CN105220479B - 一种适用于纺织品文物保护的蚕丝纤维的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及文物保护技术领域，公开了一种适用于纺织品文物保护的蚕丝纤维的制备方法，包括：1）、将环糊精、邻‑碘酰基苯酸钾添加到二甲基亚砜中进行反应；对产物过滤，向滤液中添加丙酮，再过滤，将固体溶于水中，再次过滤后将滤液冷冻干燥制得环糊精单醛；2）、将蚕丝纤维浸于水中，再对其脱胶；3）、向稀盐酸水溶液中添加蚕丝纤维和环糊精单醛，加热反应；再添加氰基硼氢化钠，继续反应，取出蚕丝纤维洗净；4）、将蚕丝纤维放于浸渍液中，取出干燥后制得最终成品。本发明方法制备的蚕丝纤维能够净化空气，抗菌驱虫，将其制作成文物底衬、文物内衬包装、文物展柜布景衬布等，近距离保护纺织品文物，能够有效避免文物遭受损害。

Description

一种适用于纺织品文物保护的蚕丝纤维的制备方法

技术领域

本发明涉及文物保护技术领域，尤其涉及一种适用于纺织品文物保护的蚕丝纤维的制备方法。

背景技术

我国历史悠久，出土的纺织品文物数量众多。在许多博物馆的展柜中，都能够见到纺织品文物，在纺织品文物展览或者保存时，为了更好的保护纺织品文物，选用与纺织品文物材质较为接近的蚕丝纺织材料，制作成文物底衬，文物内衬包装，文物展柜布景衬布，文物托板，文物布套等。丝织品质地柔软，环保无毒，强度较好，且制作成上述包装衬布等保护材料，能够与文物相得益彰，也较其他保护材料都有不可替代的优点。

由于纺织品文物年代久远，大多质地脆弱，因此对储藏环境的要求非常高，对其环境中含有有害气体、微生物等，会使纺织品文物生成蛀斑、霉斑，加速文物老化，不仅影响文物的美观和牢度，而且对纺织品文物产生不可逆转的损害，由于文物的珍贵性，会造成不可估量的损失。

以上的不足均严重影响了纺织品文物的展览，储存。一般目前的解决方法是严格控制纺织品文物的储藏条件，在储藏空间内放置防虫防霉物质、空气净化物质。但是这些方法也存在不足之处，一是占用空间，影响该展览整体美观度，二是时效性较差，需要经常定期更换这些防虫防霉物质、空气净化物质。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种适用于纺织品文物保护的蚕丝纤维的制备方法。本发明方法制备的蚕丝纤维能够吸附空气中有害气体，具有净化空气功能，而且还能散发香味、抗菌驱虫，将该蚕丝纤维制作成文物底衬，文物内衬包装，文物展柜布景衬布，文物托板，文物布套，近距离保护纺织品文物，能够有效避免纺织品文物遭受损害。

本发明的具体技术方案为：一种适用于纺织品文物保护的蚕丝纤维的制备方法，按如下步骤制备：

1）、将环糊精、邻-碘酰基苯酸钾先后添加到二甲基亚砜中，完全溶解后将溶液在恒温振荡水浴环境中进行反应，其中所述环糊精、邻-碘酰基苯酸钾和二甲基亚砜的质量比为:(3-5)：(1-2):50，水浴温度为35-40℃，反应时间为16-20h；然后对产物进行过滤，向滤液中添加体积为滤液体积30-35倍的丙酮，进行搅拌后再进行过滤，取固体并将固体溶于质量为所述固体质量40-50倍的水中，经过再次过滤后，将最终滤液经过冷冻干燥制得环糊精单醛。

2）、将蚕丝纤维在温度为20-30℃的水中浸泡2-4h，接着取出将蚕丝纤维浸渍于质量浓度为0.3-0.5wt%的碳酸钾溶液中并进行蒸煮脱胶，其中所述蚕丝纤维与碳酸钾溶液的质量比为1：（35-45），蒸煮温度为85-95℃，蒸煮时间为20-25min。

先将蚕丝纤维在水中浸泡，能够让水分充分渗透进入蚕丝纤维中，蚕丝纤维浸涨后，其表层的丝胶与丝束主体的粘合度降低，然后再浸渍到碳酸钾溶液中蒸煮脱胶，使丝胶完全脱离。蚕丝纤维先在水中浸泡，能够提高蒸煮脱胶的效率和蒜段脱胶时间，因为蚕丝纤维主要成分为天然蛋白质，其耐酸碱性较差，尤其是耐碱性较差，碳酸钾溶液为碱性溶液，蚕丝纤维长时间浸渍于其中会使丝蛋白降解而降低自身的强度。所以蒸煮脱胶时间要尽量短。

3）、向pH值为5-6的稀盐酸水溶液中先后添加脱胶后的蚕丝纤维和环糊精单醛，搅拌均匀后加热反应，其中蚕丝纤维、环糊精单醛和稀盐酸水溶液的质量比为1：(2-4):(60-80)，反应温度为30-35℃，反应时间为3.5-4.5h；向上述反应液中添加氰基硼氢化钠，继续反应4-6天，最后将反应液pH值调节至7-8后，取出蚕丝纤维并用水和丙酮洗净。

在此步骤中环糊精单醛接枝到蚕丝纤维的表面，一方面提高了蚕丝纤维的强度，另一方面也使蚕丝纤维具有了较好的包埋功能。

4）、将经步骤3）处理后的蚕丝纤维放于质量为蚕丝纤维60-80倍的浸渍液中4-6h，其中浸渍液温度为60-70℃；最后将蚕丝纤维取出，干燥后制得最终成品；所述浸渍液包括香樟叶提取物、油茶籽粕提取物、纳米二氧化钛、硅烷偶联剂、乙醇和水。

将接枝有环糊精单醛的蚕丝纤维浸于浸渍液中，浸渍液中的小分子物质会被负载在蚕丝蛋白的表面。由于这这物质具有抗菌驱虫、净化空气、防光老化功能，能够赋予蚕丝纤维相应功能。

将最终的蚕丝纤维制成用于纺织品文物的底衬，内衬包装，展柜布景衬布，托板，布套，由于环糊精单醛内部具有大量的空腔，而这些空腔中负载有各种功能性物质，由于空腔内外压差，在纺织品文物储存过程中，蚕丝纤维能够缓慢释放其负载的功能性物质，因此时效性较好，无需经常更换。香樟叶提取物和油茶籽粕提取物中含有大量具有香味的抗菌、驱虫成分，能够使纺织品文物免受微生物的侵蚀；在展柜中长期受到光照，蚕丝纤维质地脆弱，容易老化、褪色，纳米二氧化钛能够吸收紫外线，提高其抗光老化能力。而这些功能化物质释放后，环糊精单醛内的空腔又能够吸附部分空气中的有害气体，净化空气，也有利于纺织品文物的储存和展览。

作为优选，所述环糊精为α-混糊精、β-环糊精或者γ-环糊精。

作为优选，步骤4）所述浸渍液中各组分质量含量如下：香樟叶提取物2-4wt%、油茶籽粕提取物1-3wt%、纳米二氧化钛0.5-1wt%、硅烷偶联剂0.5-1wt%、乙醇40-60wt%和余量的水。

作为优选，步骤4）中对所述浸渍液进行超声波振荡处理。

作为优选，所述香樟叶提取物的制备方法如下：

将香樟叶与其2-4倍质量的水混合并研磨成香樟叶浆料，将所述香樟叶浆料添加到浓度为60-70wt%乙醇水溶液中进行超声波萃取，其中香樟叶浆料与乙醇水溶液的质量比为1：（6-8），萃取温度为70-80℃，超声波频率为35-45KHz，超声波功率为350-450W，萃取时间为3-4h；萃取后过滤得到香樟叶提取液，经过减压浓缩、干燥研磨后得到香樟叶提取物。

作为优选，所述油茶籽粕提取物的制备方法如下：

将油茶籽粕粉碎后过200-400目筛，得到油茶籽粕粉末，将所述油茶籽粕粉末与其质量8-10倍的乙醇水溶液混合，然后进行微波辅助萃取，其中乙醇水溶液的浓度为75-85%，萃取温度为75-80℃，微波频率为2450MHz，微波功率为550-650W，萃取时间为5-10min；萃取后过滤得到油茶籽粕提取液，经过减压浓缩、干燥研磨后得到油茶籽粕提取物。

与现有技术对比，本发明的有益效果是：本发明方法制备的蚕丝纤维能够吸附空气中有害气体，具有净化空气功能，而且还能散发香味、抗菌驱虫，将该蚕丝纤维制作成底衬，能够有效避免纺织品遭受损害。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。以下实施例为在浙江理工大学先进纺织材料与制备技术教育部重点实验室的资助下，本申请人与浙江理工大学实验室合作完成。

实施例1

一种适用于纺织品文物保护的蚕丝纤维的制备方法，按如下步骤制备：

1）、将α-混糊精、邻-碘酰基苯酸钾先后添加到二甲基亚砜中，完全溶解后将溶液在恒温振荡水浴环境中进行反应，其中所述α-混糊精、邻-碘酰基苯酸钾和二甲基亚砜的质量比为:4：1.5:50，水浴温度为38℃，反应时间为18h；然后对产物进行过滤，向滤液中添加体积为滤液体积32倍的丙酮，进行搅拌后再进行过滤，取固体并将固体溶于质量为所述固体质量45倍的水中，经过再次过滤后，将最终滤液经过冷冻干燥制得环糊精单醛。

2）、将蚕丝纤维在温度为25℃的水中浸泡3h，接着取出将蚕丝纤维浸渍于质量浓度为0.4wt%的碳酸钾溶液中并进行蒸煮脱胶，其中所述蚕丝纤维与碳酸钾溶液的质量比为1:40，蒸煮温度为90℃，蒸煮时间为22min。

3）、向pH值为5-6的稀盐酸水溶液中先后添加脱胶后的蚕丝纤维和环糊精单醛，搅拌均匀后加热反应，其中蚕丝纤维、环糊精单醛和稀盐酸水溶液的质量比为1:3:70，反应温度为33℃，反应时间为4h；向上述反应液中添加氰基硼氢化钠，继续反应5天，最后将反应液pH值调节至7-8后，取出蚕丝纤维并用水和丙酮洗净。

4）、将经步骤3）处理后的蚕丝纤维放于质量为蚕丝纤维70倍的浸渍液中5h，期间对浸渍液进行超声波振荡处理。其中浸渍液温度为65℃；最后将蚕丝纤维取出，干燥后制得最终成品；所述浸渍液包括：香樟叶提取物3wt%、油茶籽粕提取物2wt%、纳米二氧化钛0.75wt%、硅烷偶联剂0.75wt%、乙醇50wt%、余量的水。

其中，所述香樟叶提取物的制备方法如下：

将香樟叶与其3倍质量的水混合并研磨成香樟叶浆料，将所述香樟叶浆料添加到浓度为65wt%乙醇水溶液中进行超声波萃取，其中香樟叶浆料与乙醇水溶液的质量比为1:7，萃取温度为75℃，超声波频率为40KHz，超声波功率为400W，萃取时间为3.5h；萃取后过滤得到香樟叶提取液，经过减压浓缩、干燥研磨后得到香樟叶提取物。

所述油茶籽粕提取物的制备方法如下：

将油茶籽粕粉碎后过300目筛，得到油茶籽粕粉末，将所述油茶籽粕粉末与其质量9倍的乙醇水溶液混合，然后进行微波辅助萃取，其中乙醇水溶液的浓度为80%，萃取温度为77℃，微波频率为2450MHz，微波功率为600W，萃取时间为8min；萃取后过滤得到油茶籽粕提取液，经过减压浓缩、干燥研磨后得到油茶籽粕提取物。

实施例2

一种适用于纺织品文物保护的蚕丝纤维的制备方法，按如下步骤制备：

1）、将β-环糊精、邻-碘酰基苯酸钾先后添加到二甲基亚砜中，完全溶解后将溶液在恒温振荡水浴环境中进行反应，其中所述β-环糊精、邻-碘酰基苯酸钾和二甲基亚砜的质量比为:3：1:50，水浴温度为35℃，反应时间为16h；然后对产物进行过滤，向滤液中添加体积为滤液体积30倍的丙酮，进行搅拌后再进行过滤，取固体并将固体溶于质量为所述固体质量40倍的水中，经过再次过滤后，将最终滤液经过冷冻干燥制得环糊精单醛。

2）、将蚕丝纤维在温度为20℃的水中浸泡2h，接着取出将蚕丝纤维浸渍于质量浓度为0.3wt%的碳酸钾溶液中并进行蒸煮脱胶，其中所述蚕丝纤维与碳酸钾溶液的质量比为1:35，蒸煮温度为85℃，蒸煮时间为20min。

3）、向pH值为5-6的稀盐酸水溶液中先后添加脱胶后的蚕丝纤维和环糊精单醛，搅拌均匀后加热反应，其中蚕丝纤维、环糊精单醛和稀盐酸水溶液的质量比为1:2:60，反应温度为30℃，反应时间为3.5h；向上述反应液中添加氰基硼氢化钠，继续反应4天，最后将反应液pH值调节至7-8后，取出蚕丝纤维并用水和丙酮洗净。

4）、将经步骤3）处理后的蚕丝纤维放于质量为蚕丝纤维60倍的浸渍液中4h，期间对浸渍液进行超声波振荡处理。其中浸渍液温度为60℃；最后将蚕丝纤维取出，干燥后制得最终成品；所述浸渍液包括：香樟叶提取物2wt%、油茶籽粕提取物1wt%、纳米二氧化钛0.5wt%、硅烷偶联剂0.5wt%、乙醇40wt%、余量的水。

其中，所述香樟叶提取物的制备方法如下：

将香樟叶与其2倍质量的水混合并研磨成香樟叶浆料，将所述香樟叶浆料添加到浓度为60-70wt%乙醇水溶液中进行超声波萃取，其中香樟叶浆料与乙醇水溶液的质量比为1:6，萃取温度为70℃，超声波频率为35KHz，超声波功率为350W，萃取时间为3h；萃取后过滤得到香樟叶提取液，经过减压浓缩、干燥研磨后得到香樟叶提取物。

所述油茶籽粕提取物的制备方法如下：

将油茶籽粕粉碎后过200目筛，得到油茶籽粕粉末，将所述油茶籽粕粉末与其质量8倍的乙醇水溶液混合，然后进行微波辅助萃取，其中乙醇水溶液的浓度为75%，萃取温度为75℃，微波频率为2450MHz，微波功率为550W，萃取时间为5min；萃取后过滤得到油茶籽粕提取液，经过减压浓缩、干燥研磨后得到油茶籽粕提取物。

实施例3

一种适用于纺织品文物保护的蚕丝纤维的制备方法，按如下步骤制备：

1）、将γ-环糊精、邻-碘酰基苯酸钾先后添加到二甲基亚砜中，完全溶解后将溶液在恒温振荡水浴环境中进行反应，其中所述γ-环糊精、邻-碘酰基苯酸钾和二甲基亚砜的质量比为: 5:2:50，水浴温度为40℃，反应时间为20h；然后对产物进行过滤，向滤液中添加体积为滤液体积35倍的丙酮，进行搅拌后再进行过滤，取固体并将固体溶于质量为所述固体质量50倍的水中，经过再次过滤后，将最终滤液经过冷冻干燥制得环糊精单醛。

2）、将蚕丝纤维在温度为30℃的水中浸泡4h，接着取出将蚕丝纤维浸渍于质量浓度为0.5wt%的碳酸钾溶液中并进行蒸煮脱胶，其中所述蚕丝纤维与碳酸钾溶液的质量比为1:45，蒸煮温度为95℃，蒸煮时间为25min。

3）、向pH值为5-6的稀盐酸水溶液中先后添加脱胶后的蚕丝纤维和环糊精单醛，搅拌均匀后加热反应，其中蚕丝纤维、环糊精单醛和稀盐酸水溶液的质量比为1: 4: 80，反应温度为35℃，反应时间为4.5h；向上述反应液中添加氰基硼氢化钠，继续反应6天，最后将反应液pH值调节至7-8后，取出蚕丝纤维并用水和丙酮洗净。

4）、将经步骤3）处理后的蚕丝纤维放于质量为蚕丝纤维80倍的浸渍液中6h，期间对浸渍液进行超声波振荡处理。其中浸渍液温度为70℃；最后将蚕丝纤维取出，干燥后制得最终成品；所述浸渍液包括：香樟叶提取物4wt%、油茶籽粕提取物3wt%、纳米二氧化钛1wt%、硅烷偶联剂1wt%、乙醇60wt%、余量的水。

其中，所述香樟叶提取物的制备方法如下：

将香樟叶与其4倍质量的水混合并研磨成香樟叶浆料，将所述香樟叶浆料添加到浓度为70wt%乙醇水溶液中进行超声波萃取，其中香樟叶浆料与乙醇水溶液的质量比为1:8，萃取温度为80℃，超声波频率为45KHz，超声波功率为450W，萃取时间为4h；萃取后过滤得到香樟叶提取液，经过减压浓缩、干燥研磨后得到香樟叶提取物。

所述油茶籽粕提取物的制备方法如下：

将油茶籽粕粉碎后过400目筛，得到油茶籽粕粉末，将所述油茶籽粕粉末与其质量10倍的乙醇水溶液混合，然后进行微波辅助萃取，其中乙醇水溶液的浓度为85%，萃取温度为80℃，微波频率为2450MHz，微波功率为650W，萃取时间为10min；萃取后过滤得到油茶籽粕提取液，经过减压浓缩、干燥研磨后得到油茶籽粕提取物。

本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备；本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (3)

1.一种适用于纺织品文物保护的蚕丝纤维的制备方法，其特征在于按如下步骤制备：

1）、将环糊精、邻-碘酰基苯甲酸先后添加到二甲基亚砜中，完全溶解后将溶液在恒温振荡水浴环境中进行反应，其中所述环糊精、邻-碘酰基苯甲酸和二甲基亚砜的质量比为:(3-5)：(1-2):50，水浴温度为35-40℃，反应时间为16-20h；然后对产物进行过滤，向滤液中添加体积为滤液体积30-35倍的丙酮，进行搅拌后再进行过滤，取固体并将固体溶于质量为所述固体质量40-50倍的水中，经过再次过滤后，将最终滤液经过冷冻干燥制得环糊精单醛；

2）、将蚕丝纤维在温度为20-30℃的水中浸泡2-4h，接着取出将蚕丝纤维浸渍于质量浓度为0.3-0.5wt%的碳酸钾溶液中并进行蒸煮脱胶，其中所述蚕丝纤维与碳酸钾溶液的质量比为1：（35-45），蒸煮温度为85-95℃，蒸煮时间为20-25min；

3）、向pH值为5-6的稀盐酸水溶液中先后添加脱胶后的蚕丝纤维和环糊精单醛，搅拌均匀后加热反应，其中蚕丝纤维、环糊精单醛和稀盐酸水溶液的质量比为1：(2-4):(60-80)，反应温度为30-35℃，反应时间为3.5-4.5h；向上述反应液中添加氰基硼氢化钠，继续反应4-6天，最后将反应液pH值调节至7-8后，取出蚕丝纤维并用水和丙酮洗净；

4）、将经步骤3）处理后的蚕丝纤维放于质量为蚕丝纤维60-80倍的浸渍液中4-6h，其中浸渍液温度为60-70℃；最后将蚕丝纤维取出，干燥后制得最终成品；所述浸渍液包括香樟叶提取物、油茶籽粕提取物、纳米二氧化钛、硅烷偶联剂、乙醇和水；所述浸渍液中各组分质量含量如下：香樟叶提取物2-4wt%、油茶籽粕提取物1-3wt%、纳米二氧化钛0.5-1wt%、硅烷偶联剂0.5-1wt%、乙醇40-60wt%和余量的水；

所述香樟叶提取物的制备方法如下：

将香樟叶与其2-4倍质量的水混合并研磨成香樟叶浆料，将所述香樟叶浆料添加到浓度为60-70wt%乙醇水溶液中进行超声波萃取，其中香樟叶浆料与乙醇水溶液的质量比为1：（6-8），萃取温度为70-80℃，超声波频率为35-45KHz，超声波功率为350-450W，萃取时间为3-4h；萃取后过滤得到香樟叶提取液，经过减压浓缩、干燥研磨后得到香樟叶提取物；

所述油茶籽粕提取物的制备方法如下：

将油茶籽粕粉碎后过200-400目筛，得到油茶籽粕粉末，将所述油茶籽粕粉末与其质量8-10倍的乙醇水溶液混合，然后进行微波辅助萃取，其中乙醇水溶液的浓度为75-85%，萃取温度为75-80℃，微波频率为2450MHz，微波功率为550-650W，萃取时间为5-10min；萃取后过滤得到油茶籽粕提取液，经过减压浓缩、干燥研磨后得到油茶籽粕提取物。

2.如权利要求1所述的适用于纺织品文物保护的蚕丝纤维的制备方法，其特征在于，所述环糊精为α-环糊精、β-环糊精或者γ-环糊精。

3.如权利要求1所述的适用于纺织品文物保护的蚕丝纤维的制备方法，其特征在于，步骤4）中对所述浸渍液进行超声波振荡处理。