【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于天然高分子材料加工，具體涉及一種低黏度殼聚糖溶液及其高強度殼聚糖纖維的制備方法。
技術介紹
1、殼聚糖是自然界唯一的堿性多糖高分子，由于極好的生物學特性，被認為是比纖維素應用潛力更大的生物資源。殼聚糖通常用酸溶液溶解，但常用的酸，如乙酸、鹽酸等會使殼聚糖分子在較短時間內發生嚴重降解。另外，殼聚糖分子的分子量較大，吸水性強，導致殼聚糖溶液濃度低但黏度卻很大，不利于殼聚糖粉末的充分溶解和均勻化，也導致殼聚糖溶液產生大量氣泡并難以消除，這極大影響了殼聚糖基生物材料的高效加工利用，特別是殼聚糖纖維的制造。現有方法通過采用弱酸，如檸檬酸、草酸、碳酸溶液溶解殼聚糖，基本上解決了殼聚糖分子快速降解的問題。專利cn111748870b通過向殼聚糖分散液中通入二氧化碳，使殼聚糖在碳酸作用下溶解，脫泡后得到ph值6~8的殼聚糖溶液，再將殼聚糖溶液經濕法紡絲或干噴濕紡工藝制得殼聚糖纖維。專利cn116005295a將殼聚糖溶解于檸檬酸、草酸等酸性溶液中，將殼聚糖溶液擠入陰離子表面活性劑的凝固浴中成型，得到高強度殼聚糖纖維。但殼聚糖溶液黏度高的問題依舊存在，給紡絲液的脫泡、過濾以及紡絲速度提高造成極大阻礙。因此，制備低黏度的殼聚糖溶液，保持良好的穩定性，對于殼聚糖纖維的高效制備及其規模化生產具有重要意義。
技術實現思路
1、本專利技術旨在提供一種低黏度殼聚糖溶液及其高強度殼聚糖纖維的制備方法，利用低級醇和弱酸的混合體系溶解殼聚糖，達到大幅降低殼聚糖溶液黏度的目的，同時殼聚糖溶液很容易進行脫泡
2、為了實現這一目的，本專利技術提供了一種低黏度殼聚糖溶液及其高強度殼聚糖纖維的制備方法，所述低黏度殼聚糖溶液由殼聚糖、弱酸、低級醇和水組成，其中殼聚糖、弱酸和低級醇的質量分數分別為2%~4%，3%~30%和40%~80%；所述殼聚糖的分子量為100000~300000da，所述弱酸為硼酸和乳酸的混合物，所述低級醇為甲醇與乙二醇、丙二醇、丙三醇或丁二醇的混合物；所述高強度殼聚糖纖維的制備方法，包括如下步驟：
3、s1.將殼聚糖粉末加入低級醇溶液中，攪拌分散，所述低級醇為甲醇與乙二醇、丙二醇、丙三醇或丁二醇的混合物；
4、s2.將弱酸加入s1所得的殼聚糖分散液中，攪拌至殼聚糖溶解均勻，將溶液高速離心、過濾，即得低黏度殼聚糖溶液，所述弱酸為硼酸和乳酸的混合物；
5、s3.將s2所得低黏度殼聚糖溶液擠入凝固浴中凝固成初生絲，所述凝固浴為含鋅鹽或鎂鹽的乙醇溶液，所述鋅鹽為氯化鋅、硫酸鋅、硝酸鋅、乙酸鋅、乳酸鋅中的任意一種，所述鎂鹽為氯化鎂、硝酸鎂、乙酸鎂、硫酸鎂中的任意一種；
6、s4.將s3所得初生絲牽伸后，再浸入s3所述凝固浴中二次凝固，然后導出干燥，即得高強度殼聚糖纖維。
7、進一步地，s1所述低級醇中甲醇與乙二醇、丙二醇、丙三醇或丁二醇的體積比為1?:1~4。
8、進一步地，s2所述弱酸中硼酸與乳酸的質量比為1?:?1~14。
9、進一步地，s3中所述鋅鹽或鎂鹽的質量濃度為0.5%~5%。
10、進一步地，s4中所述初生絲的牽伸率為50%~200%。
11、進一步地，s4中所述干燥的溫度為50~130℃。
12、另外，本專利技術還提供由上述方法制備的低黏度殼聚糖溶液和高強度殼聚糖纖維。
13、進一步地，本專利技術還提供了高強度殼聚糖纖維在制備長絲、紗線、織物和非織物中的應用。
14、有益效果在于：
15、1）本專利技術的低黏度殼聚糖溶液穩定性好，易脫泡、過濾、擠出，制備方法簡單，成本低，極大地改善了殼聚糖紡絲液的制備工藝效率；
16、2）本專利技術的低黏度殼聚糖溶液制備殼聚糖纖維方法簡單，更適合高速化紡絲，滿足高效清潔化生產的要求；殼聚糖纖維成型好、易牽伸、強度高，產品應用前景廣闊。
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1.一種低黏度殼聚糖溶液及其高強度殼聚糖纖維的制備方法，其特征在于，所述低黏度殼聚糖溶液由殼聚糖、弱酸、低級醇和水組成，其中殼聚糖、弱酸和低級醇的質量分數分別為2%~4%，3%~30%和40%~80%；所述殼聚糖的分子量為100000~300000?Da，所述弱酸為硼酸和乳酸的混合物，所述低級醇為甲醇與乙二醇、丙二醇、丙三醇或丁二醇的混合物；所述高強度殼聚糖纖維的制備方法，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種低黏度殼聚糖溶液及其高強度殼聚糖纖維的制備方法，其特征在于，S1所述低級醇中甲醇與乙二醇、丙二醇、丙三醇或丁二醇的體積比為1?:?1~4。
3.根據權利要求1所述的一種低黏度殼聚糖溶液及其高強度殼聚糖纖維的制備方法，其特征在于，S2所述弱酸中硼酸與乳酸的質量比為1?:?1~14。
4.根據權利要求1所述的一種低黏度殼聚糖溶液及其高強度殼聚糖纖維的制備方法，其特征在于，S3中所述鋅鹽或鎂鹽的質量濃度為0.5%~5%。
5.根據權利要求1所述的一種低黏度殼聚糖溶液及其高強度殼聚糖纖維的制備方法，其特征在于，S4中所述初生絲的
6.根據權利要求1所述的一種低黏度殼聚糖溶液及其高強度殼聚糖纖維的制備方法，其特征在于，S4中所述干燥的溫度為50~130℃。
7.根據權利要求1~6中任何一項所述的方法制備的低黏度殼聚糖溶液和高強度殼聚糖纖維。
8.根據權利要求7所述的高強度殼聚糖纖維在制備長絲、紗線、織物和非織物中的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種低黏度殼聚糖溶液及其高強度殼聚糖纖維的制備方法，其特征在于，所述低黏度殼聚糖溶液由殼聚糖、弱酸、低級醇和水組成，其中殼聚糖、弱酸和低級醇的質量分數分別為2%~4%，3%~30%和40%~80%；所述殼聚糖的分子量為100000~300000?da，所述弱酸為硼酸和乳酸的混合物，所述低級醇為甲醇與乙二醇、丙二醇、丙三醇或丁二醇的混合物；所述高強度殼聚糖纖維的制備方法，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種低黏度殼聚糖溶液及其高強度殼聚糖纖維的制備方法，其特征在于，s1所述低級醇中甲醇與乙二醇、丙二醇、丙三醇或丁二醇的體積比為1?:?1~4。
3.根據權利要求1所述的一種低黏度殼聚糖溶液及其高強度殼聚糖纖維的制備方法，其特征在于，s2...
【專利技術屬性】
技術研發人員：汪濤，孫智藝，張婉婷，陳磊，張同華，
申請(專利權)人：西南大學，
類型：發明
國別省市：
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