本發(fā)明涉及蠶絲織物
技術領域：
，特別地，涉及一種采用蠶繭制備高力學性能蠶絲織物的工藝。
背景技術：
：蠶絲是一種天然的多肽纖維，由絲膠和絲素兩部分組成。其中絲素部分與人體的角質(zhì)和膠原同為蛋白質(zhì)，有十分相似的結構，具有良好的生物相容性和生物降解性。自古以來蠶絲原材料就被廣泛用于正裝用的著裝中。例如，日本的和服、韓國的赤古里裙、中國的旗袍等舉世聞名，但它們均存在難以在家庭中進行洗滌的問題。其理由是，由于蠶絲在濕潤狀態(tài)下纖維強度會顯著降低，從而引起擦傷或起球之類的原材料劣化或顯著的尺寸變化。目前常采用對蠶絲纖維的表面涂布樹脂被膜進行穩(wěn)定化的方法，但對蠶絲纖維涂布樹脂被膜的方法會對原有纖維的手感帶來大幅的變化，蠶絲原有的優(yōu)美光澤與穿著舒適之類的特性受損。技術實現(xiàn)要素：基于
背景技術：
存在的技術問題，本發(fā)明提出了一種采用蠶繭制備高力學性能蠶絲織物的工藝，所得蠶絲織物不僅力學性能極好，吸濕性能優(yōu)異，穿著舒適，而且原料價格低，生產(chǎn)過程綠色環(huán)保。本發(fā)明提出的一種采用蠶繭制備高力學性能蠶絲織物的工藝，包括如下步驟：s1、將蠶繭經(jīng)過脫膠，烘干，置于溴化鋰溶液中溶解完全，再經(jīng)透析、高速離心及濃縮，得到蠶絲蛋白溶液；s2、將二氧化鈦溶膠加入蠶絲蛋白溶液中，充分攪拌后加入氧化石墨烯溶液，再加入氧化鈣溶液攪拌均勻得到紡絲液；s3、按重量份向120-240份紡絲液中加入8-16份雙氯代聚乙二醇、80-120份對氨基苯酚、3-5份氫氧化鈉、0.4-0.6份四丁基溴化銨，調(diào)節(jié)溫度，繼續(xù)攪拌，冷卻，用鹽酸調(diào)節(jié)體系ph值為5-6，冰水浴中滴加6-14份濃度為0.4-0.8mol/l亞硝酸鈉溶液得到紡絲預制料；s4、將紡絲預制料進行紡絲，浸于乙醇水溶液放置，再經(jīng)熱處理，交織得到高力學性能蠶絲織物。優(yōu)選地，s2中，二氧化鈦溶膠的濃度為10-15wt％，蠶絲蛋白溶液的濃度為20-24wt％，氧化石墨烯溶液的濃度為30-35wt％，氧化鈣溶液的濃度為1-2mol/l。優(yōu)選地，s2中，二氧化鈦溶膠、蠶絲蛋白溶液、氧化石墨烯溶液、氧化鈣溶液的質(zhì)量比為50-60：5-10：3-9：80-100。通過針對s2中原料配比進行限定，本申請雖相對于cn105696098a中相關進行調(diào)整，按常理推測，本發(fā)明所得蠶絲纖維的相關力學性能應當下降，但由于s2與s3相互配合對于蠶絲蛋白進行改性，使本發(fā)明在后期紡絲過程中蠶絲纖維質(zhì)地緊密，力學性能反而略有提升。優(yōu)選地，s3中，按重量份向120-240份紡絲液中加入8-16份雙氯代聚乙二醇、80-120份對氨基苯酚、3-5份氫氧化鈉、0.4-0.6份四丁基溴化銨，調(diào)節(jié)溫度至50-60℃繼續(xù)攪拌10-18h，冷卻，用鹽酸調(diào)節(jié)體系ph值為5-6，冰水浴中滴加6-14份濃度為0.4-0.8mol/l亞硝酸鈉溶液得到紡絲預制料。通過限定上述s3中工藝參數(shù)，使本發(fā)明所得蠶絲纖維吸濕性能極為優(yōu)異，同時保證其力學性能不降低。優(yōu)選地，s4中，熱處理溫度為65-75℃，熱處理時間為20-30min。優(yōu)選地，s4中，乙醇水溶液的濃度為65-75wt％，放置時間為28-34min。由于二氧化鈦溶膠和氧化石墨烯的尺寸很小，比表面積大，本發(fā)明采用兩者的降低了蠶絲蛋白溶液的粘度，三者聯(lián)合制備的纖維間的交聯(lián)度高，有利于促進再生纖維結構間的均一性能；所得紡絲液在堿性條件中，雙氯代聚乙二醇在四丁基溴化銨的的配合下，與對氨基苯酚結合，繼續(xù)與亞硝酸鈉反應，形成聚乙二醇的重氮聚合物，親水性極好，經(jīng)過紡絲定型后，不僅力學性能極好，吸濕性能優(yōu)異，而且原料價格低，生產(chǎn)過程綠色環(huán)保。本發(fā)明所得高吸濕高力學性能蠶絲織物不僅力學性能極好，斷裂強度可達395mpa，斷裂伸長率可達164％，吸濕性能優(yōu)異，吸濕率可達36％，纖維細膩，穿著舒適，而且原料價格低，生產(chǎn)過程綠色環(huán)保。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。具體實施方式以下對本發(fā)明的實施例進行詳細說明，但是本發(fā)明可以根據(jù)權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。實施例1一種采用蠶繭制備高力學性能蠶絲織物的工藝，包括如下步驟：s1、將蠶繭經(jīng)過脫膠，烘干，置于溴化鋰溶液中溶解完全，再經(jīng)透析、高速離心及濃縮，得到蠶絲蛋白溶液；s2、將50份濃度為15wt％的二氧化鈦溶膠加入5份濃度為24wt％的蠶絲蛋白溶液中，充分攪拌后加入3份濃度為35wt％的氧化石墨烯溶液，再加入80份濃度為2mol/l的氧化鈣溶液攪拌均勻得到紡絲液；s3、按重量份向120份紡絲液中加入16份雙氯代聚乙二醇、80份對氨基苯酚、5份氫氧化鈉、0.4份四丁基溴化銨，調(diào)節(jié)溫度至60℃繼續(xù)攪拌10h，冷卻，用鹽酸調(diào)節(jié)體系ph值為5-6，冰水浴中滴加14份濃度為0.4mol/l亞硝酸鈉溶液得到紡絲預制料；s4、將紡絲預制料進行紡絲，浸于濃度為75wt％的乙醇水溶液放置28min，再經(jīng)75℃熱處理20min，交織得到高力學性能蠶絲織物。實施例2一種采用蠶繭制備高力學性能蠶絲織物的工藝，包括如下步驟：s1、將蠶繭經(jīng)過脫膠，烘干，置于溴化鋰溶液中溶解完全，再經(jīng)透析、高速離心及濃縮，得到蠶絲蛋白溶液；s2、將60份濃度為10wt％的二氧化鈦溶膠加入10份濃度為20wt％的蠶絲蛋白溶液中，充分攪拌后加入9份濃度為30wt％的氧化石墨烯溶液，再加入100份濃度為1mol/l的氧化鈣溶液攪拌均勻得到紡絲液；s3、按重量份向240份紡絲液中加入8份雙氯代聚乙二醇、120份對氨基苯酚、3份氫氧化鈉、0.6份四丁基溴化銨，調(diào)節(jié)溫度至50℃繼續(xù)攪拌18h，冷卻，用鹽酸調(diào)節(jié)體系ph值為5-6，冰水浴中滴加6份濃度為0.8mol/l亞硝酸鈉溶液得到紡絲預制料；s4、將紡絲預制料進行紡絲，浸于濃度為65wt％的乙醇水溶液放置34min，再經(jīng)65℃熱處理30min，交織得到高力學性能蠶絲織物。實施例3一種采用蠶繭制備高力學性能蠶絲織物的工藝，包括如下步驟：s1、將蠶繭經(jīng)過脫膠，烘干，置于溴化鋰溶液中溶解完全，再經(jīng)透析、高速離心及濃縮，得到蠶絲蛋白溶液；s2、將52份濃度為14wt％的二氧化鈦溶膠加入6份濃度為23wt％的蠶絲蛋白溶液中，充分攪拌后加入5份濃度為34wt％的氧化石墨烯溶液，再加入85份濃度為1.8mol/l的氧化鈣溶液攪拌均勻得到紡絲液；s3、按重量份向140份紡絲液中加入14份雙氯代聚乙二醇、90份對氨基苯酚、4.5份氫氧化鈉、0.45份四丁基溴化銨，調(diào)節(jié)溫度至58℃繼續(xù)攪拌12h，冷卻，用鹽酸調(diào)節(jié)體系ph值為5-6，冰水浴中滴加12份濃度為0.5mol/l亞硝酸鈉溶液得到紡絲預制料；s4、將紡絲預制料進行紡絲，浸于濃度為72wt％的乙醇水溶液放置30min，再經(jīng)72℃熱處理22min，交織得到高力學性能蠶絲織物。實施例4一種采用蠶繭制備高力學性能蠶絲織物的工藝，包括如下步驟：s1、將蠶繭經(jīng)過脫膠，烘干，置于溴化鋰溶液中溶解完全，再經(jīng)透析、高速離心及濃縮，得到蠶絲蛋白溶液；s2、將58份濃度為12wt％的二氧化鈦溶膠加入8份濃度為21wt％的蠶絲蛋白溶液中，充分攪拌后加入7份濃度為32wt％的氧化石墨烯溶液，再加入95份濃度為1.2mol/l的氧化鈣溶液攪拌均勻得到紡絲液；s3、按重量份向220份紡絲液中加入10份雙氯代聚乙二醇、110份對氨基苯酚、3.5份氫氧化鈉、0.55份四丁基溴化銨，調(diào)節(jié)溫度至52℃繼續(xù)攪拌16h，冷卻，用鹽酸調(diào)節(jié)體系ph值為5-6，冰水浴中滴加8份濃度為0.7mol/l亞硝酸鈉溶液得到紡絲預制料；s4、將紡絲預制料進行紡絲，浸于濃度為68wt％的乙醇水溶液放置32min，再經(jīng)68℃熱處理28min，交織得到高力學性能蠶絲織物。實施例5一種采用蠶繭制備高力學性能蠶絲織物的工藝，包括如下步驟：s1、將蠶繭經(jīng)過脫膠去除表面絲膠，烘干，置于溴化鋰溶液中溶解完全，再經(jīng)透析、高速離心及濃縮，得到分子量為150-170kda的蠶絲蛋白溶液；s2、將55g濃度為13wt％的二氧化鈦溶膠加入7g濃度為22wt％的蠶絲蛋白溶液中，充分攪拌后加入6g濃度為32wt％的氧化石墨烯溶液，再加入90g濃度為1.5mol/l的氧化鈣溶液攪拌均勻得到紡絲液；s3、向180g紡絲液中加入12g雙氯代聚乙二醇、100g對氨基苯酚、4g氫氧化鈉、0.5g四丁基溴化銨，調(diào)節(jié)溫度至55℃繼續(xù)攪拌14h，冷卻，用鹽酸調(diào)節(jié)體系ph值為5-6，冰水浴中滴加10g濃度為0.6mol/l亞硝酸鈉溶液得到紡絲預制料；s4、將紡絲預制料進行紡絲，浸于濃度為70wt％乙醇水溶液放置31min，再經(jīng)70℃熱處理25min，交織得到高力學性能蠶絲織物。對比例1與實施例5相比，其區(qū)別在于：s3中氫氧化鈉改為鹽酸，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：s3中無雙氯代聚乙二醇，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：s3中雙氯代聚乙二醇為6g，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：s3中雙氯代聚乙二醇為18g，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：s3中無四丁基溴化銨，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：s3中四丁基溴化銨為0.2g，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：s3中四丁基溴化銨為0.8g，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：s3中四丁基溴化銨為四丁基氯化銨，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：s3中四丁基溴化銨為四乙基溴化銨，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：s3中無對氨基苯酚，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：s3中對氨基苯酚為60g，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：s3中對氨基苯酚為140g，其余步驟與實施例5相同。對比例13與實施例5相比，其區(qū)別在于：s3中無亞硝酸鈉溶液，其余步驟與實施例5相同。對比例14與實施例5相比，其區(qū)別在于：s3中亞硝酸鈉溶液為4g，其余步驟與實施例5相同。對比例15與實施例5相比，其區(qū)別在于：s3中亞硝酸鈉溶液為18g，其余步驟與實施例5相同。將本發(fā)明實施例3-5和對比例1-15進行性能測試，其結果如下：吸濕率，％斷裂強度，mpa斷裂伸長率，％實施例334392162實施例435388164實施例536395159對比例11324230對比例21516896對比例326362146對比例430377151對比例518284126對比例622347142對比例728356148對比例820282102對比例921288111對比例1017326147對比例1124347152對比例1229382151對比例1316318132對比例1427359143對比例1530364152由上表可見，；本發(fā)明所得紡絲液在堿性條件下經(jīng)雙氯代聚乙二醇、四丁基溴化銨、對氨基苯酚、亞硝酸鈉配合處理，使所得蠶絲纖維親水性極好，吸濕性能優(yōu)異，而且力學性能極好。將實施例3-5所得高力學性能蠶絲織物與未改性蠶絲纖維織物、公開日為2016年6月22日的中國專利cn105696098a所得強韌化改性的單絲納米蠶絲纖維織物進行對比試驗，其結果如下：將實施例5所得高力學性能蠶絲織物與未處理的蠶絲纖維織物、公開日為2016年6月22日的中國專利cn105696098a所得強韌化改性的單絲納米蠶絲纖維織物，然后測試上述織物對人體的影響，測試條件為：溫度為19-21℃，濕度為48-52％r.h.的室內(nèi)條件下，隨機選取20-40歲的男士和女士進行測試，先適應環(huán)境10min，然后穿上測試面料30min，對穿衣前和穿衣后人體的小臂中部進行測試，其結果如下表所示：由上表可見，本發(fā)明所得高力學性能蠶絲織物與對比文件所得強韌化改性的單絲納米蠶絲纖維織物相比較，其斷裂強力和斷裂伸長率相當，而吸濕性能得到大幅提升，同時穿著舒適。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(nèi)，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(nèi)。當前第1頁12