专利名称：普通及功能性海藻酸钙纤维的制备方法与用途的制作方法
技术领域：
本组发明涉及可用于制作无纺布和纺织品的普通及功能性海藻酸钙纤维，以及其制备方法与用途。
背景技术：
海藻酸钠是从褐藻类的海带或马尾藻中提取的一种天然高分子物质，具有良好的生物降解性、生物相容性、增稠性、成膜性和稳定性。海水中的矿物质积累在海藻中，它还含有碳水化合物、氨基酸、脂肪和维生素等。海藻中含有钙、镁、维生素A、E、C等成分，对皮肤有自然美容的效果，所以海藻被用在化妆品中以促进皮肤的血液供用，激活细胞的新陈代谢，可使皮肤保持娇嫩、结实、光滑。海藻中的物质还有消炎、止痒的功能，在皮肤病的治疗上有特殊的用途。海藻中含有胡萝卜素，它是维生素A的母体，被用来治疗癌症。因此，开发研制以海藻酸钠为主要原料制取相应海藻酸钙纤维的发明创造，也将具有特别重要的社会经济意义。
发明内容
本组发明的任务之一在于提供一种湿法纺丝制备普通海藻酸钙纤维的方法。
本组发明的任务之二在于提供一种湿法纺丝制备功能性海藻酸钙纤维的方法。
本组发明的任务之三在于提供海藻酸钙纤维及功能性海藻酸钙纤维的用途。
为实现本组发明任务一，其技术解决方案是一种普通海藻酸钙纤维的制备方法，有以下步骤a将适量海藻酸钠溶于水制取质量百分比为3％～8％的海藻酸钠溶液；b将适量氯化钙溶于水中制取质量百分比为2％～5％的氯化钙溶液，制取凝固浴；c将步骤a制取的海藻酸钠溶液在步骤b制取的足量凝固浴中以湿法纺丝制取海藻酸钙纤维，纤维的拉伸率为30％～50％。
上述制备方法，步骤c中有步骤c1将海藻酸钠溶液经过滤、减压脱泡后，于室温在凝固浴中以湿法纺丝。
上述制备方法，步骤c1中有步骤c11将海藻酸钠溶液经溶胀1～5h，搅拌2～8h，然后经过滤，并减压脱泡10～20h后，于室温15～30℃条件下在凝固浴中以湿法纺丝。
在上述步骤c11中，溶胀时间为3h，搅拌时间为5h，减压脱泡时间为16h，室温为25℃。
一种功能性海藻酸钙纤维的制备方法，有以下步骤
a将适量海藻酸钠溶于水制取质量百分比为3％～5％的海藻酸钠溶液；b将相对于海藻酸钠质量百分比0.5-20％的功能性材料加入到已配制好的海藻酸钠溶液中，充分搅拌均匀，制得海藻酸钠与功能性材料的混合液；c将适量氯化钙溶于水中制取质量百分比为2％～5％的氯化钙溶液，制取凝固浴；d将步骤b制取的海藻酸钠与功能性材料混合液在步骤c制取的足量凝固浴中以湿法纺丝法制取功能性海藻酸钙纤维，纤维的拉伸率为30％～50％。
上述制备方法，步骤d中有步骤d1将海藻酸钠与功能性材料混合液经过滤、减压脱泡后，于室温在凝固浴中以湿法纺丝。
上述制备方法，步骤d1中有步骤d11将海藻酸钠与功能材料混合液经溶胀1～5h，搅拌2～8h，然后经过滤，并减压脱泡10～20h后，于15～30℃在凝固浴中以湿法纺丝。
在上述步骤d11中，溶胀时间为3h，搅拌时间为5h，减压脱泡时间为16h，室温为25℃。
上述制备方法，步骤b中所述功能性材料包括抗菌材料纳米抗菌粉体和壳聚糖微胶囊；抗紫外线材料纳米抗紫外线粉体；远红外材料纳米远红外粉体；负离子发生体纳米负离子发生体；其中的一种或多种组配。
上述各制备方法制取海的藻酸钙纤维及功能性海藻酸钙纤维，可用于制造医用无纺布，也可用于纯纺或与棉、粘胶、竹浆、毛、麻纤维混纺制造服装用和装饰用织物。
本组发明易于实施。其制备的普通海藻酸钙纤维和功能性海藻酸钙纤维，具有良好的吸湿性，无毒、无害、安全性高，力学性能良好。适用于制作无纺布和纺织品，用于医用敷料(如医用纱布、创可贴等)、服装面料和装饰织物等，具有良好的应用前景。
具体实施例方式
本发明中，制备普通海藻酸钙纤维或功能性海藻酸钙纤维是将海藻酸钠溶液或海藻酸钠与功能材料混合液经过喷丝板挤出后送入含钙离子的凝固浴中，海藻酸钠与钙离子发生离子交换，即形成不溶于水的海藻酸钙纤维。
实施例1取30g海藻酸钠溶于970mL蒸馏水得到3％(质量百分比)的海藻酸钠溶液。将海藻酸钠溶液经溶胀1h，搅拌2h，然后经过滤，并减压脱泡10h后，于15℃时在组成为2％(质量百分比)温度为15℃的氯化钙水溶液的凝固浴中通过湿法纺丝法制备海藻酸钙纤维，纤维拉伸率可达30％。可作为纤维原料，制造医用无纺布和纯纺或与棉、粘胶、竹浆、毛、麻等纤维混纺制造服用和装饰织物等。
实施例2取35g海藻酸钠溶于965mL蒸馏水得到3.5％(质量百分比)的海藻酸钠溶液。将海藻酸钠溶液经溶胀3h，搅拌5h，然后经过滤和减压脱泡16h后，于25℃时在组成为3％(质量百分比)温度为25℃的氯化钙水溶液的凝固浴中通过湿法纺丝法制备海藻酸钙纤维，纤维拉伸率可达30％。可作为纤维原料，制造医用无纺布和纯纺或与棉、粘胶、竹浆、毛、麻等纤维混纺制造服用和装饰织物等。
实施例3取40g海藻酸钠溶于960mL蒸馏水得到4％(质量百分比)的海藻酸钠溶液。将海藻酸钠溶液经溶胀4h，搅拌6h，然后经过滤，并减压脱泡18h后，于20℃时在组成为4％(质量百分比)温度为20℃的氯化钙水溶液的凝固浴中通过湿法纺丝法制备海藻酸钙纤维，纤维拉伸率可达40％。可作为纤维原料，制造医用无纺布和纯纺或与棉、粘胶、竹浆、毛、麻等纤维混纺制造服用和装饰织物等。
实施例4取80g海藻酸钠溶于920mL蒸馏水得到8％(质量百分比)的海藻酸钠溶液。将海藻酸钠溶液经溶胀5h，搅拌8h，然后经过滤，并减压脱泡20h后，于30℃时在组成为5％(质量百分比)温度为30℃的氯化钙水溶液的凝固浴中通过湿法纺丝法制备海藻酸钙纤维，纤维拉伸率可达50％。可作为纤维原料，制造医用无纺布和纯纺或与棉、粘胶、竹浆、毛、麻等纤维混纺制造服用和装饰织物等。
实施例5取30g海藻酸钠溶于970mL蒸馏水得到3％(质量百分比)的海藻酸钠溶液，边搅拌边加入相对于海藻酸钠质量百分比0.5％的纳米二氧化钛载银复合粉体；将溶液溶胀1h，搅拌2h，然后经过滤，并减压脱泡10h后，于25℃时在组成为2％(质量百分比)温度为25℃的氯化钙水溶液的凝固浴中通过湿法纺丝法制备海藻纤维，纤维拉伸率可达30％。按美国AATCC Test Method 100标准检测，对金黄色葡萄球菌抑菌率达90％以上。可作为纤维原料，制造医用无纺布和纯纺或与棉、粘胶、竹浆、毛、麻等纤维混纺制造服用和装饰织物等。
实施例6取40g海藻酸钠溶于960mL蒸馏水得到4％(质量百分比)的海藻酸钠溶液，边搅拌边加入相对于海藻酸钠质量百分比1％的纳米二氧化钛载银复合粉体；将溶液溶胀3h，搅拌5h，然后经过滤和减压脱泡16h后，于25℃时在组成为4％(质量百分比)温度为25℃的氯化钙水溶液的凝固浴中通过湿法纺丝法制备海藻纤维，纤维拉伸率可达40％。按美国AATCC Test Method 100标准检测，对金黄色葡萄球菌抑菌率达95％以上。可作为纤维原料，制造医用无纺布和纯纺或与棉、粘胶、竹浆、毛、麻等纤维混纺制造服用和装饰织物等。
实施例7取80g海藻酸钠溶于920mL蒸馏水得到8％(质量百分比)的海藻酸钠溶液，边搅拌边加入相对于海藻酸钠质量百分比20％的纳米二氧化钛载银复合粉体；将溶液溶胀5h，搅拌8h，然后经过滤，并减压脱泡20h后，于30℃时在组成为5％(质量百分比)温度为30℃的氯化钙水溶液的凝固浴中通过湿法纺丝法制备海藻纤维，纤维拉伸率可达50％。按美国AATCC Test Method 100标准检测，对金黄色葡萄球菌抑菌率达98％以上。可作为纤维原料，制造医用无纺布和纯纺或与棉、粘胶、竹浆、毛、麻等纤维混纺制造服用和装饰织物等。
实施例8取45g海藻酸钠溶于955mL蒸馏水得到4.5％(质量百分比)的海藻酸钠溶液，边搅拌边加入相对于海藻酸钠质量百分比3％的纳米二氧化钛复合粉体；将溶液溶胀3h，搅拌5h，然后经过滤和减压脱泡16h后，于25℃时在组成为5％(质量百分比)温度为25℃的氯化钙水溶液的凝固浴中通过湿法纺丝法制备海藻纤维，纤维拉伸率可达50％。按GB/T17032-1997标准检测，对紫外线屏蔽率达80％以上。可作为纤维原料，纯纺或与棉、粘胶、竹浆、毛、麻等纤维混纺制造服用和装饰织物等。
实施例9取45g海藻酸钠溶于955mL蒸馏水得到4.5％(质量百分比)的海藻酸钠溶液，边搅拌边加入相对于海藻酸钠质量百分比3％的纳米二氧化钛复合粉体；将溶液溶胀3h，搅拌5h，然后经过滤和减压脱泡16h后，于25℃时在组成为5％(质量百分比)温度为25℃的氯化钙水溶液的凝固浴中通过湿法纺丝法制备海藻纤维，纤维拉伸率可达50％。经检测，在8-14μm光谱区的法向发射率达80％以上。可作为纤维原料，纯纺或与棉、粘胶、竹浆、毛、麻等纤维混纺制造服用和装饰织物等。
实施例10取40g海藻酸钠溶于960mL蒸馏水得到4％(质量百分比)的海藻酸钠溶液，边搅拌边加入相对于海藻酸钠质量百分比5％纳米负离子发生材料粉体；将溶液溶胀3h，搅拌5h，然后经过滤和减压脱泡16h后，于25℃时在组成为4％(质量百分比)温度为25℃的氯化钙水溶液的凝固浴中通过湿法纺丝法制备海藻纤维，纤维拉伸率可达40％。经检测，负离子发生浓度为4560个/cm3。可作为纤维原料，制造医用无纺布和纯纺或与棉、粘胶、竹浆、毛、麻等纤维混纺制造服用和装饰织物等。
实施例11取40g海藻酸钠溶于960mL蒸馏水得到4％(质量百分比)的海藻酸钠溶液，边搅拌边加入相对于海藻酸钠质量百分比1％的纳米抗菌粉体与壳聚糖微胶囊组配物；将溶液溶胀3h，搅拌5h，然后经过滤和减压脱泡16h后，于25℃时在组成为4％(质量百分比)温度为25℃的氯化钙水溶液的凝固浴中通过湿法纺丝法制备海藻纤维，纤维拉伸率可达40％。经检测，对金黄色葡萄球菌抑菌率达95％以上。可作为纤维原料，制造医用无纺布和纯纺或与棉、粘胶、竹浆、毛、麻等纤维混纺制造服用和装饰织物等。
实施例12取40g海藻酸钠溶于960mL蒸馏水得到4％(质量百分比)的海藻酸钠溶液，边搅拌边加入相对于海藻酸钠质量百分比3％的纳米抗紫外线粉体；将溶液溶胀3h，搅拌5h，然后经过滤和减压脱泡16h后，于25℃时在组成为4％(质量百分比)温度为25℃的氯化钙水溶液的凝固浴中通过湿法纺丝法制备海藻纤维，纤维拉伸率可达40％。经检测，对金黄色葡萄球菌抑菌率达90％以上，对紫外线屏蔽率达80％以上。可作为纤维原料，制造医用无纺布和纯纺或与棉、粘胶、竹浆、毛、麻等纤维混纺制造服用和装饰织物等。
实施例13取40g海藻酸钠溶于960mL蒸馏水得到4％(质量百分比)的海藻酸钠溶液，边搅拌边加入相对于海藻酸钠质量百分比3％的纳米远红外粉体；将溶液溶胀3h，搅拌5h，然后经过滤和减压脱泡16h后，于25℃时在组成为4％(质量百分比)温度为25℃的氯化钙水溶液的凝固浴中通过湿法纺丝法制备海藻纤维，纤维拉伸率可达40％。经检测，在8-14μm光谱区的法向发射率达80％以上。可作为纤维原料，制造医用无纺布和纯纺或与棉、粘胶、竹浆、毛、麻等纤维混纺制造服用和装饰织物等。
实施例14取40g海藻酸钠溶于960mL蒸馏水得到4％(质量百分比)的海藻酸钠溶液，边搅拌边加入相对于海藻酸钠质量百分比8％的纳米抗菌粉体、纳米抗紫外线粉体、纳米远红外粉体及纳米负离子发生体等组配物，组配物中各原料的配比可根据需要自由设定；将溶液溶胀3h，搅拌5h，然后经过滤和减压脱泡16h后，于25℃时在组成为4％(质量百分比)温度为25℃的氯化钙水溶液的凝固浴中通过湿法纺丝法制备海藻纤维，纤维拉伸率可达40％。经检测，对金黄色葡萄球菌抑菌率达90％以上；对紫外线屏蔽率达80％以上；在8-14μm光谱区的法向发射率达80％以上；负离子发生浓度为2580个/cm3。可作为纤维原料，制造医用无纺布和纯纺或与棉、粘胶、竹浆、毛、麻等纤维混纺制造服用和装饰织物等。
实施例15取40g海藻酸钠溶于960mL蒸馏水得到4％(质量百分比)的海藻酸钠溶液，边搅拌边加入相对于海藻酸钠质量百分比6％的纳米抗菌粉体与纳米抗紫外线粉体、纳米远红外粉体或纳米负离子发生体的组配物，组配物中两种原料的配比可根据需要自由设定；将溶液溶胀3h，搅拌5h，然后经过滤和减压脱泡16h后，于25℃时在组成为4％(质量百分比)温度为25℃的氯化钙水溶液的凝固浴中通过湿法纺丝法制备海藻纤维，纤维拉伸率可达40％。经检测，对金黄色葡萄球菌抑菌率达85％以上；对紫外线屏蔽率达80％以上；在8-14μm光谱区的法向发射率达80％以上；负离子发生浓度为2580个/cm3。可作为纤维原料，制造医用无纺布和纯纺或与棉、粘胶、竹浆、毛、麻等纤维混纺制造服用和装饰织物等。
实施例16取40g海藻酸钠溶于960mL蒸馏水得到4％(质量百分比)的海藻酸钠溶液，边搅拌边加入相对于海藻酸钠质量百分比10％的纳米抗菌粉体与纳米抗紫外线粉体及纳米远或红外粉体及纳米负离子发生体的组配物，组配物中三种原料的配比可根据需要自由设定；将溶液溶胀3h，搅拌5h，然后经过滤和减压脱泡16h后，于25℃时在组成为4％(质量百分比)温度为25℃的氯化钙水溶液的凝固浴中通过湿法纺丝法制备海藻纤维，纤维拉伸率可达40％。经检测，对金黄色葡萄球菌抑菌率达95％以上；对紫外线屏蔽率达80％以上；在8-14μm光谱区的法向发射率达80％以上；负离子发生浓度为3780个/cm3。可作为纤维原料，制造医用无纺布和纯纺或与棉、粘胶、竹浆、毛、麻等纤维混纺制造服用和装饰织物等。
将实施例2、6、8、9、10所得纤维进行力学性能测试，测试结果见表一。
表一海藻酸钙纤维的力学性能
权利要求
1.一种普通海藻酸钙纤维的制备方法，其特征是有以下步骤a将适量海藻酸钠溶于水制取质量百分比为3％～8％的海藻酸钠溶液；b将适量氯化钙溶于水中制取质量百分比为2％～5％的氯化钙溶液，制取凝固浴；c将步骤a制取的海藻酸钠溶液在步骤b制取的足量凝固浴中以湿法纺丝制取海藻酸钙纤维，纤维的拉伸率为30％～50％。
2.根据权利要求1所述的普通海藻酸钙纤维的制备方法，其特征在于所述制备方法，步骤c中有步骤c1将海藻酸钠溶液经过滤、减压脱泡后，于室温在凝固浴中以湿法纺丝。
3.根据权利要求2所述的普通海藻酸钙纤维的制备方法，其特征在于所述制备方法，步骤c1中有步骤c11将海藻酸钠溶液经溶胀1～5h，搅拌2～8h，然后经过滤，并减压脱泡10～20h后，于室温15～30℃条件下在凝固浴中以湿法纺丝。
4.根据权利要求3所述的普通海藻酸钙纤维的制备方法，其特征在于在所述步骤c11中，溶胀时间为3h，搅拌时间为5h，减压脱泡时间为16h，室温为25℃。
5.一种功能性海藻酸钙纤维的制备方法，其特征是有以下步骤a将适量海藻酸钠溶于水制取质量百分比为3％～5％的海藻酸钠溶液；b将相对于海藻酸钠质量百分比0.5-20％的功能性材料加入到已配制好的海藻酸钠溶液中，充分搅拌均匀，制得海藻酸钠与功能性材料的混合液；c将适量氯化钙溶于水中制取质量百分比为2％～5％的氯化钙溶液，制取凝固浴；d将步骤b制取的海藻酸钠与功能性材料混合液在步骤c制取的足量凝固浴中以湿法纺丝法制取功能性海藻酸钙纤维，纤维的拉伸率为30％～50％。
6.根据权利要求5所述的功能性海藻酸钙纤维的制备方法，其特征在于所述制备方法，步骤d中有步骤d1将海藻酸钠与功能性材料混合液经过滤、减压脱泡后，于室温在凝固浴中以湿法纺丝。
7.根据权利要求6述的功能性海藻酸钙纤维的制备方法，其特征在于所述制备方法，步骤d1中有步骤d11将海藻酸钠与功能材料混合液经溶胀1～5h，搅拌2～8h，然后经过滤，并减压脱泡10～20h后，于15～30℃在凝固浴中以湿法纺丝。
8.根据权利要求7所述的功能性海藻酸钙纤维的制备方法，其特征在于在所述步骤d11中，溶胀时间为3h，搅拌时间为5h，减压脱泡时间为16h，室温为25℃。
9.根据权利要求5所述的功能性海藻酸钙纤维的制备方法，其特征在于所述制备方法，步骤b中所述功能性材料包括抗菌材料纳米抗菌粉体和壳聚糖微胶囊；抗紫外线材料纳米抗紫外线粉体；远红外材料纳米远红外粉体；负离子发生体纳米负离子发生体；其中的一种或多种组配。
10.权利要求1或5所述普通海藻酸钙纤维/功能性海藻酸钙纤维的制备方法制取的纤维，用于制造医用无纺布，也可用于纯纺或与棉、粘胶、竹浆、毛、麻纤维混纺制造服装用和装饰用织物。
全文摘要
本发明公开了普通海藻酸钙纤维及功能性海藻酸钙纤维的制备方法，特征是有以下步骤将适量海藻酸钠溶于水制取质量百分比为3％～8％的海藻酸钠溶液，并可在溶液中加入适宜的功能性材料；将适量氯化钙溶于水中制取质量百分比为2％～5％的氯化钙溶液，制取凝固浴；将制取的海藻酸钠溶液在足量凝固浴中以湿法纺丝制取海藻酸钙纤维，纤维的拉伸率为30％～50％。上述方法获得的纤维可用于制造医用无纺布，也可用于纯纺或与棉、粘胶、竹浆、毛、麻纤维混纺制造服装用和装饰用织物。
文档编号D01D5/06GK101033564SQ20071001440
公开日2007年9月12日 申请日期2007年4月16日 优先权日2007年4月16日
发明者朱平, 郭肖青, 郭宪英, 隋淑英, 张传杰 申请人:青岛大学