[发明专利]一种海藻酸钙-壳聚糖-纳米金属氧化物-石墨烯复合纤维的制备方法

说明书

本发明公开了一种海藻酸钙‑壳聚糖‑纳米金属氧化物‑石墨烯复合纤维的制备方法，方法如下：(1)将海藻酸钠溶液和壳聚糖溶液混合加入纳米氧化锌或纳米氧化钛水性分散液，得到海藻酸钠‑壳聚糖‑纳米金属氧化物水分散混合液；(2)将无水氯化钙溶解在氧化石墨烯水性分散液中，制备成含石墨烯的凝固液；⑶将海藻酸钠‑壳聚糖‑纳米金属氧化物水分散混合液通过针管注入氧化石墨烯‑氯化钙凝固浴中，牵伸出丝状纤维，风干，水洗，得到海藻酸钙‑壳聚糖‑纳米金属氧化物‑石墨烯复合纤维。本案通过调整原料的比例可以获得不同海藻酸钙‑壳聚糖‑纳米金属氧化物‑石墨烯纤维，并且本制备方法工艺简单，便于操作，不使用溶剂和强碱类物质，节能环保。

技术领域

本发明涉及可用于制作纺织品和医用的新型抗菌纤维领域，特别涉及到一种海藻酸钙-壳聚糖-纳米金属氧化物-石墨烯复合纤维的制备工艺。

背景技术

由于石油资源的枯竭以及对环境的严控，天然高分子材料的应用变得越来越重要，民众的消费理念正向天然材料转变 海藻植物中提取的天然高分子材料-海藻酸，动物壳中提取的壳聚糖天然材料得到越来越多的关注 我国是海藻酸钠和壳聚糖原料生产大国，目前，海藻酸钙纤维，甲壳素纤维以及海藻酸钙-壳聚糖纤维都已经逐步开始投入市场，消费者对日常纺织品尤其是内衣、家纺、面膜无纺布等所用纤维的安全性、功效性以及环保性吸湿性和抗菌性，无毒、无害、安全性高及生物可降解性的要求越来越高。氧化石墨烯能够提升海藻酸钙-壳聚糖纤维的强力，海藻酸盐-氧化石墨烯的分子结构具有优异的防止油污污染的特性，因此开发一种以天然原料具有广泛抗菌抑菌性，抗静电，亲水，对皮肤有亲合性，并且具有防污抗污的纺织材料，具有良好的应用前景。

发明内容

针对上述存在的不足，本发明的目的是提供一种海藻酸钙-壳聚糖-纳米金属氧化物-石墨烯复合纤维一种纤维的制备方法。

为了实现上述发明的目的，本发明采用如下技术方案：一种海藻酸钙-壳聚糖-纳米金属氧化物-石墨烯复合纤维的制备方法，包括以下步骤：

（1）选用浓度为4～10%的壳聚糖溶液与浓度为4～6%的海藻酸钠溶液按照50:50～200的质量比混合，搅拌均匀配置成壳聚糖溶液-海藻酸钠溶液；

（2）将步骤（1）得到的壳聚糖溶液-海藻酸钠溶液与固含量为20～40%的纳米金属氧化物水性分散液按照100:0.5～4的质量比配制成壳聚糖溶液-海藻酸钠-纳米金属氧化物水性分散物混合纺丝溶液；

（3）向固含量为0.1～0.5%的氧化石墨烯水性分散液中缓慢加入无水氯化钙，搅拌均匀，静置，得到氧化石墨烯-氯化钙凝固浴；

（4）用针管吸取上述步骤（2）得到的壳聚糖-海藻酸钠-纳米金属氧化物水性分散物混合纺丝溶液,注入到上述步骤（3）得到的氧化石墨烯-氯化钙凝固浴中，凝固后形成丝状物，将该丝状物用金属丝卷绕拉出并吹干；

（5）将吹干后的丝状物放入三角烧瓶中，加入去离子水，超声震荡30～60秒，取出，脱水晾干，重复多次，得到海藻酸钙-壳聚糖-纳米金属氧化物-石墨烯复合纤维；

其中，上述步骤的顺序为（1）、（2）、（3）、（4）、（5）或者（3）、（1）、（2）、（4）、（5）。

上述技术方案中，优选的，上述步骤（1）中，选用的、浓度为4～10%的壳聚糖溶液由以下方法制得：首先用去离子水配置浓度为2～5%的醋酸溶液，加入壳聚糖粉末，配成浓度为4～10%的溶液，再以100～800 r·min^-1的转速搅拌1～6h，抽真空10～20分钟，真空度为-0.01～-0.03MPa,并静置48h以上排出浆液中的气泡，即得到所述的、浓度为4～10%的壳聚糖溶液。