一種殼聚糖沉析纖維的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及纖維材料制備應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種殼聚糖沉析纖維的制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 殼聚糖又稱(chēng)甲殼素、甲克質(zhì)、幾丁質(zhì)。它來(lái)自天然貝殼、蟹殼、蝦殼、魚(yú)骨及昆蟲(chóng)等 動(dòng)物的客體。當(dāng)甲殼素脫乙酰度達(dá)到55%時(shí)，則成為甲殼素最重要的抗菌衍生物殼聚糖。殼 聚糖可應(yīng)用于農(nóng)業(yè)，營(yíng)養(yǎng)品和醫(yī)藥及其它領(lǐng)域，其在紡織領(lǐng)域的多種應(yīng)用也已得到研究。沉 析纖維（fibrid，又稱(chēng)為線條體或漿柏）是一種薄膜狀的纖維材料，厚度為一到幾個(gè)微米， 長(zhǎng)度從幾十微米到數(shù)毫米不等。它是在強(qiáng)烈攪拌的聚合物稀溶液中注入大量凝固劑，或者 是將聚合物溶液以細(xì)流的形式注入高速攪拌的凝固浴中沉析而獲得的纖維。
[0003] 有關(guān)沉析纖維的報(bào)道始于上世紀(jì)50、60年代，絕大多數(shù)主要集中于芳綸沉析纖維 和芳綸紙。另外與芳綸沉析纖維和芳綸紙相關(guān)的專(zhuān)利已達(dá)數(shù)萬(wàn)項(xiàng)，形成了嚴(yán)密的專(zhuān)利群。 中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利"一種間位芳綸紙沉析纖維的生產(chǎn)方法"（CN102660795A)中公開(kāi)了一種芳綸 沉析纖維的制備方法，其方法主要是將間苯二胺和間苯二甲酰氯在DMAC(N，N-二甲基乙酰 胺）中聚合成PMIA樹(shù)脂（聚間苯二甲酰間苯二胺樹(shù)脂）；中和反應(yīng)產(chǎn)生的氯化氫氣體；將 樹(shù)脂稀釋?zhuān)谀敢簝?nèi)分散并沉析成符合制造間位芳綸紙條件的沉析纖維懸浮液。將沉析纖 維懸浮液和去離子水通入洗滌過(guò)濾機(jī)，除去沉析纖維中包含的溶劑、助劑和水份，得到符合 制造間位芳綸紙條件的沉析纖維。
[0004] 與此形成鮮明對(duì)比的是，有關(guān)殼聚糖沉析纖維的報(bào)道卻不多。殼聚糖沉析纖維具 有較好的物理性能和生物醫(yī)學(xué)性能，在生物醫(yī)用及組織工程材料領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用潛 力。目前，有研究者利用殼聚糖沉析纖維制備得出的敷料海綿，這種敷料海綿具有良好的物 理機(jī)械和生物性能，可以應(yīng)用于不同階段傷口的治療，并且其吸濕性能也要好于普通海綿。 另外研究還發(fā)現(xiàn)，添加殼聚糖沉析纖維所制得的紙張與傳統(tǒng)的纖維素紙具有相似的潤(rùn)濕、 撕裂、折疊以及書(shū)寫(xiě)性能，而采用殼聚糖沉析纖維制得的紙張?jiān)诮?jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的乙醇后處理后， 可獲得更好的拉伸和光學(xué)性能。
【附圖說(shuō)明】
[0005] 圖1為本發(fā)明中實(shí)施例1~3在光學(xué)顯微鏡下對(duì)所得殼聚糖沉析纖維鑒定圖。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種殼聚糖沉析纖維的制備方法，進(jìn)而解決上述【背景技術(shù)】 中提出的問(wèn)題。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種殼聚糖沉析纖維的制備方法，包 括以下步驟：
[0008] 步驟一，將脫乙酰度為90%以上的殼聚糖在濃度為30wt%的雙氧水溶液中降解， 制備不同分子量的低分子量殼聚糖，再以醋酸溶解低分子量殼聚糖制備殼聚糖溶液。
[0009] 步驟二，以NaOH水溶液作為殼聚糖沉析纖維的凝固浴。
[0010] 步驟三，凝固浴由循環(huán)栗注入一個(gè)密閉的帶有變速電動(dòng)機(jī)控制的不銹鋼刀片的剪 切沉淀裝置內(nèi)，殼聚糖溶液由微量栗從容器側(cè)面注入凝固浴中，沉析纖維在殼聚糖溶液注 入凝固浴的瞬間形成，注射器外的溫控裝置控制聚合物溶液的溫度為25°C~150°C。
[0011] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案：所述的雙氧水溶液與殼聚糖的摩爾比為2:1。
[0012] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案：所述的降解條件為：時(shí)間2~8h，溫度20~80°C; 所述的醋酸質(zhì)量濃度為1~5%。
[0013] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案：所述的NaOH水溶液的濃度為5wt%~20wt%，所 述的凝固浴注入量是殼聚糖溶液的20~100倍。
[0014] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案：所述的剪切沉淀裝置的轉(zhuǎn)速為1000~7000轉(zhuǎn)/ 分鐘。
[0015] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案：用于將殼聚糖溶液注入凝固浴的注射器針頭內(nèi)徑 為0. 3~1暈米，注射流量為1~10毫升/分鐘。
[0016] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：該殼聚糖沉析纖維的制備方法，
[0017] 1)在保持了傳統(tǒng)的纖維素紙所具有的潤(rùn)濕，撕裂，折疊以及書(shū)寫(xiě)性能外，添加殼聚 糖沉析纖維還可使紙張具有更好的拉伸和光學(xué)性能。
[0018] 2)由于殼聚糖沉析纖維良好的生物醫(yī)學(xué)性能，為生物醫(yī)用及組織工程材料領(lǐng)域提 供了新的基礎(chǔ)材料。
[0019] 3)本發(fā)明拓展了沉析纖維的應(yīng)用領(lǐng)域，也為不斷尋找沉析纖維更多新的應(yīng)用方向 的科研人員提供了思路。
[0020] 本發(fā)明填補(bǔ)了殼聚糖沉析纖維在專(zhuān)利中的一個(gè)空缺。另外，添加殼聚糖沉析纖維 所制得的紙張不僅與傳統(tǒng)的纖維素紙具有相似的潤(rùn)濕、撕裂、折疊以及書(shū)寫(xiě)性能，其在經(jīng)過(guò) 簡(jiǎn)單的乙醇后處理后，還可獲得更好的拉伸和光學(xué)性能。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施 例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范 圍。
[0022] 本發(fā)明提供一種技術(shù)方案：一種殼聚糖沉析纖維的制備方法，其特征在于：包括 以下步驟：
[0023] 步驟一，將脫乙酰度為90%以上的殼聚糖在濃度為30wt%的雙氧水溶液中降解， 制備不同分子量的低分子量殼聚糖，再以醋酸溶解低分子量殼聚糖制備殼聚糖溶液。
[0024] 步驟二，以NaOH水溶液作為殼聚糖沉析纖維的凝固浴。
[0025] 步驟三，凝固浴由循環(huán)栗注入一個(gè)密閉的帶有變速電動(dòng)機(jī)控制的不銹鋼刀片的剪 切沉淀裝置內(nèi)，殼聚糖溶液由微量栗從容器側(cè)面注入凝固浴中，沉析纖維在殼聚糖溶液注 入凝固浴的瞬間形成，注射器外的溫控裝置控制聚合物溶液的溫度為25°C~150°C。
[0026] 實(shí)施例1 :
[0027] -種殼聚糖沉析纖維的制備方法，具體步驟為：選用脫乙酰度達(dá)90%的殼聚糖5g 在濃度為30wt%的雙氧水溶液15ml中降解，控制降解的時(shí)間為6h和溫度為80 °C來(lái)制備一 定量的低分子量殼聚糖，再以濃度為5wt%的醋酸溶液100ml溶解制備所得的低分子量殼 聚糖3g制備殼聚糖溶液；以濃度為15wt%的NaOH水溶液作為殼聚糖沉析纖維的凝固浴， 凝固速度取決于NaOH的濃度；凝固浴由循環(huán)栗注入一個(gè)密閉的帶有變速電動(dòng)機(jī)控制的不 銹鋼刀片的剪切沉淀裝置內(nèi)，轉(zhuǎn)速6000轉(zhuǎn)/分鐘，流量是殼聚糖溶液的50倍。殼聚糖溶液 由微量栗從容器側(cè)面注入凝固浴中，沉析纖維在殼聚糖溶液注入凝固浴的瞬間形成。注射 器外的溫控裝置控制聚合物溶液的溫度為80°C。
[0028] 實(shí)施例2 :
[0029] -種殼聚糖沉析纖維的制備方法，具體步驟為：選用脫乙酰度達(dá)90%的殼聚糖5g 在濃度為30wt%的雙氧水溶液15ml中降解，控制降解的時(shí)間為4h和溫度為70 °C來(lái)制備一 定量的低分子量殼聚糖，再以濃度為4wt%的醋酸溶液100ml溶解制備所得的低分子量殼 聚糖2g制備殼聚糖溶液；以濃度為10wt%的NaOH水溶液作為殼聚糖沉析纖維的凝固浴， 凝固速度取決于NaOH的濃度；凝固浴由循環(huán)栗注入一個(gè)密閉的帶有變速電動(dòng)機(jī)控制的不 銹鋼刀片的剪切沉淀裝置內(nèi)，轉(zhuǎn)速5000轉(zhuǎn)/分鐘，流量是殼聚糖溶液的50倍。殼聚糖溶液 由微量栗從容器側(cè)面注入凝固浴中，沉析纖維在殼聚糖溶液注入凝固浴的瞬間形成。注射 器外的溫控裝置控制聚合物溶液的溫度為70°C。
[0030] 實(shí)施例3 :
[0031] -種殼聚糖沉析纖維的制備方法，具體步驟為：選用脫乙酰度達(dá)90%的殼聚糖5g 在濃度為30wt%的雙氧水溶液15ml中降解，控制降解的時(shí)間為2h和溫度為60°C來(lái)制備一 定量的低分子量殼聚糖，再以濃度3wt%的醋酸溶液100ml溶解制備所得的低分子量殼聚 糖lg制備殼聚糖溶液；以濃度為l〇wt%的NaOH水溶液作為殼聚糖沉析纖維的凝固浴，凝 固速度取決于NaOH的濃度；凝固浴由循環(huán)栗注入一個(gè)密閉的帶有變速電動(dòng)機(jī)控制的不銹 鋼刀片的剪切沉淀裝置內(nèi)，轉(zhuǎn)速4000轉(zhuǎn)/分鐘，流量是殼聚糖溶液的50倍。殼聚糖溶液由 微量栗從容器側(cè)面注入凝固浴中，沉析纖維在殼聚糖溶液注入凝固浴的瞬間形成。注射器 外的溫控裝置控制聚合物溶液的溫度為60 °C。
[0032] 實(shí)施例四：
[0033] 對(duì)實(shí)施例1~3所得殼聚糖沉析纖維進(jìn)行相關(guān)的鑒定，其結(jié)果如表1所示。
[0034] 表1實(shí)施例1-3殼聚糖沉析纖維樣品性能
[0035]
[0036] 針對(duì)實(shí)施例1所制備的沉析纖維，在水中分散均勻后，在抄紙機(jī)中抄造成原紙，最 后經(jīng)過(guò)高溫壓光機(jī)在30(TC下熱壓成形，獲得殼聚糖沉析纖維紙，其結(jié)果如表2。
[0037] 表2殼聚糖沉析纖維紙性能
[0038]
[0039] 盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以 理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換 和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種殼聚糖沉析纖維的制備方法，其特征在于：包括以下步驟： 步驟一，將脫乙酰度為90%以上的殼聚糖在濃度為30wt%的雙氧水溶液中降解，制備 不同分子量的低分子量殼聚糖，再以醋酸溶解低分子量殼聚糖制備殼聚糖溶液； 步驟二，以NaOH水溶液作為殼聚糖沉析纖維的凝固??； 步驟三，凝固浴由循環(huán)栗注入一個(gè)密閉的帶有變速電動(dòng)機(jī)控制的不銹鋼刀片的剪切沉 淀裝置內(nèi)，殼聚糖溶液由微量栗從容器側(cè)面注入凝固浴中，沉析纖維在殼聚糖溶液注入凝 固浴的瞬間形成，注射器外的溫控裝置控制聚合物溶液的溫度為25°C~150°C。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種殼聚糖沉析纖維的制備方法，其特征在于：所述的雙氧 水溶液與殼聚糖的摩爾比為2:1。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種殼聚糖沉析纖維的制備方法，其特征在于：所述的降解 條件為：時(shí)間2~8h，溫度20~80°C ;所述的醋酸質(zhì)量濃度為1~5%。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種殼聚糖沉析纖維的制備方法，其特征在于：所述的NaOH 水溶液的濃度為5wt%~20wt%，所述的凝固浴注入量是殼聚糖溶液的20~100倍。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種殼聚糖沉析纖維的制備方法，其特征在于：所述的剪切 沉淀裝置的轉(zhuǎn)速為1000~7000轉(zhuǎn)/分鐘。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種殼聚糖沉析纖維的制備方法，其特征在于：用于將殼聚 糖溶液注入凝固浴的注射器針頭內(nèi)徑為0. 3~1毫米，注射流量為1~10毫升/分鐘。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種殼聚糖沉析纖維的制備方法，包括以下步驟：1.將脫乙酰度為90％以上的殼聚糖在濃度為30wt％的雙氧水溶液中降解，制備不同分子量的低分子量殼聚糖，再以醋酸溶解低分子量殼聚糖制備殼聚糖溶液；2.以NaOH水溶液作為殼聚糖沉析纖維的凝固?。?.凝固浴由循環(huán)泵注入一個(gè)密閉的帶有變速電動(dòng)機(jī)控制的不銹鋼刀片的剪切沉淀裝置內(nèi)，殼聚糖溶液由微量泵從容器側(cè)面注入凝固浴中，沉析纖維在殼聚糖溶液注入凝固浴的瞬間形成，注射器外的溫控裝置控制聚合物溶液的溫度為25℃～150℃。本發(fā)明在保持了傳統(tǒng)的纖維素紙所具有的潤(rùn)濕，撕裂，折疊以及書(shū)寫(xiě)性能外，添加殼聚糖沉析纖維還可使紙張具有更好的拉伸和光學(xué)性能。
【IPC分類(lèi)】D01F9/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105063803
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510609592
【發(fā)明人】姚理榮, 任娟, 李小娟, 徐山青, 劉其霞
【申請(qǐng)人】南通大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年11月18日
【申請(qǐng)日】2015年9月22日