一种基于溶液纺丝技术的玻尿酸纤维的制备方法

本发明涉及功能性纺织品，尤其涉及一种基于溶液纺丝技术的玻尿酸纤维的制备方法。

背景技术：

1、近年来，为了适应穿着的轻便舒适、功能性以及满足不同地域气候等的需求，服装面料在满足基本的轻、柔、顺、垂等要求时，个性化、功能化的要求越来越高，崇尚自然、舒适美观、护理方便和卫生保健等功能也逐渐成为人们的追求目标，这些因素促进和推动了纺织纤维原料和服装面料的发展。

2、玻尿酸也称透明质酸，其基本结构是由两个双糖单位d-葡萄糖醛酸及n-乙酰葡糖胺组成的大型多糖类，商品透明质酸一般是指其钠盐，即透明质酸钠，但是习惯上仍然称呼其为透明质酸，透明质酸钠的水溶液具有优良的保湿、粘弹与润滑性，是一种理想的保湿因子，将其用于化妆品中，能起到独特的保护皮肤作用，又也相关研究报道将其运用到面料中，当人们穿着该面料制备的衣物时对人体皮肤产生有益效果。为了提升纺织服装的舒适性以及功能性，现有技术试图将具有保湿效果的玻尿酸加入到纺织材料中，得到含有玻尿酸的纺织品。目前，现有技术制备含玻尿酸的纺织品的制备方法主要有两类：

3、第一类是将玻尿酸作为面料后整理助剂的方式加入到面料中，例如cn111235723a公开了一种玻尿酸面料及其制造方法，在轧槽中加入玻尿酸整理助剂，将染色完成的坯布浸轧后烘干定型，得到玻尿酸面料。这种添加方式并不能有效提高面料中玻尿酸的含量，最大只能含有500ppm左右，同时持久性差，在水洗10次以后的含量会下降50％以上，由于不能使玻尿酸与纺织材料进行有效的融合，因此在使用过程会存在玻尿酸快速大量流失的技术问题。

4、第二类在纺丝液中添加玻尿酸进行溶液。第二类制备方法得到的玻尿酸纤维在应用层面上显然优于第一类后整理的方法，然而现有技术也存在尚需解决的技术问题。例如cn 114934324a公开了一种玻尿酸纤维素纤维的制备方法，所述制备方法包括玻尿酸溶液的配制、玻尿酸的改性、纺丝原液的制备、改性玻尿酸的活化、共混、纺丝和后处理。将玻尿酸经过改性后，脱去乙酰基得到活性氨基，与肉桂酸的羧基反应生成酰胺键，化学性质更加稳定，在纤维制备中不易流失，制备的玻尿酸纤维素纤维中玻尿酸分布均匀，加入玻尿酸后，纤维吸湿效果更好，穿着柔软舒适；在纤维素分子上接枝氨基，使改性玻尿酸的羧基和纤维素分子上接枝的氨基相结合生成酰胺键，玻尿酸组份与纤维素纤维的结合更加牢固，避免水洗后造成玻尿酸大量流失。具有优异的亲水保湿效果。该现有技术纤维中玻尿酸含量高达600-900ppm，而玻尿酸添加量从溶液纺丝的角度，存在着透明质酸随着浓度的增大会逐步呈现凝胶状，降低溶液的可纺性的问题，且由于玻尿酸可溶性好，在制备过程中及后续水洗过程中极易流失。导致现有的含有玻尿酸的纤维产品存在保水保健美容等功效作用不明显也不持久的技术问题。

5、因此，如何利用现有的溶液纺丝技术，避免浓度的增大导致透明质酸逐步呈现凝胶状，降低解决溶液的可纺性问题，来并且解决现有技术中玻尿酸纤维纺丝过程中纤维可纺性差且后续水洗易流失的问题，成为了纤维纺织领域技术人员亟待解决的一个难题。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是，提供一种工艺简单、成本较低，避免浓度的增大导致透明质酸逐步呈现凝胶状，降低溶液的可纺性问题，解决纺丝过程中纤维可纺性差且后续水洗易流失问题的基于溶液纺丝技术的玻尿酸纤维的制备方法。

2、为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种基于溶液纺丝技术的玻尿酸纤维的制备方法，包括如下步骤：

3、一、制备玻尿酸改性膜

4、(1)、配制玻尿酸溶液：采用高纯水配制质量分数为0.05-0.15％的玻尿酸溶液，置于摇箱中，在室温下200-300rpm充分混合2-3h，静置至溶液中的气泡散尽，在4℃温度环境下放置，备用；

5、(2)、配制聚环氧乙烷溶液：采用高纯水配制质量分数为6-8％的聚环氧乙烷溶液，置于摇箱中，在室温下200-300rpm充分混合0.5-1h，静置至溶液中的气泡散尽，在4℃温度环境下放置，备用；

6、(3)、配制壳聚糖溶液：配制浓度为0.5-1.5％(v/v)的乙酸水溶液，加入壳聚糖粉末后迅速置于摇箱中，室温下200-300rpm充分混合4-5h，静置至溶液中的气泡散尽，得到质量分数为1-3％的壳聚糖溶液，在4℃温度环境下放置，备用；

7、(4)、将上述玻尿酸溶液与聚环氧乙烷溶液以1-2：1体积比混合置于摇箱中，室温下200-300rpm充分混合0.5-1h，静置至溶液中的气泡散尽，制得膜体；

8、(5)、采用质量分数为20-30％的戊二醛溶液对膜体熏蒸交联处理，处理时间12-48h，漂洗干燥，然后浸泡于步骤(3)制得的壳聚糖溶液中1-3h，漂洗、干燥，得到玻尿酸改性膜；

9、二、溶液纺丝

10、(6)、将玻尿酸改性膜进行冷冻，粉碎，得到粒径为200-800目的改性玻尿酸粉体；

11、(7)、配制尼龙、涤纶、聚乙烯，粘胶或腈纶中的任意一种基体材料的纺丝液，在纺丝液中加入改性玻尿酸粉体，混合均匀；

12、(8)、纺丝液经过纺丝泵计量进入喷丝头形成原液细流，原液细流经凝固浴形成初生纤维，得到初生纤维；

13、(9)、初生纤维经拉伸、热定型、上油和卷绕，得到玻尿酸含量为0.1-1wt％的玻尿酸纤维。

14、上述的基于溶液纺丝技术的玻尿酸纤维的制备方法，所述步骤(1)中，玻尿酸溶液的质量分数为0.1％，在室温下250rpm充分混合2.5h。

15、上述的基于溶液纺丝技术的玻尿酸纤维的制备方法，所述步骤(2)中，聚环氧乙烷溶液的质量分数为7％，在室温下250rpm充分混合0.8h。

16、上述的基于溶液纺丝技术的玻尿酸纤维的制备方法，所述步骤(3)中，壳聚糖溶液的浓度为1％(v/v)，加入壳聚糖粉末后在室温下250rpm充分混合4.5h得到的壳聚糖溶液质量分数为2％。

17、上述的基于溶液纺丝技术的玻尿酸纤维的制备方法，所述步骤(4)中，玻尿酸溶液与聚环氧乙烷溶液混合的体积比为1.5：1，室温下250rpm充分混合0.8h。

18、上述的基于溶液纺丝技术的玻尿酸纤维的制备方法，所述步骤(5)中，采用质量分数为25％的戊二醛溶液对膜体熏蒸交联处理，处理时间24h，漂洗干燥，然后浸泡于步骤(3)制得的壳聚糖溶液中2h。

19、上述的基于溶液纺丝技术的玻尿酸纤维的制备方法，所述步骤(6)中，经冷冻、粉碎后改性玻尿酸粉体的粒径为500目。

20、上述的基于溶液纺丝技术的玻尿酸纤维的制备方法，所述步骤(9)中，玻尿酸纤维中玻尿酸的含量为0.5wt％。

21、上述的基于溶液纺丝技术的玻尿酸纤维的制备方法，所述步骤(5)制得的玻尿酸改性膜的断裂伸长率为51％、断裂强度为31mpa。

22、上述的基于溶液纺丝技术的玻尿酸纤维的制备方法，所述步骤(9)中制得的玻尿酸纤维的断裂强度为1.76-1.87cn/dtex，断裂伸长率为20-22％。

23、本发明基于溶液纺丝技术的玻尿酸纤维的制备方法的优点是：本发明采用将玻尿酸通过交联改性膜破碎后形成的块体或粉体，然后以添加剂的方式加入到基体材料的纺丝液中，解决了现有溶液纺丝过程存在的透明质酸随着浓度的增大逐步呈现凝胶状，降低溶液的可纺性问题。聚环氧乙烷水溶液具有良好的可纺性，可与其他可纺性差的物质混合电纺，所以将ha/peo溶液混合，提高后续可纺性。另外，通过将透明质酸钠交联成膜，在纺丝的过程中作为添加剂添加到纺丝液中，代替ha直接纺丝的方式提高ha纺丝的可纺性。壳聚糖交联改性膜中，戊二醛羟基与透明质酸的羟基作用形成共价键，限制了c-o-c，c＝o，c-oh以及糖环反对称平面外的伸缩振动，促进了交联网络支架的稳定性，纺丝时化学性质更加稳定。提高了玻尿酸溶液的可纺性和成膜性，解决了水洗或纺丝过程中易流失的问题，具有优异的亲水保湿效果。