CN104762680A - 一种含离子液体的再生蛋白质纤维 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种含离子液体的再生蛋白质纤维，将猪毛、羊毛和蚕丝等废毛清洗干净后，溶解于离子溶液中，通过调节溶解时间、溶液浓度和配比，得到纺丝液，经静电纺丝后得到含离子液体的再生蛋白质纤维。本方法制备的纤维的性能稳定，吸附性强，更具抗菌等保健功效，制备方法简便，可操作性强，不需要添加其他功能性材料就可以得到多种功能的纳米纤维，而且离子液体可回收性佳，蛋白质大分子可生物降解，因此制备的纤维的经济价值高，对环境和资源无负担。

Description

一种含离子液体的再生蛋白质纤维
技术领域：
本发明属于纺织材料技术领域，具体涉及一种含离子液体的再生蛋白质纤维。
背景技术：
离子液体是在室温或者稍高于室温的温度下呈液态的仅由离子所组成的液体，离子液体与传统的化学液体与比，具有不挥发，可溶性好，性能稳定，易回收等性能，可以用于分离萃取、化学传感、化学催化等领域。
随着对环境和资源的日益重视，天然纤维成为重要的可再生资源，天然纤维可再生技术是将天然纤维充分利用的手段，离子液体在溶解性和性能稳定方面有着优异的性能，将离子液体运用到再生天然纤维的制备中具有可行性。
目前，离子液体用于再生天然纤维中主要包括两种形式，一种是离子液体作为溶剂参与到再生纺丝中，另一种是离子液体对再生纺丝纤维进行后处理。当离子液体作为溶剂时，离子液体的种类和用量都会影响再生纤维的直径和表面结构，当离子液体作为后整理剂时，材料的电导率和电化学稳定性都显著提高。
中国专利CN103397402A(公开日2013.11.20)公开的一种掺杂离子液体导电纳米纤维的制备方法，将1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐离子液体掺杂入聚乙撑二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸钠中制成前驱体纺丝液，制成纳米纤维后缠绕成绞线，得到导电性和拉伸性能好的纳米纤维。中国专利CN103924313A(公开日2014.07.16)公开的一种聚离子液体功能化纳米纤维的制备方法及其应用技术，将离子液体、基底材料与溶剂混合均匀，通过静电纺丝技术纺成聚离子液体功能化纳米纤维，用于吸附、隔离和去除环境中的放射性物质碘。中国专利CN102344685B(公开日2012.02.08)公开的一种制备纳米纤维素微纤增强聚合物复合材料的方法，是用离子液体将纤维素溶解，加入其它聚合物，通过保留纤维素微纤从原位得到纳米纤维素增强聚合物复合材料。
由上述现有技术可知，离子液体多与聚合物或者纤维素与结合制备成纳米纤维、膜和多孔材料，在再生蛋白纤维中的应用较少。
发明内容：
本发明要解本的技术本本是提供一种含离子液体的再生蛋白质纤维，将猪毛、羊毛和蚕丝等废毛清洗干净后，溶解于离子溶液中，通过调节溶解时间、溶液浓度和配比，得到纺丝液，经静电纺丝后得到含离子液体的再生蛋白质纤维。
为解本上述技术本本，本发明的技术方案是：
一种含离子液体的再生蛋白质纤维，所述含离子液体的再生蛋白质纤维的表面和内部都含有随机分布的蛋白质大分子，所述蛋白质大分子被离子液体所包覆形成圆形，所述蛋白质大分子以整体或者分成部分被离子液体包覆，所述蛋白质大分子与离子液体间有化学键结合。
优选地，所述蛋白质大分子由猪毛、羊毛和蚕丝的废毛中提取。
优选地，所述离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑氯化盐或者氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑。
优选地，所述再生蛋白质纤维采用静电纺丝技术制备而成。
优选地，所述化学键为氢键。
优选地，所述蛋白质大分子与离子液体的质量比为1:20-30。
优选地，所述蛋白质大分子部分溶解于离子液体，蛋白质大分子的分子量为120-200KDa。
优选地，所述再生蛋白质纤维的直径为500-1000nm。
优选地，所述再生蛋白质纤维可用于制备过滤吸附材料。
与现有技术与比，本发明具有以下有益效果：
(1)再生蛋白质纤维是将蛋白质溶液与高分子化合物经过共聚反应而制得的一种新型纤维，将离子液体与蛋白质溶液与结合，性能稳定的离子液体可以将蛋白质大分子包覆其中，将蛋白质大分子的优良特性原原本本的保留下来，并且由于离子液体的存在，使制备的纤维的性能稳定，吸附性强，更具抗菌等保健功效。
(2)本发明制备方法简便，可操作性强，不需要添加其他功能性材料就可以得到多种功能的纳米材料，而且离子液体可回收性佳，蛋白质大分子可生物降解，因此制备的含离子液体的再生蛋白质纤维的经济价值高，对环境和资源无负担。
附图说明：
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的不当限定，在附图中：
附图1是含离子液体的再生蛋白质纤维的结构示意图。
附图2是含离子液体的再生蛋白质纤维的横截面示意图。
附图3是含离子液体的再生蛋白质纤维的横截面示意图。
其中，1、离子液体2、蛋白质大分子
具体实施方式：
下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例1：
如图1和2所示，一种含离子液体的再生蛋白质纤维的表面和内部都含有随机分布的蛋白质大分子，蛋白质大分子被1-丁基-3-甲基咪唑氯化盐离子液体所包覆形成圆形，蛋白质大分子以整体形式被离子液体包覆，蛋白质大分子与离子液体间有氢键化学键结合。
其中，蛋白质大分子是由猪毛、羊毛和蚕丝的废毛中提取，与离子液体以质量比为1:20混合，控制溶解的时间和温度，将蛋白质大分子部分溶解于离子液体，当蛋白质大分子的分子量降至120-150KDa时，采用静电纺丝技术纺丝得到直径为500nm的含离子液体的再生蛋白质纤维，该再生蛋白质纤维可用于制备过滤吸附材料。
实施例2：
如图1和3所示，一种含离子液体的再生蛋白质纤维的表面和内部都含有随机分布的蛋白质大分子，蛋白质大分子被1-丁基-3-甲基咪唑氯化盐离子液体所包覆形成圆形，蛋白质大分子随机分成多个部分被离子液体包覆，蛋白质大分子与离子液体间有氢键化学键结合。
其中，蛋白质大分子是由猪毛、羊毛和蚕丝的废毛中提取，与离子液体以质量比为1:30混合，控制溶解的时间和温度，将蛋白质大分子部分溶解于离子液体，当蛋白质大分子的分子量降至180-200KDa时，采用静电纺丝技术纺丝得到直径为1000nm的含离子液体的再生蛋白质纤维，该再生蛋白质纤维可用于制备过滤吸附材料。
实施例3：
如图1和2所示，一种含离子液体的再生蛋白质纤维的表面和内部都含有随机分布的蛋白质大分子，蛋白质大分子被氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑离子液体所包覆形成圆形，蛋白质大分子以整体形式被离子液体包覆，蛋白质大分子与离子液体间有氢键化学键结合。
其中，蛋白质大分子是由猪毛、羊毛和蚕丝的废毛中提取，与离子液体以质量比为1:25混合，控制溶解的时间和温度，将蛋白质大分子部分溶解于离子液体，当蛋白质大分子的分子量降至150-180KDa时，采用静电纺丝技术纺丝得到直径为863nm的含离子液体的再生蛋白质纤维，该再生蛋白质纤维可用于制备过滤吸附材料。
实施例4：
如图1和3所示，一种含离子液体的再生蛋白质纤维的表面和内部都含有随机分布的蛋白质大分子，蛋白质大分子被氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑离子液体所包覆形成圆形，蛋白质大分子随机分成多个部分被离子液体包覆，蛋白质大分子与离子液体间有氢键化学键结合。
其中，蛋白质大分子是由猪毛、羊毛和蚕丝的废毛中提取，与离子液体以质量比为1:23混合，控制溶解的时间和温度，将蛋白质大分子部分溶解于离子液体，当蛋白质大分子的分子量降至160-180KDa时，采用静电纺丝技术纺丝得到直径为637nm的含离子液体的再生蛋白质纤维，该再生蛋白质纤维可用于制备过滤吸附材料。
实施例5：
如图1和2所示，一种含离子液体的再生蛋白质纤维的表面和内部都含有随机分布的蛋白质大分子，蛋白质大分子被1-丁基-3-甲基咪唑氯化盐离子液体所包覆形成圆形，蛋白质大分子以整体形式被离子液体包覆，蛋白质大分子与离子液体间有氢键化学键结合。
其中，蛋白质大分子是由猪毛、羊毛和蚕丝的废毛中提取，与离子液体以质量比为1:28混合，控制溶解的时间和温度，将蛋白质大分子部分溶解于离子液体，当蛋白质大分子的分子量降至135-155KDa时，采用静电纺丝技术纺丝得到直径为750nm的含离子液体的再生蛋白质纤维，该再生蛋白质纤维可用于制备过滤吸附材料。
实施例6：
如图1和3所示，一种含离子液体的再生蛋白质纤维的表面和内部都含有随机分布的蛋白质大分子，蛋白质大分子被氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑离子液体所包覆形成圆形，蛋白质大分子随机分成多个部分被离子液体包覆，蛋白质大分子与离子液体间有氢键化学键结合。
其中，蛋白质大分子是由猪毛、羊毛和蚕丝的废毛中提取，与离子液体以质量比为1:26混合，控制溶解的时间和温度，将蛋白质大分子部分溶解于离子液体，当蛋白质大分子的分子量降至150-170KDa时，采用静电纺丝技术纺丝得到直径为630nm的含离子液体的再生蛋白质纤维，该再生蛋白质纤维可用于制备过滤吸附材料。
经检测，实施例1-6制备的含离子液体的再生蛋白质纤维以及现有技术的吸附材料的吸附性能、耐用性能和抗菌性能的结果如下所示：
由上表可见，本发明制备的含离子液体的再生蛋白质纤维的吸附能力强，稳定性好，持久耐用，还具备一定的抗菌性能。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种含离子液体的再生蛋白质纤维，其特征在于，所述含离子液体的再生蛋白质纤维的表面和内部都含有随机分布的蛋白质大分子，所述蛋白质大分子被离子液体所包覆形成圆形，所述蛋白质大分子以整体或者分成部分被离子液体包覆，所述蛋白质大分子与离子液体间有化学键结合。
2.根据权利要求1所述的一种含离子液体的再生蛋白质纤维，其特征在于，所述蛋白质大分子由猪毛、羊毛和蚕丝的废毛中提取。
3.根据权利要求1所述的一种含离子液体的再生蛋白质纤维，其特征在于，所述离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑氯化盐或者氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑。
4.根据权利要求1所述的一种含离子液体的再生蛋白质纤维，其特征在于，所述再生蛋白质纤维采用静电纺丝技术制备而成。
5.根据权利要求1所述的一种含离子液体的再生蛋白质纤维，其特征在于，所述化学键为氢键。
6.根据权利要求1所述的一种含离子液体的再生蛋白质纤维，其特征在于，所述蛋白质大分子与离子液体的质量比为1:20-30。
7.根据权利要求1所述的一种含离子液体的再生蛋白质纤维，其特征在于，所述蛋白质大分子部分溶解于离子液体，蛋白质大分子的分子量为120-200KDa。
8.根据权利要求1所述的一种含离子液体的再生蛋白质纤维，其特征在于，所述再生蛋白质纤维的直径为500-1000nm。
9.根据权利要求1所述的一种含离子液体的再生蛋白质纤维，其特征在于，所述再生蛋白质纤维可用于制备过滤吸附材料。
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