专利名称：一种葡甘聚糖纤维及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种葡甘聚糖纤维及其制备方法，属于含葡甘聚糖材料的组合物技术领域。
背景技术：
目前世界人均纤维消费量为mcg，今后仍将有所提高，据联合国最新预测，到2050 年世界人口将达到90亿，纤维总需求量将达到0. 9 1亿吨左右。纤维消耗量之大促进了纤维工业的快速发展，而随着科学技术的发展和人类生活水平的提高，人们对服装提出了穿着舒适、美观、保健的要求，因而各类新型纤维及其纺织品不断涌现，如牛奶纤维、大豆蛋白纤维、竹纤维、壳聚糖纤维等，它们各具优势和特色，优良的使用性能颇受消费者喜爱，市场前景不可估量。葡甘聚糖是一种从植物魔芋、菊芋、蕉藕，微生物细菌中提取的天然高分子多糖， 分子量为200,000 2，000，000之间，其主链由葡萄糖和甘露糖通过β _1，4-糖苷键连接而成，在主链的甘露糖C3位上存在着通过β -1，3-糖苷键结合的支链结构，每32个糖残基上有3个支链，每19个糖残基上有1个乙酰基团。葡甘聚糖分子量的大小与它的溶解度、溶胶粘度密切相关，乙酰基的含量控制着分子水溶性的大小。葡甘聚糖具有凝胶性、增稠性、 成膜性、抗菌性等多种特性和一些特殊的生理功能，如改善糖代谢、调节脂质代谢、清洁肠道、抗癌、延缓细胞老化、改善心脑和血管功能等。作为一种可再生天然资源来源充足、可生物降解、具有化学可修饰的官能团，可广泛应用于环保、食品、医药、化工以及生物领域。利用葡甘聚糖生产的纤维具有良好的生物相容性，其断裂强度和模量适中，伸长大，纺纱织造性能好，既具有天然蚕丝的优良特性，又具有合成纤维的物理化学性能，可广泛用于服装纺织、卫生保健用品、医疗和环保用品等行业中。
发明内容
发明目的本发明的目的是提供一种以天然葡甘聚糖为原料生产葡甘聚糖纤维的方法，为可再生资源葡甘聚糖的大规模开发利用服务。技术方案本发明的技术方案是一种葡甘聚糖纤维，其特征在于，它的组分及各组分的重量配比为纯化葡甘聚糖10 30份，引发剂0. 01 2. 0份，接枝单体1 10. 0 份，50%乙醇100 200份；它是按重量比取纯化葡甘聚糖10 30份，50%乙醇100 200 份于反应釜中常温下搅拌溶胀lh，然后升温至50°C，加入引发剂0. 01 2. 0份，反应10 30min,然后加入接枝单体1 10. 0份，在30 90°C，并在N2保护条件下反应0. 5 Mi ； 加入1% 10%氢氧化钠溶液搅拌均勻，调PH至中性，即得到纺丝原液；将纺丝原液过滤、脱泡后，采用直径为0. 1 0. 5mm的喷丝头喷入乙醇凝固浴中使其凝固成型，用水淋洗后，在 50 70°C下干燥0. 5 Ih而得到的。所述的葡甘聚糖是从植物魔芋、菊芋、蕉藕，细菌中提取的葡甘聚糖，平均粒径为 1 200 um。
纯化葡甘聚糖的葡甘聚糖含量在90%以上，由普通葡甘聚糖粗粉经过乙醇处理、 提纯而得。它是将普通葡甘聚糖粗粉溶胀于浓度50%的乙醇中浸提2次，用蒸馏水洗涤3 次，离心脱水，再用无水乙醇沉淀出纯化初产品，初产品先用95%的乙醇洗涤，最后用无水乙醇洗涤，洗涤后的产品经干燥而得到的。引发剂选用硝酸铈铵、高锰酸钾、过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵、过氧化氢、过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰中的一种或两种以上的任意组合。接枝单体选用丙烯腈、丙烯酸、苯乙烯、丙烯酰胺、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、乙酸乙烯酯中的一种或两种以上的任意组合。制备葡甘聚糖纤维的方法，其步骤是
第一步，按重量比取纯化葡甘聚糖10 30份，50%乙醇100 200份于反应釜中常温下搅拌溶胀lh，然后升温至50°C，加入引发剂0. 01 2. 0份，反应10 30min，然后加入接枝单体1 10. 0份，在30 90°C，并在N2保护条件下反应0. 5 Mi ；
第二步，加入1% 10%氢氧化钠溶液搅拌均勻，调pH至中性，即得到纺丝原液； 第三步，将纺丝原液过滤、脱泡后，采用直径为0. 1 0. 5mm的喷丝头喷入乙醇凝固浴中使其凝固成型，用水淋洗后，在50 70°C下干燥0. 5 lh，即得到葡甘聚糖纤维。有益效果本发明以可再生的天然高分子多糖-葡甘聚糖为原料，制成新型葡甘聚糖纤维。组成该纤维的主要原料葡甘聚糖含有多羟基、半柔顺性的分子链结构以及自身所带的弱酸性使其纤维制品手感柔软、滑爽、质地轻薄，吸湿、导湿性能优越。该纤维为纯白色且具有真丝般的光泽，染色性能良好，是制作高档时装的理想原料。该纤维成分葡甘聚糖具有良好的生物相容性，不会对皮肤细胞产生任何毒性，具有保健、营养肌肤的作用。作为新型纤维原料由于其优异的加工性能和使用性能可广泛用于服装纺织、卫生保健用品、医疗和环保用品等加工领域。
具体实施例方式本发明由以下具体实施措施实现，其中所述原料份数除特殊说明外，均为重量份数。下面结合实施例对本发明做进一步详细说明。葡甘聚糖纯化将普通葡甘聚糖粗粉溶胀于浓度50%的乙醇中浸提2次，用蒸馏水洗涤3次，离心脱水，再用无水乙醇沉淀出纯化初产品，初产品先用95%的乙醇洗涤，最后用无水乙醇洗涤，洗涤后的产品经干燥即可获得纯化葡甘聚糖。葡甘聚糖含量在90%以上。实施例1 按重量比取纯化葡甘聚糖10份，50%乙醇100份于反应釜中常温下搅拌溶胀lh，然后升温至50°C，加入硝酸铈铵0. 01份，反应lOmin，然后加入丙烯腈1份，在 30°C，并在队保护条件下反应他；加入1%氢氧化钠溶液搅拌均勻，调pH至中性，即得到纺丝原液；将纺丝原液过滤、脱泡后，采用直径为0. Imm的喷丝头喷入乙醇凝固浴中使其凝固成型，用水淋洗后，在50°C下干燥0.51h，即得到葡甘聚糖纤维。实施例2 按重量比取纯化葡甘聚糖30份，50%乙醇200份于反应釜中常温下搅拌溶胀lh，然后升温至50°C，加入引发剂高锰酸钾2. O份，反应30min，然后加入丙烯酸甲酯 10. O份，在90°C，并在N2保护条件下反应0. 5h ；加入10%氢氧化钠溶液搅拌均勻，调pH至中性，即得到纺丝原液；将纺丝原液过滤、脱泡后，采用直径为0. 5mm的喷丝头喷入乙醇凝固浴中使其凝固成型，用水淋洗后，在70°C下干燥lh，即得到葡甘聚糖纤维。
实施例3 按重量比取纯化葡甘聚糖20份，50%乙醇160份于反应釜中常温下搅拌溶胀lh，然后升温至50°C，加入过硫酸钾1份、过氧化苯甲酰0. 5份，反应20min，然后加入丙烯酸5份、丙烯酸甲酯3份，在70°C下，并在N2保护条件下反应池；加入6%氢氧化钠溶液搅拌均勻，调PH至中性，即得到纺丝原液；将纺丝原液过滤、脱泡后，采用直径为0. 3mm的喷丝头喷入乙醇凝固浴中使其凝固成型，用水淋洗后，在60°C下干燥0. 6h，即得到葡甘聚糖纤维。实施例4 按重量比取纯化葡甘聚糖15份，50%乙醇150份于反应釜中常温下搅拌溶胀lh，然后升温至50°C，加入过硫酸钠0. 1份、过硫酸铵1份，反应25min，然后加入苯乙烯2份、丙烯酰胺3份，在60°C下，并在队保护条件下反应4h ；加入8%氢氧化钠溶液搅拌均勻，调pH至中性，即得到纺丝原液；将纺丝原液过滤、脱泡后，采用直径为0. 4mm的喷丝头喷入乙醇凝固浴中使其凝固成型，用水淋洗后，在55°C下干燥lh，即得到葡甘聚糖纤维。实施例5 按重量比取纯化葡甘聚糖18份，50%乙醇130份于反应釜中常温下搅拌溶胀lh，然后升温至50°C，加入过氧化氢1份、过氧化月桂酰0. 5份，反应15min，然后加入丙烯酸丁酯3份、乙酸乙烯酯4份，在45°C下，并在N2保护条件下反应证；加入4%氢氧化钠溶液搅拌均勻，调PH至中性，即得到纺丝原液；将纺丝原液过滤、脱泡后，采用直径为 0. 2mm的喷丝头喷入乙醇凝固浴中使其凝固成型，用水淋洗后，在60°C下干燥0. 6h，即得到葡甘聚糖纤维。
权利要求
1.一种葡甘聚糖纤维，其特征在于，它的组分及各组分的重量配比为纯化葡甘聚糖 10 30份，引发剂0. 01 2. 0份，接枝单体1 10. 0份，50%乙醇100 200份；它是按重量比取纯化葡甘聚糖10 30份，50%乙醇100 200份于反应釜中常温下搅拌溶胀 lh，然后升温至50°C，加入引发剂0. 01 2. 0份，反应10 30min，然后加入接枝单体1 10. 0份，在30 90°C，并在N2保护条件下反应0. 5 Mi ；加入1% 10%氢氧化钠溶液搅拌均勻，调pH至中性，即得到纺丝原液；将纺丝原液过滤、脱泡后，采用直径为0. 1 0. 5mm 的喷丝头喷入乙醇凝固浴中使其凝固成型，用水淋洗后，在50 70°C下干燥0. 5 Ih而得到的。
2.根据权利要求1所述的葡甘聚糖纤维，其特征是，所述的葡甘聚糖是从植物魔芋、菊芋、蕉藕、细菌中提取的葡甘聚糖，平均粒径为1 200 um。
3.根据权利要求1所述的葡甘聚糖纤维，其特征在于，所述的纯化葡甘聚糖是将普通葡甘聚糖粗粉溶胀于浓度50%的乙醇中浸提2次，用蒸馏水洗涤3次，离心脱水，再用无水乙醇沉淀出纯化初产品，初产品先用95%的乙醇洗涤，最后用无水乙醇洗涤，洗涤后的产品经干燥而得到的。
4.根据权利要求1所述的葡甘聚糖纤维，其特征在于，所述的引发剂选用硝酸铈铵、高锰酸钾、过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵、过氧化氢、过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰中的一种或两种以上的任意组合。
5.根据权利要求1所述的葡甘聚糖纤维，其特征在于，所述的接枝单体选用丙烯腈、丙烯酸、苯乙烯、丙烯酰胺、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、乙酸乙烯酯中的一种或两种以上的任意组合。
6.制备权利要求1所述的葡甘聚糖纤维的方法，其步骤是第一步，按重量比取纯化葡甘聚糖10 30份，50%乙醇100 200份于反应釜中常温下搅拌溶胀lh，然后升温至50°C，加入引发剂0. 01 2. 0份，反应10 30min，然后加入接枝单体1 10. 0份，在30 90°C，并在N2保护条件下反应0. 5 Mi ；第二步，加入1% 10%氢氧化钠溶液搅拌均勻，调pH至中性，即得到纺丝原液；第三步，将纺丝原液过滤、脱泡后，采用直径为0. 1 0. 5mm的喷丝头喷入乙醇凝固浴中使其凝固成型，用水淋洗后，在50 70°C下干燥0. 5 lh，即得到葡甘聚糖纤维。
全文摘要
本发明公开了一种葡甘聚糖纤维及其制备方法。它是按重量比取纯化葡甘聚糖10～30份，50%乙醇100～200份于反应釜中常温下搅拌溶胀1h，然后升温至50℃，加入引发剂0.01～2.0份，反应10～30min，然后加入接枝单体1～10.0份，在30～90℃，并在N2保护条件下反应0.5～6h；加入1%～10%氢氧化钠溶液搅拌均匀，调pH至中性，即得到纺丝原液；将纺丝原液过滤、脱泡后，采用直径为0.1～0.5mm的喷丝头喷入乙醇凝固浴中使其凝固成型，用水淋洗后，在50～70℃下干燥0.5～1h即得。葡甘聚糖纤维属天然多糖改性的功能性纤维，细度细、比重轻、拉伸强度高、耐酸耐碱性强、吸湿导湿性好，是服装纺织、卫生保健用品、医疗和环保用品等的理想原料。
文档编号D01F9/00GK102373514SQ20111030943
公开日2012年3月14日 申请日期2011年10月13日 优先权日2011年10月13日
发明者姚雪, 罗学刚 申请人:西南科技大学