[发明专利]生物酶/木质纤维素复合纤维及其制备方法

说明书

技术领域:

本发明涉及一种纤维素复合纤维及其制备方法，特别是涉及一种生物酶/木质纤维素复合纤维及其制备方法。

背景技术:

合成纤维经历了半个世纪的快速发展，同时伴随着石油资源紧缺和环保压力增大的现实，天然资源的综合利用越来越受到重视。

纤维素和生物酶都是重要的天然原料，其中纤维素是通过植物的光合作用而形成的，人们称之为“绿色材料”。这类可再生的生物资源可以说是取之不尽，用之不竭、它适用于各种各样的实际应用场合，大大地减缓了人类对矿物资源的索取和由此引起的环境污染。尤其是在当今环境污染已成为人类关注焦点的大氛围中，纤维素基质材料更加引起人们的关注，在国民经济和人们的日常生活中具有不可替代的重要地位。

天然纤维素纤维主要来自于植物纤维，人们利用纤维素纤维已有几千年的历史, 如棉、麻、木材、竹子等纤维。纤维素基质材料，也称木质材料。它包括木材（木质人造板）、棉（人造棉）、麻类及纸制品等。材料的原料取自于自然界广泛存在的植物。木材取自于乔木的成材部分。它主要由纤维素、半纤维素和木素构成，纤维素和半纤维素总称为综纤维素。木质素、纤维素和半纤维素是构成植物骨架的主要成分。何艳峰等[何艳峰，李秀金，方文杰，康佳丽，NaOH固态预处理对稻草中纤维素结构特性的影响，可再生能源，2007，25(5)：31。]指出，纤维素是植物光合作用产生的多糖类物质，是地球上最丰富的可再生自然资源，Itzen在1983年推算出植物每年通过光合作用合成更新的纤维素量相当于全人类每人每天70 kg。

利用物理或化学改性的方法能生产出具有高附加值的产品，其中，共混改性是重要手段之一。对纤维素（Cellulose）纤维进行共混改性的报道很多[Zeng J, Xu X.Y., Chen X S., Liang Q. Z., Bian X. C., Yang L. X. and Jing X. B. Biodegradable electrospun fibers for drug delivery[J]. 刘佃森，沈青，王志鑫，庄琦，纤维素/聚乙二醇/维生素共混膜的制备与缓释性能研究[J]，纤维素科学与技术，2004，12 (3)：25。袁晔，范子千，沈青，纳米纤维素研究及应用进展Ⅰ. [J]，高分子通报， 2010，2：7。Chen G., Wang L., Lu G.. Regenerated cellulose fiber blend yarn, has one of fibers provided greater than plant fiber e.g. wood pulp fiber, regenerated cellulose fiber, composite fiber e.g. terylene fiber, and protein fiber e.g. rabbit wool fiber[P]. 2008, PN: CN101195940-A. Tian S., Liu H., Liu J., Jiang M., Li L., Huang L.. Soybean protein/alginate/cellulose fiber contains preset amount of soybean protein, alginate and cellulose fiber, and has preset dry breaking strength, dry breaking extending degree and wet modulus[P]. 2008, PN: CN101168869-A. Feng T., Wang Y., Liu Y., Chen M.. Lignose-bamboo cellulose composite fiber used for manufacturing textiles, such as clothes, socks, and decorative cloths, comprises lignose and bamboo cellulose at specific weight ratio[P]. 2008, PN: CN101240455-A.]，东华大学沈青[王志鑫，沈青，顾庆锋，王依民，含中草药成分的纤维制备与性能研究I. 柿叶纤维素共混纤维的制备及力学性能[J]，合成纤维工业，2004, 27(4) : 7；袁晔，范子千，沈青，纳米纤维素研究及应用进展Ⅰ.，高分子通报[J]，2010，2：7；张铎，沈青，用化学方法从生物质材料得到可再生能源的研究进展，生物质化学工程[J]，2010，4(2)：48。]的研究小组以二甲基亚砜DMSO/多聚甲醛(PF)为溶剂，添加柿叶活性成分，应用湿法纺丝技术，制得了一种含柿叶提取物的再生纤维素纤维。朱进忠等[朱进忠，苏玉恒，毛慧贤，严广松，大豆蛋白/纤维素共混纤维的吸湿性能，纺织学报，2010，31(10)：14。]报道了不同大豆蛋白共混量的大豆蛋白/纤维素共混纤维的吸湿性，对比分析了该纤维与竹纤维、亚麻及黄麻纤维吸湿性的差别，结果发现共混纤维的吸湿性随着大豆蛋白质含量的增加而提高。张瑞文等[张瑞文，章伟，大豆蛋白/粘胶共混纤维的结构与性能，纤维素科学与技术，2007，15(2)：49。]比较了大豆蛋白/粘胶共混纤维的结构与性能，发现大豆蛋白/粘胶共混纤维的截面形状和普通粘胶纤维相似，但表面沟槽更为明显，纤维表面分散有大量的蛋白颗粒，使纤维具有很好的亲肤性。美国专利[公开号US2009166916-A1]给出了一种天然纤维素/壳聚糖两组分共混溶液制备复合纤维素纤维的方法，并指出这种纤维能应用于高级牛仔布料[Ti Chou W., Huang K., Lai M.. Processing method of natural cellulose fiber used in for, e.g. for high class jeans, involves modifying properties of chitosan, reducing chitosan to nanometer by sol-gel method, and forming quasi-dope by processing of chitosan[P].]。美国专利[公开号US2009088564-A1; US7828936-B2] [Luo M., Neogi A N., West H.. Dissolving cellulose e.g. wood chip useful in fiber, involves mixing cellulose based raw material with mixture of dipolar aproticintercrystalline swelling agent and ionic liquid having specific molar ratio, at specific temperature and time[P]. 2009]公开了一种溶解纤维素的方法。美国专利[公开号US2008076313-A1][ Uitenbroek D., Blanz J. J.. Wipe for wiping hard surface such as counter, floor, furniture, tile and ceramics, comprises nonwoven substrate having mixture of natural fiber and regenerated cellulose fiber, and active agent-containing composition, 2008]提出了用天然纤维和可再生纤维素纤维及活性剂混合物等来制备能擦干净桌子、地板、家具、瓷砖、陶瓷等物体的抹布。日本专利[公开号JP2009155772-A] [Abe S., Hamaguchi Y., Ogita N.. Manufacture of fine cellulose fiber for, e.g. substrate for solar cell, involves performing disentanglement of cellulose suspension which is ejected during purification of wooden material in aqueous medium at high voltage[P]. 2009]则给出了一种制备优质木质纤维素纤维的方法。