[发明专利]一种海藻酸酯纤维及其制备方法

说明书

本发明提供了一种海藻酸酯纤维及其制备方法。包括如下步骤：将海藻酸钠与多元醇溶于水中得到纺丝溶液；纺丝溶液挤出到凝固浴中凝固，得纺丝纤维，纺丝纤维经处理得到海藻酸酯纤维；所述凝固浴为pH值低于4的水溶液。根据本发明，多元醇上的羟基接枝于海藻酸钠糖链的羧基上，能够得到稳定的海藻酸酯纤维，纺丝溶液制备过程简单，凝固浴可以循环使用，是一种绿色环保的工艺，且降低了生产成本。本发明得到的海藻酸酯纤维具有优良的力学性能、疏水性和耐酸性能，在纺织、药物递送、控制释放等领域有很好的应用前景，提高了对海洋资源的有效利用。

技术领域

本发明涉及化学纤维技术领域，涉及一种海藻酸酯纤维及其制备方法。

背景技术

海藻酸钠既是生物聚合物又是被认为具有生物相容性，无毒，无免疫原性和可生物降解性的聚电解质。海藻酸盐的微观结构特征是生物相容的非支链二元共聚物，在许多领域它已被广泛用作一种理想的生物材料，例如细胞固定化，组织工程，药物递送，控制释放，固定化微生物以及食品应用等领域。

目前，海藻酸钙纤维通常采用湿法纺丝，所用凝固浴最常见的是2％-8％wt氯化钙水溶液，通过凝固浴中的Ga²⁺与海藻酸钠上的羧基产生交联，消耗Ga²⁺的同时也消耗了大量的水资源，且得到的海藻酸酯钙纤维亲水性太强，耐酸和疏水性能较差。

发明内容

针对以上所述的现有技术中存在的问题，本发明提供一种海藻酸酯纤维及其制备方法。本发明采用多元醇与海藻酸钠发生酯化反应，得到耐酸疏水型海藻酸酯纤维，与此同时，凝固浴作为催化剂不参与反应，可循环使用，是一种绿色环保的纺丝方法。

本发明的技术方案为如下：

一种海藻酸酯纤维的制备方法，包括以下步骤：

(1)将海藻酸钠与多元醇溶于水中得到纺丝溶液；

(2)将步骤(1)得到的纺丝溶液挤出到凝固浴中凝固，得纺丝纤维，纺丝纤维经处理得到海藻酸酯纤维；

其中，所述凝固浴为pH值低于4的水溶液。

在上述的技术方案中，所述多元醇为乙二醇、丙二醇、丙三醇或季戊四醇中的一种或多种的混合物，优选为丙三醇。

在上述的技术方案中，在步骤(1)中，在所述纺丝溶液中海藻酸钠的重量百分浓度为1％-10％，优选为2％-7％，更优选为3％。

在上述的技术方案中，在步骤(1)中，在所述纺丝溶液中多元醇的重量百分浓度为0.4％-15％，优选为0.8％-3％。

在上述的技术方案中，在步骤(1)中，将多元醇加入去离子水中，搅拌混合均匀，然后加入海藻酸钠搅拌均匀，真空离心脱泡，得纺丝溶液。

在上述的技术方案中，利用乙酸、柠檬酸、盐酸、硫酸或磷酸将凝固浴的pH值调节成pH≤4。

在上述的技术方案中，在步骤(2)中，在0.2-0.6Mpa的压力下将纺丝溶液挤出到凝固浴中凝固，得纺丝纤维，纺丝纤维经水洗、牵伸和干燥定型至含水率小于4％，获得海藻酸酯纤维，其中将挤出的纺丝纤维在凝固浴中的凝固时间为2-20min、凝固浴温度为20-60℃。

在上述的技术方案中，所述的水洗步骤中，纺丝纤维的水洗温度为20-60℃。

在上述的技术方案中，所述的牵伸步骤中，纺丝纤维的拉伸温度为45-60℃，拉伸倍数为1-3倍。

在上述的技术方案中，所述的干燥定型步骤中，纺丝纤维的烘干温度为80-120℃。