[发明专利]一种高强壳聚糖长丝及其界面聚合制备方法与装置

权利要求书

1.一种高强壳聚糖长丝的界面聚合制备装置，其特征在于：包括纺丝液储存单元、纺丝单元和纺丝收集单元；所述纺丝液储存单元由下至上依次包括第一反应相储存箱和第二反应相储存箱，所述纺丝单元包括成膜孔板、聚集孔和加捻器，所述纺丝收集单元沿水平方向依次包括导向轮、鼓风干燥器和卷绕筒；所述成膜孔板设于所述第一反应相储存箱和所述第二反应相储存箱之间，所述成膜孔板上设有若干个竖直贯穿所述成膜孔板的成膜孔，用于连通所述第一反应相储存箱和所述第二反应相储存箱，以使第一反应相和第二反应相在所述成膜孔中反应形成聚合物膜。

2.根据权利要求1所述的一种高强壳聚糖长丝的界面聚合制备装置，其特征在于：所述成膜孔板的厚度为5～100mm，所述成膜孔的直径为1～100mm，所述成膜孔的个数为1～100个，所述聚集孔的直径为1～10mm。

3.一种高强壳聚糖长丝的界面聚合制备方法，其特征在于：该高强壳聚糖长丝的界面聚合制备方法使用权利要求1～2中任一权利要求所述的装置进行制备，包括如下步骤：

S1、以壳聚糖为水相溶质，按预设的质量体积比配制壳聚糖与去离子水的水相溶液，注入所述第一反应相储存箱；

S2、以多元酰氯化合物为油相溶质，按预设的质量体积比配制所述油相溶质与有机溶剂的油相溶液，注入所述第二反应相储存箱；

S3、将所述第二反应相储存箱中的所述油相溶液加入所述第一反应相储存箱中的所述水相溶液表面，在常温常压下静置1～120min，在所述成膜孔内形成聚合物膜；

S4、对步骤S3得到的所述聚合物膜进行牵引拉伸，使其通过所述聚集孔，进入所述加捻器中进行加捻，形成长丝；

S5、将步骤S4得到的长丝经所述导向轮转向，使所述长丝保持一定捻度，再经所述鼓风干燥器干燥后，在所述卷绕筒的作用下卷绕收集，得到高强壳聚糖长丝。

4.根据权利要求3所述的一种高强壳聚糖长丝的界面聚合制备方法，其特征在于：步骤S2中所述油相溶液中的油相溶质与步骤S1中所述水相溶液中的水相溶质的物质的量之比为1:1～2:3。

5.根据权利要求3所述的一种高强壳聚糖长丝的界面聚合制备方法，其特征在于：在步骤S1中，所述壳聚糖与去离子水的预设的质量体积比为1g:(20～2000)mL；在步骤S2中，所述油相溶质与有机溶剂的预设的质量体积比为1g:(20～2000)mL。

6.根据权利要求3所述的一种高强壳聚糖长丝的界面聚合制备方法，其特征在于：在步骤S1中，所述壳聚糖为季铵盐化壳聚糖、盐酸化壳聚糖、醋酸化壳聚糖、乳酸化壳聚糖、羧甲基壳聚糖、羧乙基壳聚糖中的任意一种。

7.根据权利要求3所述的一种高强壳聚糖长丝的界面聚合制备方法，其特征在于：在步骤S2中，所述多元酰氯化合物为芳香族多官能酰氯化合物、脂肪族多官能酰氯化合物或脂环族多官能酰氯化合物中的一种或多种混合。

8.根据权利要求7所述的一种高强壳聚糖长丝的界面聚合制备方法，其特征在于：所述芳香族多官能酰氯化合物包括但不限于对苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯、邻苯二甲酰氯、联苯二甲酰氯、苯二磺酰氯、均苯三甲酰氯中的至少一种，所述脂肪族多官能酰氯化合物包括但不限于丁三酰氯、丁二酰氯、戊三酰氯、戊二酰氯、己三酰氯、己二酰氯、癸二酰氯、癸三酰氯中的至少一种，所述脂环族多官能酰氯化合物包括但不限于环丙烷三酰氯、环丁烷二酰氯、环丁烷四酰氯、环戊烷二酰氯、环戊烷三酰氯、环戊烷四酰氯、环己烷二酰氯、环己烷三酰氯、环己烷四酰氯、四氢呋喃二酰氯、四氢呋喃四酰氯中的至少一种。

9.根据权利要求3所述的一种高强壳聚糖长丝的界面聚合制备方法，其特征在于：在步骤S2中，所述有机溶剂包含但不限于正己烷、环己烷、三氟三氯乙烷、正庚烷、正辛烷、甲苯、乙苯、ISOPAR溶剂油中的至少一种。

10.一种高强壳聚糖长丝，其特征在于：该高强壳聚糖长丝根据权利要求3～9中任一权利要求所述的制备方法制备得到，所述高强壳聚糖长丝的单丝纤度为1.5～5dtex、纤维断裂强度不低于3.5cN/dtex、纤维断裂伸长率为15％～60％、织物抗菌率大于97％、织物透湿率大于150g/(m²·h)。