CN103952774B - 一种含纳米TiO2桑蚕丝的制备方法 - Google Patents

一种含纳米TiO2桑蚕丝的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种含纳米TiO2桑蚕丝的制备方法，首先将纳米TiO2配置成浓度为100～150mg/L的添加剂溶液，再将溶液按照100kg桑叶添加1.0L溶液的使用剂量喷洒桑叶，晾干后对家蚕五龄第3天的家蚕添食到上蔟，生产的桑蚕丝中Ti元素的含量为440±21~500±25ng/g，丝经水洗50次，Ti元素的含量为418±19~465±30 ng/g，表明纳米TiO2和丝蛋白有很好的结合，耐水洗，稳定性高。本发明不采用化学试剂实现了含有纳米TiO2的制备，为桑蚕丝改性研究提供了新的研究思路。所公开的方法实用性强、操作方便、成本低、易于推广应用，不会对环境产生影响。

Description

一种含纳米TiO2桑蚕丝的制备方法
技术领域
本发明涉及一种纳米粒子改性桑蚕丝的制备方法，具体涉及一种含纳米TiO2桑蚕丝的制备方法。
背景技术
桑蚕又称家蚕(Bombyxmori)，是重要的绢丝昆虫，生产的桑蚕丝由于具有良好吸湿、保暖性能和具有穿着舒适性，柔软、光滑和弹性强的优点。丝织织物具有光泽柔和、雍容华丽、手感滑爽，还具有其他化学纤维无法比拟的天然保健功能，被誉为“纤维皇后”。
但是桑蚕丝长期暴露于太阳光线下，会泛黄和老化，抗皱性能较差，容易滋生病原微生物。针对桑蚕丝以上的缺点进行改良，是近年来研究桑蚕丝改性的热点。
纳米氧化物由于其独特的小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应及宏观量子隧道效应而具有优于常规粒子的热、磁、光敏感特性以及表面稳定性，从而应用于各个方面，如工业中的涂料和颜料领域，日常生活中的陶瓷、防晒化妆品及食品领域，环境治理中用于空气净化、污水处理和抗菌除毒领域。在纳米抗菌材料中抗菌剂以纳米尺寸分散，具有高比表面积和高反应活性，抗菌材料整体的抗菌效果较传统抗菌剂有显著提高，更能显著的抑制细菌、真菌等微生物的生长和繁殖，同时纳米氧化物高效的催化性能又可以促使化学毒剂降解。
现有技术中，以桑蚕丝为对象，采用化学试剂二羟甲基二羟基环乙烯脲树脂对桑蚕丝表面进行改性，可以将纳米TiO2结合到蚕丝的表面；用化学试剂钛酸四丁酯还可以把少量纳米TiO2结合到纤维内部微小的空隙中；但由于采用了化学试剂，在一定程度上改变了桑蚕丝的天然属性，改性后的桑蚕丝不能得到消费者的认可，并且由此方法得到的材料中，纳米TiO2与桑蚕丝附着力差。所以，很有必要研发一种新型的天然的方法制备出稳定的含纳米TiO2的桑蚕丝。
发明内容
本发明的目的是提供一种含纳米TiO2桑蚕丝的制备方法，以提高桑蚕丝的性能。
为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种含纳米TiO2桑蚕丝的制备方法，包括如下步骤：
(1)添加剂溶液的配制：将纳米TiO2与水进行混合后配制成浓度为100～150mg/L的添加剂溶液；
(2)添食家蚕：将步骤(1)中制备的添加剂溶液按照100kg桑叶添加1L溶液剂量喷洒适熟叶，待适熟叶晾干后，对发育到五龄第3天的家蚕连续添食至上蔟；
(3)缫丝：对步骤(2)中生长至上蔟阶段的家蚕蚕茧进行缫丝，即得到含纳米TiO2的桑蚕丝。
上述技术方案中，纳米二氧化钛的粒径为1～100nm。
上述技术方案中，步骤（2）中的晾干为室温下自然晾干。
上述技术方案中，步骤（2）中添食家蚕时的给桑量和平常使用量一样。添食带有TiO2的适熟叶后的家蚕常规饲养、上蔟。步骤（3）中的缫丝属于现有技术。
本发明结合家蚕的生理特征，开发了蚕用纳米添加剂；步骤（1）中制备的添加剂溶液在使用前充分混匀，按照100kg桑叶添加1.0L剂量均匀喷洒适熟叶，量少会影响使用效果，量高会增加使用成本；待适熟叶自然晾干后添食家蚕，避免食下水份过多，影响饲料的消化和吸收，给桑量和平常使用量一样；纳米添加剂可以和其他蚕药及添加剂混合使用，不用影响使用效果。
桑蚕合成丝蛋白的主要时期是五龄第3天以后（第3天以前主要合成蚕体蛋白），在桑蚕丝蛋白大量合成的时候，使桑蚕体内存在大量的纳米TiO2，就能够在将纳米TiO2和用于合成丝蛋白的氨基酸一起转运到桑蚕丝腺，在丝蛋白的合成和分泌过程中含有一定量的纳米TiO2，并且这些纳米TiO2不是简单附着于丝蛋白表面，而是和丝蛋白得到了均匀混合，这对于改良桑蚕丝蛋白的性能。
本发明通过测定单位质量桑蚕丝（g）中Ti元素的含量（ng）进行评定桑蚕丝中的纳米TiO2的含量；Ti元素的含量采用电感耦合等离子体光谱（ICP-S）法测量。
由于上述技术方案运用，本发明具有下列优点:
1．本发明首次不采用化学方法，将纳米TiO2嵌入桑蚕丝蛋白，桑蚕丝中的纳米TiO2含量高，分布均匀，更加稳定；水洗50次后，桑蚕丝中的纳米TiO2几乎没有损失，留存率最高达95%。
2.本发明从丝蛋白大量合成的五龄第3天起连续添食纳米TiO2，通过家蚕对纳米TiO2的吸收，使家蚕体内存在大量的纳米TiO2，在丝蛋白合成时，纳米TiO2直接嵌入丝蛋白，达到制备含有纳米TiO2桑蚕丝的目的。
3．本发明公开的方法中使用的添加剂用量少、来源广泛、成本低；无需改变生产规律，操作方便，易于推广应用，不会对环境产生影响。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例一：一种含纳米TiO2桑蚕丝的制备方法
⑴材料及药品：
桑蚕品种：苏秀×春丰，取得了江苏省蚕品种审定委员会颁发的蚕品种证书（苏审蚕201001），具有家蚕的基本共性。
药品：纳米TiO2为杭州万景新材料有限公司公司产品。
其他分子生物学试剂为生工生物工程（上海）股份有限公司产品。
⑵纳米TiO2的使用
取纳米TiO2与水混合配制成浓度为150.0mg/L的添加剂溶液；使用前充分混匀添加剂，按照100kg桑叶添加1.0L剂量进行喷洒各龄期的适熟叶，桑树品种为育711，待适熟叶晾干后，对发育至五龄第3天的桑蚕进行连续添食到上蔟，给桑量和平常使用量一样。
⑶缫丝
采用常规方法对桑蚕茧进行缫丝。
⑷丝质检测
分别取试验区（喂食纳米TiO2）和对照区（未喂食纳米TiO2）的桑蚕丝进行丝质检测，表1为丝质检测结果。
表1丝质检测结果
项目 试验区 对照区
粒茧丝长(米) 1732±21 1720±18
解舒率（%） 75±3 74±3
纤度（D） 2.231±0.27 2.241±0.27
净度（分） 98.5 98.5
表1丝质检测结果表明，添食纳米TiO2后，丝质成绩和对照相当，各项指标都高于对照区。
⑸桑蚕丝中纳米TiO2含量及稳定性测定
桑蚕丝中纳米TiO2含量测定：分别取试验区（喂食纳米TiO2）和对照区（未喂食纳米TiO2）的桑蚕丝0.3g进行消化。首先，在桑蚕丝加入10mL浓硝酸（分析纯）过夜；然后，在反应液中加入0.5ml的H2O2，将反应液置于160℃的高压反应容器中加热，直至桑蚕丝完全溶解；在120℃继续加热溶液，消除剩余的硝酸，直到溶液为无色透明。随后在马弗炉中焙烧4小时，最后，用2％硝酸溶解，过滤后定容；将消化完毕的样品用电感耦合等离子体光谱（ICP-S）法测量组织中的钛含量，数据用ng(钛含量)/g（组织鲜重）表示（见表2）。
纳米TiO2稳定性测定：将制备的含有纳米TiO2桑蚕丝经水洗50次后，再采用上述的纳米TiO2含量测定方法进行测定（见表2）。
表2桑蚕丝中纳米TiO2含量测定结果
试验区 对照区
桑蚕丝中Ti含量(ng/g) 500±25 0
水洗50次桑蚕丝中Ti含量(ng/g) 465±30 －
表2表明，对五龄第3天的桑蚕连续添食纳米TiO2后，生产的桑蚕丝中含量大量的纳米TiO2，经水洗50次后，留存率达93%，证明该发明为桑蚕丝的改性提供了一种可行的方法。
实施例二：一种含纳米TiO2桑蚕丝的制备方法
⑴材料及药品：
桑蚕品种：苏秀×春丰，取得了江苏省蚕品种审定委员会颁发的蚕品种证书（苏审蚕201001），具有家蚕的基本共性。
药品：纳米TiO2为杭州万景新材料有限公司公司产品。
其他分子生物学试剂为生工生物工程（上海）股份有限公司产品。
⑵纳米TiO2的使用
取纳米TiO2与水混合配制成浓度为100.0mg/L的添加剂溶液；使用前充分混匀添加剂，按照100kg桑叶添加1.0L剂量进行喷洒各龄期的适熟叶，桑树品种为育711，待适熟叶晾干后，对发育至五龄第3天的桑蚕进行连续添食到上蔟，给桑量和平常使用量一样。
⑶缫丝
采用常规方法对桑蚕茧进行缫丝。
⑷丝质检测
分别取试验区（喂食纳米TiO2）和对照区（未喂食纳米TiO2）的桑蚕丝进行丝质检测，表3为丝质检测结果。
表3丝质检测结果
试验区 对照区
粒茧丝长(米) 1742±20 1728±16
解舒率（%） 76±2 75±4
纤度（D） 2.219±0.19 2.221±0.20
净度（分） 98.5 98.5
表3丝质检测结果表明，添食纳米TiO2后，丝质成绩和对照相当，各项指标都略高于对照区。
⑸桑蚕丝纳米TiO2含量及稳定性测定
纳米TiO2含量测定：分别取试验区（喂食纳米TiO2）和对照区（未喂食纳米TiO2）桑蚕丝0.3g进行消化。首先，在桑蚕丝加入10mL浓硝酸（分析纯）过夜。然后，在反应液中加入0.5ml的H2O2，将反应液置于160℃的高压反应容器中加热，直至桑蚕丝块完全溶解。在120℃继续加热溶液，消除剩余的硝酸，直到溶液为无色透明。随后在马弗炉中焙烧4小时，最后，用2％硝酸溶解，过滤后定容。将消化完毕的样品用电感耦合等离子体光谱（ICP-S）法测量组织中的钛含量，数据用ng(钛含量)/g（组织鲜重）表示（见表4）。
纳米TiO2稳定性测定：将制备的含有纳米TiO2桑蚕丝经水洗50次后，再采用上述的纳米TiO2含量测定方法进行测定（见表4）。
表4桑蚕丝中纳米TiO2含量测定结果
试验区 对照区
桑蚕丝中TiO2含量(ng/g) 440±21 0
水洗50次桑蚕丝中TiO2含量(ng/g) 418±19 －
表4表明，对五龄第3天的桑蚕连续添食浓度较低的纳米TiO2添加剂溶液后，生产的桑蚕丝中也含有纳米TiO2，较实施例一低60ng/g左右，经水洗50次后，留存率达95%，表明桑蚕丝中含量较低的纳米TiO2，经水洗后的留存率较高。

Claims (4)

1.一种含纳米TiO2桑蚕丝的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)添加剂溶液的配制：将纳米TiO2与水进行混合后配制成浓度为100～150mg/L的添加剂溶液；
(2)添食家蚕：将步骤(1)中制备的添加剂溶液按照100kg桑叶添加1L溶液剂量喷洒适熟叶，待适熟叶晾干后，对发育到五龄第3天的家蚕连续添食至上蔟；
(3)缫丝：对步骤(2)中生长至上蔟阶段的家蚕蚕茧进行缫丝，即得到含纳米TiO2的桑蚕丝。
2.根据权利要求1所述含纳米TiO2桑蚕丝的制备方法，其特征在于：纳米二氧化钛的粒径为1～100nm。
3.根据权利要求1所述含纳米TiO2桑蚕丝的制备方法，其特征在于：步骤（2）中的晾干为室温下自然晾干。
4.根据权利要求1所述含纳米TiO2桑蚕丝的制备方法，其特征在于：步骤（2）中添食家蚕时的给桑量和平常使用量一样。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104886008B (zh) * 2015-04-29 2018-05-25 东华大学 一种制备高强度蚕丝的氧化石墨烯添食育蚕法及其制品
CN104872082B (zh) * 2015-04-29 2018-05-25 东华大学 一种制备高性能蚕丝的纳米氧化锌添食育蚕法及其制品
CN104878468A (zh) * 2015-04-29 2015-09-02 东华大学 一种制备高性能蚕丝的纳米二氧化钛添食育蚕法及其制品
CN104855342B (zh) * 2015-04-29 2017-03-22 东华大学 一种含高生物相容性纳米硫化铜的溶液及其制备方法
CN107974726A (zh) * 2017-12-12 2018-05-01 南通大学 一种纳米银蚕丝抗菌复合纤维的制备方法
CN109864042B (zh) * 2019-03-26 2021-11-19 青岛理工大学 一种制备高导热蚕丝的纳米石墨烯添食育蚕法及其制品
CN110552195A (zh) * 2019-09-23 2019-12-10 中国科学技术大学先进技术研究院 复合蚕丝及其制备方法
CN111280133B (zh) * 2020-02-27 2021-12-10 浙江理工大学 添食有机紫外线吸收剂生产抗紫外线功能蚕丝的方法
CN113564726B (zh) * 2020-04-28 2022-10-21 西南大学 一种高比电容的碳化脱胶蚕丝

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1943332A (zh) * 2006-10-26 2007-04-11 浙江大学 一种超细蚕丝的生产方法
CN101285215A (zh) * 2008-06-12 2008-10-15 江苏苏豪国际集团股份有限公司 一种制备黄色蚕丝的方法
CN102934627A (zh) * 2012-11-22 2013-02-20 江苏苏豪国际集团股份有限公司 一种制备橘红色系蚕丝的方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56118905A (en) * 1980-02-26 1981-09-18 Inst Chiefunichiesukoi Chiburo Drying of cocoon of silkworm
JP2564668B2 (ja) * 1989-12-25 1996-12-18 享枝 荻原 有色絹糸の製造方法
JPH04218343A (ja) * 1990-03-29 1992-08-07 Sumitomo Chem Co Ltd 無菌平板給餌育用の家蚕用人工飼料
KR100835207B1 (ko) * 2007-05-31 2008-06-09 대한민국(관리부서:농촌진흥청장) 은 나노입자를 함유한 천연실크 및 그의 제조방법
US20120039813A1 (en) * 2009-02-17 2012-02-16 Natalia Chendrawati Tansil Intrinsically colored, luminescent silk fibroin and a method of producing the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1943332A (zh) * 2006-10-26 2007-04-11 浙江大学 一种超细蚕丝的生产方法
CN101285215A (zh) * 2008-06-12 2008-10-15 江苏苏豪国际集团股份有限公司 一种制备黄色蚕丝的方法
CN102934627A (zh) * 2012-11-22 2013-02-20 江苏苏豪国际集团股份有限公司 一种制备橘红色系蚕丝的方法

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