧化鈦載銀復合粉體；將溶液溶脹5h，攪拌8h，然后經過濾，并減壓脫泡20h后，于30℃時在組成為5％(質量百分比)溫度為30℃的氯化鈣水溶液的凝固浴中通過濕法紡絲法制備海藻纖維，纖維拉伸率可達50％。按美國AATCC Test Method 100標準檢測，對金黃色葡萄球菌抑菌率達98％以上。可作為纖維原料，制造醫用無紡布和純紡或與棉、粘膠、竹漿、毛、麻等纖維混紡制造服用和裝飾織物等。
實施例8取45g海藻酸鈉溶于955mL蒸餾水得到4.5％(質量百分比)的海藻酸鈉溶液，邊攪拌邊加入相對于海藻酸鈉質量百分比3％的納米二氧化鈦復合粉體；將溶液溶脹3h，攪拌5h，然后經過濾和減壓脫泡16h后，于25℃時在組成為5％(質量百分比)溫度為25℃的氯化鈣水溶液的凝固浴中通過濕法紡絲法制備海藻纖維，纖維拉伸率可達50％。按GB/T17032-1997標準檢測，對紫外線屏蔽率達80％以上。可作為纖維原料，純紡或與棉、粘膠、竹漿、毛、麻等纖維混紡制造服用和裝飾織物等。
實施例9取45g海藻酸鈉溶于955mL蒸餾水得到4.5％(質量百分比)的海藻酸鈉溶液，邊攪拌邊加入相對于海藻酸鈉質量百分比3％的納米二氧化鈦復合粉體；將溶液溶脹3h，攪拌5h，然后經過濾和減壓脫泡16h后，于25℃時在組成為5％(質量百分比)溫度為25℃的氯化鈣水溶液的凝固浴中通過濕法紡絲法制備海藻纖維，纖維拉伸率可達50％。經檢測，在8-14μm光譜區的法向發射率達80％以上。可作為纖維原料，純紡或與棉、粘膠、竹漿、毛、麻等纖維混紡制造服用和裝飾織物等。
實施例10取40g海藻酸鈉溶于960mL蒸餾水得到4％(質量百分比)的海藻酸鈉溶液，邊攪拌邊加入相對于海藻酸鈉質量百分比5％納米負離子發生材料粉體；將溶液溶脹3h，攪拌5h，然后經過濾和減壓脫泡16h后，于25℃時在組成為4％(質量百分比)溫度為25℃的氯化鈣水溶液的凝固浴中通過濕法紡絲法制備海藻纖維，纖維拉伸率可達40％。經檢測，負離子發生濃度為4560個/cm3。可作為纖維原料，制造醫用無紡布和純紡或與棉、粘膠、竹漿、毛、麻等纖維混紡制造服用和裝飾織物等。
實施例11取40g海藻酸鈉溶于960mL蒸餾水得到4％(質量百分比)的海藻酸鈉溶液，邊攪拌邊加入相對于海藻酸鈉質量百分比1％的納米抗菌粉體與殼聚糖微膠囊組配物；將溶液溶脹3h，攪拌5h，然后經過濾和減壓脫泡16h后，于25℃時在組成為4％(質量百分比)溫度為25℃的氯化鈣水溶液的凝固浴中通過濕法紡絲法制備海藻纖維，纖維拉伸率可達40％。經檢測，對金黃色葡萄球菌抑菌率達95％以上。可作為纖維原料，制造醫用無紡布和純紡或與棉、粘膠、竹漿、毛、麻等纖維混紡制造服用和裝飾織物等。
實施例12取40g海藻酸鈉溶于960mL蒸餾水得到4％(質量百分比)的海藻酸鈉溶液，邊攪拌邊加入相對于海藻酸鈉質量百分比3％的納米抗紫外線粉體；將溶液溶脹3h，攪拌5h，然后經過濾和減壓脫泡16h后，于25℃時在組成為4％(質量百分比)溫度為25℃的氯化鈣水溶液的凝固浴中通過濕法紡絲法制備海藻纖維，纖維拉伸率可達40％。經檢測，對金黃色葡萄球菌抑菌率達90％以上，對紫外線屏蔽率達80％以上。可作為纖維原料，制造醫用無紡布和純紡或與棉、粘膠、竹漿、毛、麻等纖維混紡制造服用和裝飾織物等。
實施例13取40g海藻酸鈉溶于960mL蒸餾水得到4％(質量百分比)的海藻酸鈉溶液，邊攪拌邊加入相對于海藻酸鈉質量百分比3％的納米遠紅外粉體；將溶液溶脹3h，攪拌5h，然后經過濾和減壓脫泡16h后，于25℃時在組成為4％(質量百分比)溫度為25℃的氯化鈣水溶液的凝固浴中通過濕法紡絲法制備海藻纖維，纖維拉伸率可達40％。經檢測，在8-14μm光譜區的法向發射率達80％以上。可作為纖維原料，制造醫用無紡布和純紡或與棉、粘膠、竹漿、毛、麻等纖維混紡制造服用和裝飾織物等。
實施例14取40g海藻酸鈉溶于960mL蒸餾水得到4％(質量百分比)的海藻酸鈉溶液，邊攪拌邊加入相對于海藻酸鈉質量百分比8％的納米抗菌粉體、納米抗紫外線粉體、納米遠紅外粉體及納米負離子發生體等組配物，組配物中各原料的配比可根據需要自由設定；將溶液溶脹3h，攪拌5h，然后經過濾和減壓脫泡16h后，于25℃時在組成為4％(質量百分比)溫度為25℃的氯化鈣水溶液的凝固浴中通過濕法紡絲法制備海藻纖維，纖維拉伸率可達40％。經檢測，對金黃色葡萄球菌抑菌率達90％以上；對紫外線屏蔽率達80％以上；在8-14μm光譜區的法向發射率達80％以上；負離子發生濃度為2580個/cm3。可作為纖維原料，制造醫用無紡布和純紡或與棉、粘膠、竹漿、毛、麻等纖維混紡制造服用和裝飾織物等。
實施例15取40g海藻酸鈉溶于960mL蒸餾水得到4％(質量百分比)的海藻酸鈉溶液，邊攪拌邊加入相對于海藻酸鈉質量百分比6％的納米抗菌粉體與納米抗紫外線粉體、納米遠紅外粉體或納米負離子發生體的組配物，組配物中兩種原料的配比可根據需要自由設定；將溶液溶脹3h，攪拌5h，然后經過濾和減壓脫泡16h后，于25℃時在組成為4％(質量百分比)溫度為25℃的氯化鈣水溶液的凝固浴中通過濕法紡絲法制備海藻纖維，纖維拉伸率可達40％。經檢測，對金黃色葡萄球菌抑菌率達85％以上；對紫外線屏蔽率達80％以上；在8-14μm光譜區的法向發射率達80％以上；負離子發生濃度為2580個/cm3。可作為纖維原料，制造醫用無紡布和純紡或與棉、粘膠、竹漿、毛、麻等纖維混紡制造服用和裝飾織物等。
實施例16取40g海藻酸鈉溶于960mL蒸餾水得到4％(質量百分比)的海藻酸鈉溶液，邊攪拌邊加入相對于海藻酸鈉質量百分比10％的納米抗菌粉體與納米抗紫外線粉體及納米遠或紅外粉體及納米負離子發生體的組配物，組配物中三種原料的配比可根據需要自由設定；將溶液溶脹3h，攪拌5h，然后經過濾和減壓脫泡16h后，于25℃時在組成為4％(質量百分比)溫度為25℃的氯化鈣水溶液的凝固浴中通過濕法紡絲法制備海藻纖維，纖維拉伸率可達40％。經檢測，對金黃色葡萄球菌抑菌率達95％以上；對紫外線屏蔽率達80％以上；在8-14μm光譜區的法向發射率達80％以上；負離子發生濃度為3780個/cm3。可作為纖維原料，制造醫用無紡布和純紡或與棉、粘膠、竹漿、毛、麻等纖維混紡制造服用和裝飾織物等。
將實施例2、6、8、9、10所得纖維進行力學性能測試，測試結果見表一。
表一海藻酸鈣纖維的力學性能
權利要求
1.一種普通海藻酸鈣纖維的制備方法，其特征是有以下步驟a將適量海藻酸鈉溶于水制取質量百分比為3％～8％的海藻酸鈉溶液；b將適量氯化鈣溶于水中制取質量百分比為2％～5％的氯化鈣溶液，制取凝固浴；c將步驟a制取的海藻酸鈉溶液在步驟b制取的足量凝固浴中以濕法紡絲制取海藻酸鈣纖維，纖維的拉伸率為30％～50％。
2.根據權利要求1所述的普通海藻酸鈣纖維的制備方法，其特征在于所述制備方法，步驟c中有步驟c1將海藻酸鈉溶液經過濾、減壓脫泡后，于室溫在凝固浴中以濕法紡絲。
3.根據權利要求2所述的普通海藻酸鈣纖維的制備方法，其特征在于所述制備方法，步驟c1中有步驟c11將海藻酸鈉溶液經溶脹1～5h，攪拌2～8h，然后經過濾，并減壓脫泡10～20h后，于室溫15～30℃條件下在凝固浴中以濕法紡絲。
4.根據權利要求3所述的普通海藻酸鈣纖維的制備方法，其特征在于在所述步驟c11中，溶脹時間為3h，攪拌時間為5h，減壓脫泡時間為16h，室溫為25℃。
5.一種功能性海藻酸鈣纖維的制備方法，其特征是有以下步驟a將適量海藻酸鈉溶于水制取質量百分比為3％～5％的海藻酸鈉溶液；b將相對于海藻酸鈉質量百分比0.5-20％的功能性材料加入到已配制好的海藻酸鈉溶液中，充分攪拌均勻，制得海藻酸鈉與功能性材料的混合液；c將適量氯化鈣溶于水中制取質量百分比為2％～5％的氯化鈣溶液，制取凝固浴；d將步驟b制取的海藻酸鈉與功能性材料混合液在步驟c制取的足量凝固浴中以濕法紡絲法制取功能性海藻酸鈣纖維，纖維的拉伸率為30％～50％。
6.根據權利要求5所述的功能性海藻酸鈣纖維的制備方法，其特征在于所述制備方法，步驟d中有步驟d1將海藻酸鈉與功能性材料混合液經過濾、減壓脫泡后，于室溫在凝固浴中以濕法紡絲。
7.根據權利要求6述的功能性海藻酸鈣纖維的制備方法，其特征在于所述制備方法，步驟d1中有步驟d11將海藻酸鈉與功能材料混合液經溶脹1～5h，攪拌2～8h，然后經過濾，并減壓脫泡10～20h后，于15～30℃在凝固浴中以濕法紡絲。
8.根據權利要求7所述的功能性海藻酸鈣纖維的制備方法，其特征在于在所述步驟d11中，溶脹時間為3h，攪拌時間為5h，減壓脫泡時間為16h，室溫為25℃。
9.根據權利要求5所述的功能性海藻酸鈣纖維的制備方法，其特征在于所述制備方法，步驟b中所述功能性材料包括抗菌材料納米抗菌粉體和殼聚糖微膠囊；抗紫外線材料納米抗紫外線粉體；遠紅外材料納米遠紅外粉體；負離子發生體納米負離子發生體；其中的一種或多種組配。
10.權利要求1或5所述普通海藻酸鈣纖維/功能性海藻酸鈣纖維的制備方法制取的纖維，用于制造醫用無紡布，也可用于純紡或與棉、粘膠、竹漿、毛、麻纖維混紡制造服裝用和裝飾用織物。
全文摘要
本發明公開了普通海藻酸鈣纖維及功能性海藻酸鈣纖維的制備方法，特征是有以下步驟將適量海藻酸鈉溶于水制取質量百分比為3％～8％的海藻酸鈉溶液，并可在溶液中加入適宜的功能性材料；將適量氯化鈣溶于水中制取質量百分比為2％～5％的氯化鈣溶液，制取凝固浴；將制取的海藻酸鈉溶液在足量凝固浴中以濕法紡絲制取海藻酸鈣纖維，纖維的拉伸率為30％～50％。上述方法獲得的纖維可用于制造醫用無紡布，也可用于純紡或與棉、粘膠、竹漿、毛、麻纖維混紡制造服裝用和裝飾用織物。
文檔編號D01D5/06GK101033564SQ20071001440
公開日2007年9月12日 申請日期2007年4月16日 優先權日2007年4月16日
發明者朱平, 郭肖青, 郭憲英, 隋淑英, 張傳杰 申請人:青島大學