专利名称：一种蛋白复合纤维生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种新型化纤材料一蛋白复合纤维生产方法，特别与发制品领 域代替天然人发原材料有关。
背景技术：
发制品使用的主要原材料以天然人发和特种化学纤维为主。在目前人发资 源闩益紧缺、价格不断上涨、供需矛盾日益突出的前提下，主要以特种化学纤 维替代人发为主。日本研制开发的特种化纤丝，却被日本厂家所控制，我国化 纤行业整体技术创新能力不足，为有效解决发制品产业链上游纤维材料的"瓶 颈"制约，从根本上改变发制品行业长期依赖进口受制于人的被动局面。因此， 研究开发新型材料一蛋白复合纤维，成为发制品行业急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种蛋白复合纤维，主要用于发制品行业。
首先是通过纤维的分子量、结晶度、整列度等结构的优化，大大提高合成 纤维的强力、模量等物理性能。
二是通过设计特异的纤维截面和不同材料的复合，利用纳米技术及纤维表 面接枝等，制成极细丝、异型丝、复合丝等多种形态和构造的纤维，赋予阻燃、 抗静电、抗菌、蓄热保温、有色、易染、抗辐射、高吸湿、储能、记忆等特殊 功能，使其差别化和功能性纤维达到仿真和超真的效果。
三是工艺和装各的技术发展，这一发明采用的原料是胶原蛋白，从而使发 制品更接近人发，冈此，丄艺更加细致合理，装备更加先进，技术含量更高。
四是绿色和生物型新化纤鉴于石油资源日益减少、环境污染严重、防护用纺织品要求和人体生物相容等丙素，近年来发达国家纷纷大力研究开发以农 产品和生物工程为主要原料的绿色化纤。利用本发明填补国内空白，拓展市场 需求，带动相关产业的发展。
为达到上述目的，该项目结合国内外技术现状，充分考虑到技术的可行 性。蛋白选用胶原蛋白，加入成纤剂复合，采用湿法纺丝技术纺丝得到蛋白复 合纤维，其工艺技术流程如下
本项目的工艺流程主要有原液工序、纺丝工序、二次后处理与干燥工段三 部分组成。
一. 原液工序
原液工序的关键工艺有选皮、粉碎、塑化、脱盐、酸分解。 此工序主要是除去杂质，选取优质动物皮。将选取的好动物皮置入搅拌桶 内进行清洗；将洗净的动物皮进一歩粉碎成小块；将切断的皮块放在溶解槽中 进行溶解，溶解时间为72小时。加入添加剂、芒硝水溶液、氢氧化钠等进行 塑化；塑化后中和、脱盐、清洗，然后在脱水机中进行脱水。脱水后再在溶解 槽中进行溶解；溶解时加乳酸、双氧水和成纤添加剂。
二. 纺丝工序
纺丝工序的关键工艺有过滤、脱泡、熟成、纺丝、后处理反应、水洗。
此工序主要是将蛋白溶解，需要进行熟成工序使纺丝原液更加均匀，原液 中含有的不溶解物和凝固胶需在过滤中除去。原液通过两次板框过滤和一次轴
形过滤器过滤。过滤后用薄膜脱泡器进行脱泡，脱泡的同时原液除去一部分水 而浓縮，期间要加入颜料与原料在双螺杆混合器中进行混合。混合后进入纺丝 工序，纺丝采用湿法纺丝方法，原液直接挤出进入凝固浴。从凝固浴中出来的 初生丝落入到不锈钢托盘上，将盛有初生丝的托盘放入浸渍桶内浸渍1. 5小吋，整个过程为间歇式批处理，然后用纺丝整理剂后处理，而后进入水洗阶段。
后处理的纤维进行五次洗涤，第一次水洗用水，第二次水洗中加入单甲胺， 以消除纤维内没反应的整理剂。第三次水洗用水和硫酸，然后各用水进行第四、 第五次水洗。将水洗后的纤维用柠檬酸钠、硫酸铝、氢氧化钠、水组成的溶液
进行处理，反应温度为5(TC，第二次处理后的纤维用水再进行四次水洗。水洗 过程均是在托盘内进行，过程为间歇批处理方式。 三、二次后处理和干燥工序
此工序的关键工艺为二次后处理、振动水洗、卜-油、干燥、打包及装运。 通过后处理反应以后，将丝束从托盘中取出，采用振动式脱水机进行脱水。 丝束从盘中喂入到脱水机进行脱水，这个过程为连续过程。在喂入的同时，托 盘以喂入速度相等的速度等速旋转以避免丝束断裂。而后，将经过振动脱水的， 用水稀释配制成的油剂进行上油，上油后进入干燥机进行干燥。干燥后的丝束 进行调湿处理后采用两台打包机对丝束进行打包。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明作进一歩的详细说明。
选取优质牛皮，最好用1. 5~2岁牛的二层皮(5000 kg/t)。将选取的好 牛皮置入搅拌桶内进行清洗；将洗净的牛皮进一步粉碎成小块；将切断的皮块 放在溶解槽中进行溶解，溶解时间为72小时。加入添加剂、芒硝水溶液、氢 氧化钠(6200 kg/t)等进行塑化；塑化后中和、脱盐、清洗，然后在脱水机中
进行脱水。脱水后再在溶解槽中进行溶解；溶解时加乳酸(200 kg/t)、双氧水 (80 kg/t)和成纤添加剂(100 kg/t),除去杂质。
蛋白的溶解较慢，需要进行熟成工序使纺丝原液更加均匀，原液中含有 的不溶解物和凝固胶需在过滤中除去。原液通过两次板框过滤和一次轴形过滤
5器过滤。过滤后用薄膜脱泡器进行脱泡，脱泡的同时原液除去一部分水而浓縮，
期间要加入颜料(150 kg/t)与原料在双螺杆混合器中进行混合。混合后进入纺 丝工序，纺丝采用湿法纺丝方法，原液直接挤出进入凝固浴。从凝固浴中出来 的初生丝落入到不锈钢托盘上，将盛有初生丝的托盘放入浸渍桶内浸渍1. 5小 时，整个过程为间歇式批处理，然后用纺丝整理剂后处理，而后进入水洗阶段。
后处理的纤维进行五次洗涤，第一次水洗用水，第二次水洗中加入单甲胺 (450 kg/t)，以消除纤维内没反应的整理剂。第三次水洗用水和硫酸(1500 kg /t)，然后各用水进行第四、第五次水洗。将水洗后的纤维用柠檬酸钠(360 kg /t)、硫酸铝(2300 kg/t)、氢氧化钠(7000 kg/t)、水组成的溶液进行处理， 反应温度为5CTC，第二次处理后的纤维用水再进行四次水洗。水洗过程均是在 托盘内进行，过程为间歇批处理方式。
通过后处理反应以后，将丝束从托盘中取出，采用振动式脱水机进行脱水。 丝束从盘中喂入到脱水机进行脱水，这个过程为连续过程。在喂入的同时，托 盘以喂入速度相等的速度等速旋转以避免丝束断裂。将经过振动脱水的用水稀 释配制成的油剂(150kg/t)进行上油，上油后进入干燥机进行干燥。干燥后的
丝束进行调湿处理后采用打包机对丝束进行打包。
权利要求
1、一种蛋白复合纤维生产工艺，其特征在于该工艺有原液工序、纺丝工序、二次后处理与干燥工序三部分组成。
2、 根据权利要求1所述的一种蛋白复合纤维生产工艺，其特征在于蛋 白选用胶原蛋白，加入成纤剂复合，采用湿法纺丝技术纺丝得到蛋白复合纤维。
3、 根据权利要求l所述的一种蛋白复合纤维生产工艺，其特征在于原 液工序的关键工艺有——选皮、粉碎、塑化、脱盐、酸分解。
4、 根据权利要求1所述的一种蛋白复合纤维生产工艺，其特征在于纺 丝工序的关键工艺有——过滤、脱泡、熟成、纺丝、后处理反应、水洗。
5、 根据权利要求l所述的一种蛋白复合纤维生产工艺，其特征在于二 次后处理和干燥工序的关键工艺有——二次后处理、振动水洗、上油、干燥、 打包及装运。
6、 根据权利要求1和3所述的-种蛋白复合纤维生产工艺，其特征在于-原液工序的关键工艺——选皮是选用1. 5~2岁牛的二层皮。
7、 根据权利要求1和4所述的一种蛋白复合纤维生产工艺，其特征在于-纺丝工序的关键工艺水洗中后处理的纤维要进行五次洗涤，第一次用水，第二 次加入单甲胺，第三次用水和硫酸，第四、第五次用水洗。
全文摘要
本发明公开了一种蛋白复合纤维生产工艺。该工艺包括原液工序、纺丝工序、二次后处理与干燥工序三部分组成。其中原液工序的关键工艺有选皮、粉碎、塑化、脱盐、酸分解；纺丝工序的关键工艺有过滤及脱泡、熟成、纺丝、后处理反应、水洗；二次后处理和干燥工序的关键工艺有二次后处理、振动水洗、上油、干燥、打包及装运。本发明提供的一种胶原蛋白复合假发纤维，一是提高了合成纤维的强力、模量等物理性能；其次是通过设计特异的纤维截面和不同材料的复合，利用纳米技术及纤维表面接枝等，制成多种形态和构造的纤维，赋予阻燃、抗静电、抗菌、蓄热保温等特殊功能，使其达到仿真和超真的效果。本发明填补国内空白，拓展市场需求，带动相关产业的发展。
文档编号D01D10/00GK101597808SQ200910133210
公开日2009年12月9日 申请日期2009年3月25日 优先权日2009年3月25日
发明者郑有全 申请人:河南瑞贝卡发制品股份有限公司;郑桂花;吴学丙