本發(fā)明涉及紡織技術領域,特別地,涉及一種提高吸濕率的改性蠶絲纖維制備方法。
背景技術:
近十年來,人們對穿著的要求發(fā)生了很大的變化,從注重耐用性轉變?yōu)閺娬{舒適性;現代人開始講究生活質量,不僅對身上的穿著,對生活環(huán)境也提出了很高的保健、環(huán)保要求;不難發(fā)現,近十年來家紡材料的開發(fā)都緊緊圍繞環(huán)保、舒適、功能性這一大主題。
蠶絲本身是蛋白質,具有保濕、防紫外線和保護皮膚等特性,蠶絲蛋白主要是由絲素蛋白和絲膠蛋白兩部分構成;絲素蛋白是蠶絲的主要部分,約占總量的75%,其余大部分是絲膠蛋白約有25%;蠶絲蛋白含有18種氨基酸,其中包含了8種人體必需的氨基酸,蠶絲中存在一些有用的功能基團,具有很好的化學敏感性,可以轉化成多種利用方式。
中國專利cn104562281b公開了一種納米蠶絲蛋白竹漿纖維的制備方法,利用蠶絲蛋白的親水性,乳化過程中乳化劑的親水端與蠶絲蛋白結合,在超聲波的分散作用下蠶絲蛋白被包裹在乳化劑中呈球形,乳化劑的親油端分布在球形微膠囊的外表面,這使得該微膠囊分散水中形成乳液,該微膠囊能保護膠囊芯中的蠶絲蛋白,使得其在后續(xù)的紡絲過程中不容易被堿性等環(huán)境所破壞。但由于乳化劑的親油端分布在表面,會損害蠶絲蛋白的親水性,吸濕性降低。
技術實現要素:
基于背景技術存在的技術問題,本發(fā)明提出了一種提高吸濕率的改性蠶絲纖維制備方法,方法簡單,成本較低,所得改性蠶絲纖維性質穩(wěn)定,而且親水性極好,可生物降解。
本發(fā)明提出的一種提高吸濕率的改性蠶絲纖維制備方法,包括如下步驟:
s1、將蠶絲依次去除雜質,浸入naco3水溶液中,脫膠,洗滌,干燥得到脫膠蠶絲纖維;
s2、將脫膠蠶絲纖維浸入溴化鋰水溶液中,水解,濃縮至飽和,去除體系中溴化鋰,得到飽和蠶絲蛋白溶液;
s3、向飽和蠶絲蛋白溶液中加入乳化劑聚甘油硬脂酸酯,調節(jié)溫度攪拌,超聲波處理得到包覆蛋白溶液;
s4、將包覆蛋白溶液加入到氫氧化鈉溶液中混合均勻,加入聚乙二醇單甲醚、環(huán)氧氯丙烷,調節(jié)溫度攪拌,調節(jié)體系ph值呈酸性,加入殼聚糖,調節(jié)溫度攪拌,凝固紡絲成型得到改性蠶絲纖維。
優(yōu)選地,s1中,將蠶絲依次去除雜質,浸入濃度為0.2-0.4mol/l的naco3水溶液中,60-70℃脫膠2-4h,用水洗滌,干燥得到脫膠蠶絲纖維。
優(yōu)選地,s2中,將脫膠蠶絲纖維浸入濃度為6-8mol/l溴化鋰水溶液中,30-40℃水解1-3h,濃縮至飽和,去除體系中溴化鋰,得到飽和蠶絲蛋白溶液。
優(yōu)選地,s3中,向飽和蠶絲蛋白溶液中加入乳化劑聚甘油硬脂酸酯,調節(jié)溫度至40-50℃攪拌5-10min,超聲波處理15-25min,得到包覆蛋白溶液。
優(yōu)選地,s4中,包裹蛋白溶液、濃度為0.8-1.2mol/l氫氧化鈉溶液、聚乙二醇單甲醚、環(huán)氧氯丙烷、殼聚糖的質量比為15-35:60-100:2-8:1-3:1-3。
優(yōu)選地,s4中,按重量份將15-35份包覆蛋白溶液加入到60-100份濃度為0.8-1.2mol/l氫氧化鈉溶液中混合均勻,加入2-8份聚乙二醇單甲醚、1-3份環(huán)氧氯丙烷,調節(jié)溫度至5-15℃攪拌10-20h,調節(jié)體系ph值呈酸性,加入1-3份殼聚糖,調節(jié)溫度至60-70℃攪拌2-6h,凝固紡絲成型得到改性蠶絲纖維。
本發(fā)明通過加入乳化劑聚甘油硬脂酸酯對蠶絲蛋白進行包覆處理,不僅改性蠶絲纖維中蛋白不易流失,蠶絲蛋白固有功效持久,而乳化劑的親油端分布在球形微膠囊的外表面,在堿性條件下,聚乙二醇單甲醚與環(huán)氧氯丙烷開環(huán)反應后,再與殼聚糖接枝反應,相容性好,可有效覆蓋在微膠囊表面,性質穩(wěn)定,而且親水性極好,可生物降解,方法簡單,成本較低。
除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外,本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點。下面,對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
具體實施方式
實施例1
一種提高吸濕率的改性蠶絲纖維制備方法,包括如下步驟:
s1、將蠶絲依次去除雜質,浸入濃度為0.2mol/l的naco3水溶液中,70℃脫膠2h,用水洗滌,干燥得到脫膠蠶絲纖維;
s2、將脫膠蠶絲纖維浸入濃度為8mol/l溴化鋰水溶液中,30℃水解3h,濃縮至飽和,去除體系中溴化鋰,得到飽和蠶絲蛋白溶液;
s3、向飽和蠶絲蛋白溶液中加入乳化劑聚甘油硬脂酸酯,調節(jié)溫度至40℃攪拌10min,超聲波處理15min,得到包覆蛋白溶液;
s4、按重量份將35份包覆蛋白溶液加入到60份濃度為1.2mol/l氫氧化鈉溶液中混合均勻,加入2份聚乙二醇單甲醚、3份環(huán)氧氯丙烷,調節(jié)溫度至5℃攪拌20h,調節(jié)體系ph值呈酸性,加入1份殼聚糖,調節(jié)溫度至70℃攪拌2h,凝固紡絲成型得到改性蠶絲纖維。
實施例2
一種提高吸濕率的改性蠶絲纖維制備方法,包括如下步驟:
s1、將蠶絲依次去除雜質,浸入濃度為0.4mol/l的naco3水溶液中,60℃脫膠4h,用水洗滌,干燥得到脫膠蠶絲纖維;
s2、將脫膠蠶絲纖維浸入濃度為6mol/l溴化鋰水溶液中,40℃水解1h,濃縮至飽和,去除體系中溴化鋰,得到飽和蠶絲蛋白溶液;
s3、向飽和蠶絲蛋白溶液中加入乳化劑聚甘油硬脂酸酯,調節(jié)溫度至50℃攪拌5min,超聲波處理25min,得到包覆蛋白溶液;
s4、按重量份將15份包覆蛋白溶液加入到100份濃度為0.8mol/l氫氧化鈉溶液中混合均勻,加入8份聚乙二醇單甲醚、1份環(huán)氧氯丙烷,調節(jié)溫度至15℃攪拌10h,調節(jié)體系ph值呈酸性,加入3份殼聚糖,調節(jié)溫度至60℃攪拌6h,凝固紡絲成型得到改性蠶絲纖維。
實施例3
一種提高吸濕率的改性蠶絲纖維制備方法,包括如下步驟:
s1、將蠶絲依次去除雜質,浸入濃度為0.25mol/l的naco3水溶液中,68℃脫膠2.5h,用水洗滌,干燥得到脫膠蠶絲纖維;
s2、將脫膠蠶絲纖維浸入濃度為7.5mol/l溴化鋰水溶液中,32℃水解2.5h,濃縮至飽和,去除體系中溴化鋰,得到飽和蠶絲蛋白溶液;
s3、向飽和蠶絲蛋白溶液中加入乳化劑聚甘油硬脂酸酯,調節(jié)溫度至42℃攪拌8min,超聲波處理15min,得到包覆蛋白溶液;
s4、按重量份將30份包覆蛋白溶液加入到70份濃度為1.1mol/l氫氧化鈉溶液中混合均勻,加入4份聚乙二醇單甲醚、2.5份環(huán)氧氯丙烷,調節(jié)溫度至8℃攪拌18h,調節(jié)體系ph值呈酸性,加入1.5份殼聚糖,調節(jié)溫度至68℃攪拌3h,凝固紡絲成型得到改性蠶絲纖維。
實施例4
一種提高吸濕率的改性蠶絲纖維制備方法,包括如下步驟:
s1、將蠶絲依次去除雜質,浸入濃度為0.35mol/l的naco3水溶液中,62℃脫膠3.5h,用水洗滌,干燥得到脫膠蠶絲纖維;
s2、將脫膠蠶絲纖維浸入濃度為6.5mol/l溴化鋰水溶液中,38℃水解1.5h,濃縮至飽和,去除體系中溴化鋰,得到飽和蠶絲蛋白溶液;
s3、向飽和蠶絲蛋白溶液中加入乳化劑聚甘油硬脂酸酯,調節(jié)溫度至48℃攪拌6min,超聲波處理25min,得到包覆蛋白溶液;
s4、按重量份將20份包覆蛋白溶液加入到90份濃度為0.9mol/l氫氧化鈉溶液中混合均勻,加入6份聚乙二醇單甲醚、1.5份環(huán)氧氯丙烷,調節(jié)溫度至12℃攪拌12h,調節(jié)體系ph值呈酸性,加入2.5份殼聚糖,調節(jié)溫度至62℃攪拌5h,凝固紡絲成型得到改性蠶絲纖維。
實施例5
一種提高吸濕率的改性蠶絲纖維制備方法,包括如下步驟:
s1、將蠶絲依次去除雜質,浸入濃度為0.3mol/l的naco3水溶液中,65℃脫膠3h,用水洗滌,干燥得到脫膠蠶絲纖維;
s2、將脫膠蠶絲纖維浸入濃度為7mol/l溴化鋰水溶液中,35℃水解2h,濃縮至飽和,去除體系中溴化鋰,得到飽和蠶絲蛋白溶液;
s3、向飽和蠶絲蛋白溶液中加入乳化劑聚甘油硬脂酸酯,調節(jié)溫度至45℃攪拌7min,超聲波處理20min,得到包覆蛋白溶液;
s4、將25g包覆蛋白溶液加入到80g濃度為1mol/l氫氧化鈉溶液中混合均勻,加入5g聚乙二醇單甲醚、2g環(huán)氧氯丙烷,調節(jié)溫度至10℃攪拌15h,調節(jié)體系ph值呈酸性,加入2g殼聚糖,調節(jié)溫度至65℃攪拌4h,凝固紡絲成型得到改性蠶絲纖維。
對比例1
與實施例5相比,其區(qū)別在于:s4中無聚乙二醇單甲醚,其余步驟與實施例5相同。
對比例2
與實施例5相比,其區(qū)別在于:s4中聚乙二醇單甲醚為1g,其余步驟與實施例5相同。
對比例3
與實施例5相比,其區(qū)別在于:s4中聚乙二醇單甲醚為9g,其余步驟與實施例5相同。
對比例4
與實施例5相比,其區(qū)別在于:s4中無環(huán)氧氯丙烷,其余步驟與實施例5相同。
對比例5
與實施例5相比,其區(qū)別在于:s4中環(huán)氧氯丙烷為0.5g,其余步驟與實施例5相同。
對比例6
與實施例5相比,其區(qū)別在于:s4中環(huán)氧氯丙烷為3.5g,其余步驟與實施例5相同。
對比例7
與實施例5相比,其區(qū)別在于:s4中無殼聚糖,其余步驟與實施例5相同。
對比例8
與實施例5相比,其區(qū)別在于:s4中殼聚糖為0.5g,其余步驟與實施例5相同。
對比例9
與實施例5相比,其區(qū)別在于:s4中殼聚糖為3.5g,其余步驟與實施例5相同。
對比例10
與實施例5相比,其區(qū)別在于:s4中“調節(jié)溫度至65℃攪拌4h”改為“調節(jié)溫度至55℃攪拌1h”,其余步驟與實施例5相同。
對比例11
與實施例5相比,其區(qū)別在于:s4中“調節(jié)溫度至65℃攪拌4h”改為“調節(jié)溫度至65℃攪拌7h”,其余步驟與實施例5相同。
對比例12
與實施例5相比,其區(qū)別在于:s4改為“將25g包覆蛋白溶液加入到80g濃度為1mol/l氫氧化鈉溶液中混合均勻,凝固紡絲成型得到改性蠶絲纖維”,其余步驟與s5相同。
對比例13
采用未改性蠶絲纖維。
將本發(fā)明實施例3-5和對比例1-13所得蠶絲纖維進行性能測試,其結果如下:
由上表可見,本發(fā)明與對比例所得蠶絲纖維相比較,其斷裂強力和斷裂伸長率略有提升,力學性能得到提高,而吸濕性能得到大幅提升,吸濕性能極好。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本發(fā)明,對于本領域的技術人員來說,本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。