[发明专利]一种提高柞蚕丝纤维强度的制备方法

说明书

本发明提出了一种提高柞蚕丝纤维强度的制备方法，包括以下步骤：(1)将海藻酸钠加入水中，并进行超声破碎，得到海藻酸钠水溶液；(2)将脱胶漂白后的柞蚕丝水洗后，冷冻抽真空干燥；(3)将步骤(2)中处理后的柞蚕丝浸泡入步骤(1)中的海藻酸钠水溶液中，保持溶液温度70‑90℃，搅拌40‑50min；(4)将步骤(3)得到的柞蚕丝海藻酸钠水溶液放入密封罐中，将压力升至0.8‑1.0MPa，温度升至90‑100℃，保持高温高压处理30s‑90s，然后卸去高压，水洗；(5)将步骤(4)中处理后的柞蚕丝放入含有交联剂的水溶液中，浸泡，然后取出柞蚕丝冷冻解冻多次，最后进行干燥。本发明保留了柞蚕丝原有的纤维结构，同时明显提高了柞蚕丝的断裂强度。

技术领域

本发明涉及柞蚕丝加工技术领域，特别是指一种提高柞蚕丝纤维强度的制备方法。

背景技术

柞蚕丝在脱胶过程中，容易造成蚕丝结构的改变，从而使力学性能降低，现有的提高柞蚕丝的纤维强度的方法有采用将柞蚕丝粉碎溶解，然后与其他溶液材料混合进行纺丝获得蚕丝纤维，先将柞蚕丝粉碎溶解，容易破坏柞蚕丝已有的纤维结构，影响蚕丝纤维的力学强度。

CN102011212B公开了一种柞蚕丝纤维素纤维的制备方法，将柞蚕丝脱胶粉碎处理加入离子液体中，微波处理，得到柞蚕丝离子液体溶液，然后加入同样粉碎的纤维素，搅拌均匀，得到柞蚕丝纺丝液，最后进行纺丝，所得纤维的干态断裂强度为1.03-1.90cN/dtex，低于柞蚕丝原有的断裂强度。

发明内容

本发明提出一种提高柞蚕丝纤维强度的制备方法，保留了柞蚕丝原有的纤维结构，同时明显提高了柞蚕丝的断裂强度。

本发明的技术方案是这样实现的：一种提高柞蚕丝纤维强度的制备方法，包括以下步骤：

(1)将0.3-0.8重量份的海藻酸钠加入100重量份的水中，并进行超声破碎，水的温度保持80-90℃，得到海藻酸钠水溶液；

(2)将脱胶漂白后的柞蚕丝水洗后，冷冻抽真空干燥；

(3)将步骤(2)中处理后的柞蚕丝浸泡入步骤(1)中的海藻酸钠水溶液中，保持溶液温度70-90℃，搅拌40-50min，柞蚕丝的重量份为7-9重量份；

(4)将步骤(3)得到的柞蚕丝海藻酸钠水溶液放入密封罐中，将压力升至0.8-1.0MPa，温度升至90-100℃，保持高温高压处理30s-90s，然后卸去高压，取出柞蚕丝在80-90℃的水溶液中进行水洗，清洗柞蚕丝表面粘附的海藻酸钠；

(5)将步骤(4)中处理后的柞蚕丝放入含有交联剂的水溶液中，浸泡15-30min，然后取出柞蚕丝冷冻解冻多次，最后进行干燥。

进一步地，步骤(5)中，柞蚕丝在0℃以下冷冻3-4h，然后取出浸泡在含有交联剂的水溶液中，室温解冻3-4h，冷冻解冻重复3次。

进一步地，步骤(1)中超声破碎的超声频率为20-25KHz，时间20-30min。

进一步地，步骤(5)中采用的交联剂为CaCl₂，交联剂水溶液的浓度为0.1-0.5wt％；柞蚕丝与交联剂水溶液的重量比为6-8:20。

本发明的有益效果：

采用本发明的制备方法保留了柞蚕丝原有的纤维结构，明显提高柞蚕丝的断裂强度，断裂强度提高了34.92-46.44％；柞蚕丝冷冻抽真空干燥，使柞蚕丝形成膨松的微孔结构，配合海藻酸钠的超声破碎处理，利于海藻酸钠进入柞蚕丝的微孔结构，而后续配合高温高压处理，有利于海藻酸钠进一步地渗入柞蚕丝内部，利于后续海藻酸钠在交联剂的作用下，在柞蚕丝内部与丝胶蛋白共联，提高柞蚕丝的断裂强度；而高温高压处理后，清洗柞蚕丝表面残留的海藻酸钠，然后再加入交联剂，用于避免海藻酸钠在柞蚕丝表面形成覆盖膜，影响柞蚕丝的品相；而多次冷冻解冻也是用于提高海藻酸钠与丝胶蛋白的交联度，有利于提高柞蚕丝的力学性能。