基于濕法紡絲技術制備純海藻纖維長絲無紡布的工藝及設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于技術領域，特別涉及一種基于濕法紡絲技術制備純海藻纖維長絲無紡布的工藝及設備。
【背景技術】
[0002]無紡布目前可以采用干法及濕法紡絲得到的各種纖維來制備，比如說滌綸、丙綸、錦綸、氨綸，以及殼聚糖、晴綸、海藻等纖維，通過熱熔及水刺等方式生產。海藻纖維作為一種新型生物可降解再生纖維，是以海藻植物(如海帶、海草)中分離出的海藻酸為原料制成的纖維，其產品具有良好的生物相容性、可降解吸收性等特殊功能，而且資源豐富，估計世界海洋中有25000多種海藻，海藻纖維的各種優異性能已在紡織領域和醫學領域得到了廣泛的關注。海藻纖維的特點，1、高吸濕性，可以吸收大量的傷口滲出物，延長更換繃帶的時間，減少更換次數和護理時間，降低護理費用。2、易去除性，海藻酸鹽纖維與滲出液接觸后膨化形成柔軟的凝膠。高Μ海藻酸鹽纖維可用溫熱的鹽水溶液淋洗去除；高G海藻酸鹽繃帶膨化較小可整片去除，對新生傷口的嬌嫩組織有保護作用，防止在取出紗布時造成傷口二次創傷。3、高透氧性，吸濕后形成親水性凝膠，與親水基團結合的“自由水”成為氧氣傳遞的通道，氧氣經吸附-擴散-解吸過程，從外界環境進入傷口組織內；而纖維的高G段是纖維的大分子骨架連接點，水凝膠的硬性部分(氧氣可通過的微孔)避免了傷口的缺氧狀況，促使傷口愈合。4、生物降解性和相容性，海藻酸鹽纖維屬生物可降解纖維，這就解決了對環境污染的問題。其與生物相容可避免手術時二次拆線，減輕了病人的痛苦。5、金屬離子吸附性海藻纖維可吸附大量金屬離子形成導電鏈，可提高大分子鏈的聚集性能，適宜制造防護紡織品Ο
[0003]2004年，青島大學夏延致教授受聘青島市海藻纖維項目的首席科學家。在海藻纖維的生產新技術及海藻纖維在功能性紡織品、本質阻燃材料等方面的應用進行了創新和發展，開拓了海洋生物資源應用新領域。其主持863計劃重點項目“海藻資源制取纖維及深加工關鍵技術開發”，開展海藻纖維的工業化生產。
[0004]2007年，青島大學公開了一種殼聚糖接枝海藻纖維及其制備方法與用途的專利
[11]，這種纖維由于表面包覆一定的殼聚糖，因而具有良好的吸濕性和抗菌性，且無毒、無害、安全性高及生物可降解性，在醫藥、環保等領域均有良好的應用前景，作為止血治療的新型材料，尤其適合于制造紗布做傷口敷料用。纖維強度:1.5d?2.5d。斷裂伸長率:4%?10%。斷裂強度:1.88/(1?3.18/(1。
[0005]目前海藻纖維包括高吸濕醫用海藻纖維、抗菌、除臭醫用海藻纖維、防輻射、抗靜電海藻纖維，應用于醫用領域、化妝品領域以及衣物面料領域，包括醫用敷料、繃帶等無紡布，面膜無紡布以及衣物面料等針織物。現階段解決的主要辦法為制備鈣/鈉海藻纖維，或將海藻酸鈉與其他高吸濕原料(如羧甲基纖維素)進行共混紡絲。Masahiro Tachi制備吸濕性醫療敷料和繃帶，而且吸濕后可以隔絕或阻止細菌的進入，防止傷口的感染[12] ;0tsukaT制備的鋅/鈣海藻纖維，有明顯的抑菌效果和消腫效果。
[0006]意大利ZegnaBaruffa Lane Borgosesia紡絲公司也推出一種名為Thalassa的長絲，絲中含有海藻成分，用這種纖維制成的面料和服裝比一般纖維制成的面料和服裝更能保持和提高人體表面溫度。這種含海藻成分的面料穿著后可以讓人的大腦松弛，也可以提高穿著者的注意力與記憶力，還具有抗過敏、減輕疲勞及改善失眠狀況。
[0007]CN 104178918 A公開了一種抗菌無紡布，其特征在于，由無紡布基布和纖維層相互粘合而成，所述的纖維層由海藻纖維、抗菌氨綸纖維、竹炭纖維和棉纖維相互交錯粘合，所述抗菌氨綸纖維表面鍍有銀鍍層，所述纖維層中各纖維在無紡布中所占重量百分比為:海藻纖維10%?12.5%，抗菌氨綸纖維20%?35%，竹炭纖維15%?25%，棉纖維35%?45%。通過上述方式，本發明指出一種抗菌無紡布，鍍銀纖維對常見病菌，如大腸桿菌，金黃色葡萄球菌和綠膿菌等有著強烈的殺菌能力，同時，竹炭纖維具有炭具有很強的吸附分解能力，能吸濕干燥、消臭抗菌并具有負離子穿透等性能，該無紡布可用作婦女衛生巾、醫藥材料、餐布等，具有廣闊的應用前景。
[0008]CN 103736136 A公開了一種生物抗菌敷料的制備方法，它包括以下步驟:步驟一，取海藻酸鈣纖維60-80克和殼聚糖纖維40-20克，將海藻酸鈣纖維和殼聚糖纖維切斷成51-65mm長的短纖維;步驟二，將切斷后的海藻酸鈣短纖維和殼聚糖短纖維混合后形成混合纖維，并將混合纖維浸漬在ε_聚賴氨酸溶液，最后將浸漬后的混合纖維經干燥后由針刺機針刺成無紡布，再分切成所需要的敷料規格。
[0009]由上述公開的專利文獻及現有技術可知，海藻纖維的應用無論做何種用途，由于其強度低，均無法單獨作為無紡布或者織物的面料，作為無紡布或織物軍需要與其他纖維混合，通過其他纖維的強度彌補海藻纖維的不足。
[0010]目前，海藻纖維均是通過濕法紡絲制備，包括:
[0011]1、原料的制備
[0012]目前，在可用作制備海藻纖維的原料中，最常用的是可溶性鈉鹽粉末，即海藻酸鈉。其生產工藝流程:先用稀酸處理海藻使不溶性海藻酸鹽轉變成海藻酸，然后加堿加熱提取，生成可溶性的鈉鹽溶出，過濾后，加鈣鹽生成海藻酸鈣沉淀，該沉淀經酸液處理轉變成不溶性海藻酸，脫水后加堿轉變成鈉鹽，烘干后即為海藻酸鈉。
[0013]2海藻纖維的制備
[0014]海藻纖維通常由濕法紡絲制備，即將可溶性海藻酸鹽(通常用海藻酸鈉)溶于水中形成黏稠溶液，然后通過噴絲孔擠出到含有二價金屬陽離子(Mg2+除外)的凝固浴中，形成固態不溶性海藻酸鹽纖維長絲。
[0015]采用濕法紡絲得到的海藻纖維由于其強力低，純海藻纖維連續長絲采用針織法容易斷裂，純海藻短纖維采用水刺法易沖散，無法成型，因而目前在紡織領域里，對海藻纖維的應用只能通過與其他纖維梳理成網后水刺加固來制備無紡布，或者通過與其他纖維混紡通過針織方式得到含有海藻纖維的織物，而純海藻纖維無論無紡布還是針織布在紡織領域均無法做到，并且目前紡織領域并沒有任何人想到采用純海藻纖維連續長絲做無紡布的方法。
[0016]現有的面膜無法全部采用海藻纖維來制備無紡布，因為海藻纖維特有的結構造成了其強力非常低，單純使用海藻纖維做面膜厚度需要增加來實現，相比效果，雖然能夠做到全部使用海藻纖維，但是成本較高，得不償失，而面膜目前的趨勢是要求薄、透、吸水性強，作為海藻面膜目前的做法是混合其他纖維增加強力后水刺加固，在保證較薄機制下，做到一定抑菌及吸濕效果。
[0017]由于純海藻纖維的高防輻射性、抑菌抗菌性、透氣性及吸濕性非常好，因此如何制備低成本、高性能的純海藻纖維連續長絲無紡布成為紡織領域技術人員亟待解決的難題。

【發明內容】

[0018]針對現有技術存在的不足，本發明所要解決的技術問題是，提供一種成本低廉、操作簡便，節能降耗，一步成型有效節約紡絲工藝步驟，大大降低污染程度、提高無紡布使用性能及生產效率，利用海藻纖維的連續長絲制備無紡布，有效提高無紡布的高防輻射性、抑菌抗菌性、透氣性及吸濕性的基于濕法紡絲技術制備純海藻纖維長絲無紡布的工藝及設備。
[0019]為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是:一種基于濕法紡絲技術制備純海藻纖維長絲無紡布的工藝，包括如下步驟:
[0020]紡絲工藝
[0021](1)采用常規濕法紡絲，經溶解、過濾、脫泡、紡絲、凝固浴、水洗，得到連續的海藻初生纖維