提高蚕丝纤维强度的方法.pdf

一种提高蚕丝纤维强度的方法，先将蚕丝纤维进行溶涨，然后拉伸，最后在保持张力的条件下自然干燥，即获得结晶度高、趋向度高、强力高的蚕丝纤维。不同处理的蚕丝纤维强力提高20～75％，同时，该方法简便易行，成本低，可以工业化大规模生产。

1、  一种提高蚕丝纤维强度的方法，其特征在于，先将蚕丝纤维进行溶涨，然后拉伸，最后在保持张力的条件下自然干燥，即获得结晶度高、趋向度高、强力高的蚕丝纤维。

2、  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将已经缫丝成长丝的蚕丝纤维放入88～95℃的水中或质量百分比浓度为0.2％～0.4％的NaHCO₃水溶液中恒温溶涨30min，然后进行拉伸，拉伸倍速8％～40％，保持张力的条件下自然干燥，即获得结晶度高、趋向度高、强力高的蚕丝纤维。

3、  根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，对已经过拉伸的蚕丝纤维再次进行拉伸，第二次拉伸的总拉伸倍速50％，第三次拉伸的总拉伸倍速55％。

提高蚕丝纤维强度的方法
技术领域
本发明涉及纺织工程技术领域，特别是涉及一种提高蚕丝纤维强度的方法。
背景技术
蚕丝纤维是天然纤维，具有良好的力学性能，与人体皮肤具有良好的亲合性。但是，同样是蛋白质纤维，蜘蛛纵丝却拥有更好的力学性能，强度几乎是蚕丝蛋白纤维的3倍左右，比钢丝还强。但蜘蛛丝纤维却不易获得。因此，人们将蜘蛛基因转入家蚕的研究十分热门，每年都有大量的项目和经费支持这一研究。但虽然投入很多，进展却不大。
如果蚕丝纤维也像蜘蛛丝纤维一样，具有很高的强力，那么，由于蚕丝纤维容易获得，将具有重大的应用潜力和经济价值。高强蚕丝生产技术可以用于制备轻便的防弹衣，提高蚕丝织物品质、使丝绸生产少出现断丝现象而提高生产效率、降低丝绸生产成本等等。
已有研究发现，将蚕固定，对蚕进行外力牵引抽丝，可以将蚕丝的断裂强度提高70～100％，制备出高强度的蚕丝。但是，固定家蚕外力抽丝，无法大规模工业化生产。因此，研究、开发新的可工业化大规模生产高强蚕丝的新技术将具有重大意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高蚕丝纤维强度的方法，以制备高强蚕丝纤维。该方法的技术思路是提供一定的条件，在溶涨丝胶、丝素蛋白后，通过拉伸并保持张力的条件下自然干燥，提高蚕丝纤维的结晶度、取向度，从而提高蚕丝纤维的强力，制备出高强力蚕丝纤维。
本发明通过以下步骤实现：
将已经缫丝成长丝的蚕丝纤维放入88～95℃的水中或质量百分比浓度为0.2％～0.4％的NaHCO₃水溶液中恒温溶涨30min，然后进行拉伸，拉伸倍速8％～40％，保持张力的条件下自然干燥，即获得结晶度高、趋向度高、强力高的蚕丝纤维。
为进一步提高强度，可对已经过拉伸的蚕丝纤维再进行多次拉伸，第二次拉伸的总拉伸倍速50％，第三次拉伸的总拉伸倍速55％。
丝素、丝胶的溶涨是模拟丝素与丝胶在蚕体中的状态，以提高拉伸倍速。拉伸倍速越高，强力增加越大。
本发明的优点是：
该方法可制备高强蚕丝纤维，实验数据显示，不同处理的蚕丝纤维强力提高20～75％，同时，该方法简便易行，成本低，可以工业化大规模生产。
具体实施方式
实施例1：
将已经缫丝成长丝的蚕丝纤维放入95℃水中恒温溶涨30min，然后进行拉伸卷绕，保持张力干燥，拉伸倍速8％，强力提高20％。
实施例2：
将已经缫丝成长丝的蚕丝纤维放入90℃质量百分比浓度为0.2％的NaHCO₃水溶液中恒温溶涨30min，然后进行拉伸卷绕，保持张力干燥，拉伸倍速24％，强力提高40％。
实施例3：
将已经缫丝成长丝的蚕丝纤维放入88℃质量百分比浓度为0.4％的NaHCO₃水溶液中恒温溶涨30min，然后进行拉伸卷绕，保持张力干燥，拉伸倍速40％，强力提高60％。
实施例4：
将已经缫丝成长丝的蚕丝纤维放入95℃水中恒温溶涨30min，然后进行拉伸卷绕，拉伸倍速8％，强力提高20％；待保持张力干燥后，将蚕丝纤维放入88℃质量百分比浓度为0.4％的NaHCO₃水溶液中恒温溶涨30min，然后进行第2次拉伸卷绕，总拉伸倍速达50％，强力提高70％。
实施例5：
将已经缫丝成长丝的蚕丝纤维放入95℃水中恒温溶涨30min，然后进行拉伸卷绕，拉伸倍速8％，强力提高20％；待保持张力干燥后，将蚕丝纤维放入88℃质量百分比浓度为0.3％的NaHCO₃水溶液中恒温溶涨30min，然后进行第2次拉伸卷绕，总拉伸倍速达到40％，强力提高65％；待保持张力干燥后，重复第二次的拉伸前处理后，进行第3次拉伸，总拉伸倍速达到55％，强力提高75％。