CN104611927A - 一种基于预辐射的新型抗静电蚕丝面料 - Google Patents

一种基于预辐射的新型抗静电蚕丝面料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于预辐射的新型抗静电蚕丝面料，该方法包括以下步骤：首先制备含丝蛋白组合溶液、纳米银溶液和壳聚糖的抗静电整理剂，然后将蚕丝面料经预辐照处理后立即浸入抗静电整理剂中浸泡后取出，最后经乙醇水蒸汽处理结晶化，清洗干燥得到抗静电蚕丝面料。该方法采用预辐射技术活化蚕丝面料，将蚕丝面料激发出自由基与抗静电整理剂紧密结合。本方法制备的抗静电蚕丝面料抗静电性能优于，还具备抗菌抑菌功能，并且耐水洗，适合于大规模工业化生产高档蚕丝产品。

Description

一种基于预辐射的新型抗静电蚕丝面料
技术领域：
本发明属于蚕丝产品技术领域，特别涉及一种基于预辐射的新型抗静电蚕丝面料。
背景技术：
纺织面料在加工及使用过程中，经常会产生静电，纤维的静电危害是由纤维上残留的电荷量决定的，当纤维上残留的电荷量超过一定限制就会对面料、人们的身体甚至生产环境造成危害。
电荷的残留量与纤维的导电能力和产电能力相关，电荷失散的速率与纤维的比电阻关系十分密切，而比电阻的大小与纤维的吸湿能力有关。因为当纤维中含有足够的水分后，纤维中会形成连续的水膜，促进电荷迅速散失。在天然纤维中，蚕丝为β丝朊结构，侧链上的亲水基团比羊毛少，吸湿能力比羊毛差，因此在蚕丝的织造加工和使用过程中都会产生较为严重的静电干扰。
常用的纤维抗静电剂是将疏水的一端与纤维结合，亲水的一端与空气接触，在纤维的表面形成连续的水膜，将残留的电荷散失去，当蚕丝的吸湿率在40-60％时，电荷散失率随相对湿度的增加而增加。目前纺织品用的抗静电剂很多，有些产品的抗静电效果单一，甚至会对蚕丝有损害，因此制备一种蚕丝专用的抗静电剂十分必要。中国专利CN103757896A(公开日2014.04.30)公开的丝绸织物抗静电剂包含对苯二甲酸二甲酯、直链烷基苯磺酸、脂肪醇聚氧乙烯醚、硬脂酸钠、聚乙烯蜡、椰子油二乙醇酰胺、烯基磺酸盐、醋酸戊酯、白皂粉、水杨酸苯酯和醋酸锌，该抗静电剂使丝绸织物的最大静电压为240V，峰值电压半衰期为0.24s，比电阻为2.2╳108Ω*cm，该方法使用大量的化学试剂，容易对环境造成污染。中国专利CN 103757907A(公开日2014.04.30)公开了一种基于原位聚合法的导电蚕丝纤维，将蚕丝表面用等离子体预处理后，再用原位聚合法在蚕丝的表面覆盖聚苯胺导电薄膜，该方法制备的蚕丝批量小，只能用于小规模生产。
发明内容：
本发明的目的是提供一种新型基于预辐射的抗静电蚕丝面料，通过预辐射的方法活化蚕丝表面，然后将蚕丝面料浸润入整理剂中，最后蚕丝面料经清洗干燥后，得到抗静电的蚕丝面料。该制备方法能够制备大批量的抗静电蚕丝面料，可用于制备高档蚕丝产品。
本发明的目的通过如下技术方案实现：
一种基于预辐射的新型抗静电蚕丝面料，包括以下步骤：
(1)按重量份计，将50-60份的丝蛋白组合液，20-30份的壳聚糖，10-15份的纳米银溶液和5-10份的交联剂混合均匀，制得抗静电整理剂；
(2)将蚕丝面料去除表面杂质后，45℃烘干至恒重，在γ射线下辐射10-30s，得到表面活化的蚕丝面料；
(3)将表面活化的蚕丝面料立即浸入步骤(1)制备的抗静电整理剂中浸泡，取出，用乙醇和水的混合蒸汽进行结晶化处理后，清洗干燥，得到抗静电蚕丝面料。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)所述的丝蛋白组合液为丝素与丝胶的混合溶液，其中丝素的质量分数为12％，丝胶的质量分数为5％。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)所述的壳聚糖的分子量为1387-1962Da。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)所述的纳米银溶液中纳米银的粒径为20-50nm，纳米银的质量分数为15％。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)所述的交联剂为质量分数为15％的戊二醛溶液。
作为上述技术方案的优选，步骤(2)所述的蚕丝面料表面的丝胶含量为3-5％。
作为上述技术方案的优选，步骤(2)所述的预辐射的辐照强度为10-20kGy。
作为上述技术方案的优选，步骤(3)所述的浸泡的时间为20-40min。
作为上述技术方案的优选，步骤(3)所述的混合蒸汽中乙醇与水的体积比为1:1。
作为上述技术方案的优选，步骤(3)所述的蒸汽处理的时间为20-30min。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)本发明采用预辐射的方法活化蚕丝表面，蚕丝经过辐照后表面会产生一定数量的自由基，通过优化辐照的强度和时间，在不损伤蚕丝优质性能的条件下，最大活化蚕丝的表面，为之后的整理打下良好的基础。
(2)选用丝蛋白组合液和纳米银溶液作为主要的抗静电材料，丝蛋白组合与活化的蚕丝表面进行接枝，将纳米银覆盖在丝蛋白溶液中，在蚕丝织物的表面形成一层薄膜，并通过乙醇和水混合蒸汽的处理使丝蛋白组合结晶化，防止丝蛋白组合被清洗掉，提高薄膜的耐水性，使蚕丝面料经多次洗涤后抗静电性能不减退。
(3)选用的抗静电整理剂中还含有壳聚糖，使蚕丝面料在抗静电的同时还具备一定的抗菌抑菌功能，提高蚕丝面料的功能性，可用于制备高档的蚕丝产品。
具体实施方式：
为了加深对本发明的理解，下面结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
实施例1：
按重量份计，将12份的丝素与5份的丝胶溶于83份的水中，制备成丝蛋白组合液，将20-50nm的纳米银制备成质量分数为15％的纳米银溶液。取50份的丝蛋白组合液，20份的1387-1962Da的壳聚糖，10份的纳米银溶液和5份的15％的戊二醛溶液混合均匀，制得抗静电整理剂。
将丝胶含量为3-5％的蚕丝面料去除表面杂质后，45℃烘干至恒重，用γ射线进行预辐射，在10kGy辐照强度下辐射30s，然后将表面活化的蚕丝面料立即浸入抗静电整理剂中浸泡40min取出，用乙醇和水体积比为1:1的混合蒸汽进行结晶化处理20min后，最后清洗干燥，得到抗静电蚕丝面料。
实施例2：
按重量份计，将12份的丝素与5份的丝胶溶于83份的水中，制备成丝蛋白组合液，将20-50nm的纳米银制备成质量分数为15％的纳米银溶液。取60份的丝蛋白组合液，30份的1387-1962Da的壳聚糖，15份的纳米银溶液和10份的15％的戊二醛溶液混合均匀，制得抗静电整理剂。
将丝胶含量为3-5％的蚕丝面料去除表面杂质后，45℃烘干至恒重，用γ射线进行预辐射，20kGy辐照强度下辐射10s，然后将表面活化的蚕丝面料立即浸入抗静电整理剂中浸泡20min取出，用乙醇和水体积比为1:1的混合蒸汽进行结晶化处理20min后，最后清洗干燥，得到抗静电蚕丝面料。
实施例3：
按重量份计，将12份的丝素与5份的丝胶溶于83份的水中，制备成丝蛋白组合液，将20-50nm的纳米银制备成质量分数为15％的纳米银溶液。取55份的丝蛋白组合液，25份的1387-1962Da的壳聚糖，12份的纳米银溶液和8份的15％的戊二醛溶液混合均匀，制得抗静电整理剂。
将丝胶含量为3-5％的蚕丝面料去除表面杂质后，45℃烘干至恒重，用γ射线进行预辐射，15kGy辐照强度下辐射20s，然后将表面活化的蚕丝面料立即浸入抗静电整理剂中浸泡30min取出，用乙醇和水体积比为1:1的混合蒸汽进行结晶化处理25min后，最后清洗干燥，得到抗静电蚕丝面料。
实施例4：
按重量份计，将12份的丝素与5份的丝胶溶于83份的水中，制备成丝蛋白组合液，将20-50nm的纳米银制备成质量分数为15％的纳米银溶液。取52份的丝蛋白组合液，26份的1387-1962Da的壳聚糖，13份的纳米银溶液和7份的15％的戊二醛溶液混合均匀，制得抗静电整理剂。
将丝胶含量为3-5％的蚕丝面料去除表面杂质后，45℃烘干至恒重，用γ射线进行预辐射，16kGy辐照强度下辐射25s，然后将表面活化的蚕丝面料立即浸入抗静电整理剂中浸泡30min取出，用乙醇和水体积比为1:1的混合蒸汽进行结晶化处理25min后，最后清洗干燥，得到抗静电蚕丝面料。
实施例5：
按重量份计，将12份的丝素与5份的丝胶溶于83份的水中，制备成丝蛋白组合液，将20-50nm的纳米银制备成质量分数为15％的纳米银溶液。取53份的丝蛋白组合液，25份的1387-1962Da的壳聚糖，12份的纳米银溶液和8份的15％的戊二醛溶液混合均匀，制得抗静电整理剂。
将丝胶含量为3-5％的蚕丝面料去除表面杂质后，45℃烘干至恒重，用γ射线进行预辐射，16kGy辐照强度下辐射15s，然后将表面活化的蚕丝面料立即浸入抗静电整理剂中浸泡15min取出，用乙醇和水体积比为1:1的混合蒸汽进行结晶化处理25min后，最后清洗干燥，得到抗静电蚕丝面料。
实施例6：
按重量份计，将12份的丝素与5份的丝胶溶于83份的水中，制备成丝蛋白组合液，将20-50nm的纳米银制备成质量分数为15％的纳米银溶液。取52份的丝蛋白组合液，30份的1387-1962Da的壳聚糖，15份的纳米银溶液和5份的15％的戊二醛溶液混合均匀，制得抗静电整理剂。
将丝胶含量为3-5％的蚕丝面料去除表面杂质后，45℃烘干至恒重，用γ射线进行预辐射，13kGy辐照强度下辐射20min，然后将表面活化的蚕丝面料立即浸入抗静电整理剂中浸泡20min取出，用乙醇和水体积比为1:1的混合蒸汽进行结晶化处理30min后，最后清洗干燥，得到抗静电蚕丝面料。
将实施例1-6制备的抗静电蚕丝面料与未处理的蚕丝面料相比，蚕丝面料的最大静电压、峰值电压半衰期、比电阻、抗菌性和耐水性结果如下表所示：
由上述数据可知，本方法制备的抗静电蚕丝面料的抗静电性和抗菌性优良，且30次水洗后性能无多大变化，并且由于含有丝蛋白成分，与未处理的蚕丝面料手感差不多。

Claims (10)

1.一种基于预辐射的新型抗静电蚕丝面料，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)按重量份计，将50-60份的丝蛋白组合液，20-30份的壳聚糖，10-15份的纳米银溶液和5-10份的交联剂混合均匀，制得抗静电整理剂；
(2)将蚕丝面料去除表面杂质后，45℃烘干至恒重，在γ射线下辐射10-30s，得到表面活化的蚕丝面料；
(3)将表面活化的蚕丝面料立即浸入步骤(1)制备的抗静电整理剂中浸泡，取出，用乙醇和水的混合蒸汽进行结晶化处理后，清洗干燥，得到抗静电蚕丝面料。
2.如权利要求1所述的一种基于预辐射的新型抗静电蚕丝面料，其特征在于，步骤(1)所述的丝蛋白组合液为丝素与丝胶的混合溶液，其中丝素的质量分数为12％，丝胶的质量分数为5％。
3.如权利要求1所述的一种基于预辐射的新型抗静电蚕丝面料，其特征在于，步骤(1)所述的壳聚糖的分子量为1387-1962Da。
4.如权利要求1所述的一种基于预辐射的新型抗静电蚕丝面料，其特征在于，步骤(1)所述的纳米银溶液中纳米银的粒径为20-50nm，纳米银的质量分数为15％。
5.如权利要求1所述的一种基于预辐射的新型抗静电蚕丝面料，其特征在于，步骤(1)所述的交联剂为质量分数为15％的戊二醛溶液。
6.如权利要求1所述的一种基于预辐射的新型抗静电蚕丝面料，其特征在于，步骤(2)所述的蚕丝面料表面的丝胶含量为3-5％。
7.如权利要求1所述的一种基于预辐射的新型抗静电蚕丝面料，其特征在于，步骤(2)所述的预辐射的辐照强度为10-20kGy。
8.如权利要求1所述的一种基于预辐射的新型抗静电蚕丝面料，其特征在于，步骤(3)所述的浸泡的时间为20-40min。
9.如权利要求1所述的一种基于预辐射的新型抗静电蚕丝面料，其特征在于，步骤(3)所述的混合蒸汽中乙醇与水的体积比为1:1。
10.如权利要求1所述的一种基于预辐射的新型抗静电蚕丝面料，其特征在于，步骤(3)所述的蒸汽处理的时间为20-30min。
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