CN105544209B - 一种以丝素蛋白为媒介的织物后整理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种以丝素蛋白为媒介的织物后整理工艺，具体操作步骤为：(1)将蚕丝去除杂质，经0.3‑0.5％的碳酸氢钠溶液煮沸脱胶2次，饱和的溴化锂溶液溶解，透析，浓缩，得到丝素粗蛋白溶液；(2)将丝素粗蛋白溶液加入碱性蛋白酶，置于3‑5℃的环境中静置水解，取出加热使碱性蛋白酶失活，得到丝素蛋白溶液；(3)将丝素蛋白溶液中加入有机硅、PH调节剂、表面活性剂和溶剂，搅拌均匀，再加入水溶性聚氨酯、水解壳聚糖、二氧化硅溶胶或者二氧化钛溶胶改性剂，混合均匀，得到以丝素蛋白为媒介的整理剂；(4)在23‑25℃下，将织物浸渍于或者涂覆以丝素蛋白为媒介的整理剂，预烘，焙烘，皂洗，水洗，烘干得到抗皱、抗菌或者仿真丝后整理织物。

Description

一种以丝素蛋白为媒介的织物后整理工艺
技术领域：
本发明属于纺织材料技术领域，具体涉及一种以丝素蛋白为媒介的织物后整理工艺。
背景技术：
织物的服用性能是指服装在穿着的过程中面料所体现的性能，如舒适性、保形性、收缩性、坚牢度、色牢度、耐洗性等，纤维的种类、结构、外观、光泽、弹性和手感是决定织物服用性能的主要因素。
丝素蛋白质是由许多氨基酸通过酰胺键形成的天然的高分子化合物，丝素在酸、碱、酶的作用下会水解，完全水解的丝素可得到18种氨基酸，这些氨基酸中侧链小的乙氨酸和丙氨酸含量多，其次是丝氨酸和络氨酸，这四种氨基酸在促进人体营养，降低人体血液中的胆固醇浓度和血糖值，促进酒精代谢等方面具有良好的营养价值和生理功效，而且不同分子量的丝素蛋白对人体的功效也不一样。因此将丝素蛋白处理到织物的表面，与人体皮肤贴身接触，势必对人体的保健产生积极的作用。
总所周知，丝素蛋白整理剂是生态环保的整理剂，整理过程中不会产生废气、废水等，而且附着于织物表面的丝素蛋白会进入纤维的内部，与纤维中的羟基、氨基等活性基团结合，提高织物的硬挺度、透气性、增重率等，使织物具有更好的抗皱性、耐洗牢度、手感舒适度等。
除此之外，经丝素蛋白整理后的织物其功能性也会明显增加。中国专利CN100535236C(公开日2007.8.1)公开的一种丝素蛋白涂层织物染色方法，采用阳离子染料和酸性染料对经丝素蛋白/二氧化硅纳米溶胶涂层整理的棉织物、涤纶织物、锦纶织物进行染色，得到工艺简单、上染率和色牢度高的织物。该方法通过丝素蛋白作为媒介，使酸性染料、阳离子染料能很好地与纤维素和蛋白质类植物结合形成牢固的离子键，继而提高织物的染色性能。中国专利CN104532573A(公开日2015.4.22)公开的丝素溶液改性涂层胶的制备方法，将水性涂层胶中添加丝素和聚氨酯增稠剂，然后对经拒水整理后的涤纶织物进行涂层处理，得到防水透湿的涂层织物。
由上述现有技术可知，丝素蛋白不仅可以直接作用于织物的表面改善织物的服用性能，还能作为媒介，赋予织物其他的功能性，扩大织物的功能范围。
发明内容：
本发明要解决的技术问题是提供一种以丝素蛋白为媒介的织物后整理工艺，通过精确控制分子量的丝素蛋白作为媒介，在织物的表面引入水溶性聚氨酯、水解壳聚糖、二氧化硅溶胶和二氧化钛溶胶引发剂，改善织物的服用性能和功能性，该方法制备方法简便，通过以丝素蛋白作为媒介，后整理的效果明显优于不添加丝素蛋白的后整理效果。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种以丝素蛋白为媒介的织物后整理工艺，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将蚕丝去除杂质，经0.3-0.5％的碳酸氢钠溶液煮沸脱胶2次，饱和的溴化锂溶液溶解，透析，浓缩，得到丝素粗蛋白溶液；
(2)将步骤(1)制备的丝素粗蛋白溶液加入碱性蛋白酶，置于3-5℃的环境中静置水解，取出加热使碱性蛋白酶失活，得到丝素蛋白溶液；
(3)将步骤(2)制备的丝素蛋白溶液中加入有机硅、pH调节剂、表面活性剂和溶剂，搅拌均匀，再加入改性剂，混合均匀，得到以丝素蛋白为媒介的整理剂；
(4)在23-25℃下，将织物浸渍于或者涂覆步骤(3)制备的以丝素蛋白为媒介的整理剂，预烘，焙烘，皂洗，水洗，烘干得到后整理织物。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(1)中，蚕丝为下脚蚕茧和废蚕丝。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(1)中，煮沸脱胶的工艺为于98-100℃中处理45-60min，捞出拧干，清水洗涤至无滑腻感。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(1)中，溶解的工艺为置于60-80℃烘箱中静置120-180min。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(1)中，丝素粗蛋白溶液的浓度为5-8％。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，碱性蛋白酶的浓度为0.1-0.5g/L。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，水解的时间为2-6h。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，丝素蛋白溶液的分子量为2-25KDa。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(3)中，PH调节剂为柠檬酸或者氨水，表面活性剂为阳离子表面活性剂，溶剂为去离子水，改性剂为水溶性聚氨酯、水解壳聚糖、二氧化硅溶胶和二氧化钛溶胶中的一种或几种。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(4)中，后整理织物为经抗皱整理、抗菌整理或者仿真丝风格整理的织物。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明公开的以丝素蛋白为媒介的织物后整理工艺，主要是利用小分子量的丝素蛋白作为媒介，丝素蛋白含有大量的活性基团，小分子量的丝素蛋白与大分子量的丝素蛋白相比，活性更佳，能更容易地进入织物纤维的内部，与纤维中的羟基、氨基等活性基团结合，牢固地附着于织物纤维的表面及内部，起到媒介作用。而且丝素蛋白的来源丰富，与人体亲肤性极佳，绿色环保，使之作为媒介对织物进行后整理，保证了后整理工艺的绿色环保性，而且能赋予织物仿真丝的风格，滑腻的手感，优良的吸湿透气性能，推广性佳。
(2)本发明公开的以丝素蛋白为媒介的织物后整理工艺选用的改性剂为水溶性聚氨酯、水解壳聚糖、二氧化硅溶胶和二氧化钛溶胶，这几种改性剂都可以与丝素蛋白相互协作，形成牢固的化学键和离子键，附着于织物纤维的表面及内部，通过丝素蛋白作为媒介，比直接将改性剂涂覆于织物表面的效果好，耐水洗和耐色牢度高，持久耐用，而且绿色环保。
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：
(1)将下脚蚕茧和废蚕丝去除杂质，在0.3％的碳酸氢钠溶液98℃中处理煮沸脱胶45min，捞出拧干，清水洗涤至无滑腻感，重复2次，然后在饱和的溴化锂溶液于60℃烘箱中静置120min溶解，透析，浓缩，得到浓度为5％的丝素粗蛋白溶液。
(2)将步骤(1)制备的1重量份的丝素粗蛋白溶液加入10份的0.1g/L的碱性蛋白酶，置于3℃的环境中静置水解2h，取出加热使碱性蛋白酶失活，得到分子量为25KDa的丝素蛋白溶液。
(3)按重量份计，将步骤(2)制备的1重量份的丝素蛋白溶液中加入0.2份的有机硅、0.2份的柠檬酸PH调节剂、0.3份的阳离子表面活性剂和3份的去离子水溶剂，搅拌均匀，再加入0.3份的水溶性聚氨酯改性剂，混合均匀，得到以丝素蛋白为媒介的整理剂。
(4)在23℃下，将天然纤维织物浸渍于步骤(3)制备的以丝素蛋白为媒介的整理剂，取出，浸轧，轧余率为75％，60℃预烘20min，100℃焙烘15min，皂洗，水洗，烘干得到后整理织物。
实施例2：
(1)将下脚蚕茧和废蚕丝去除杂质，在0.5％的碳酸氢钠溶液100℃中处理煮沸脱胶60min，捞出拧干，清水洗涤至无滑腻感，重复2次，然后在饱和的溴化锂溶液于80℃烘箱中静置180min溶解，透析，浓缩，得到浓度为8％的丝素粗蛋白溶液。
(2)将步骤(1)制备的1重量份的丝素粗蛋白溶液加入15份的0.5g/L的碱性蛋白酶，置于5℃的环境中静置水解6h，取出加热使碱性蛋白酶失活，得到分子量为2KDa的丝素蛋白溶液。
(3)按重量份计，将步骤(2)制备的1重量份的丝素蛋白溶液中加入0.4份的有机硅、0.6份的氨水PH调节剂、0.7份的阳离子表面活性剂和5份的去离子水溶剂，搅拌均匀，再加入1.2份的水解壳聚糖改性剂，混合均匀，得到以丝素蛋白为媒介的整理剂。
(4)在25℃下，将再生纤维素纤维织物涂覆步骤(3)制备的以丝素蛋白为媒介的整理剂，80℃预烘30min，120℃焙烘25min，皂洗，水洗，烘干得到后整理织物。
实施例3：
(1)将下脚蚕茧和废蚕丝去除杂质，在0.4％的碳酸氢钠溶液100℃中处理煮沸脱胶50min，捞出拧干，清水洗涤至无滑腻感，重复2次，然后在饱和的溴化锂溶液于70℃烘箱中静置150min溶解，透析，浓缩，得到浓度为6％的丝素粗蛋白溶液。
(2)将步骤(1)制备的1重量份的丝素粗蛋白溶液加入13份的0.3g/L的碱性蛋白酶，置于4℃的环境中静置水解5h，取出加热使碱性蛋白酶失活，得到分子量为14KDa的丝素蛋白溶液。
(3)按重量份计，将步骤(2)制备的1重量份的丝素蛋白溶液中加入0.3份的有机硅、0.4份的柠檬酸PH调节剂、0.5份的阳离子表面活性剂和4份的去离子水溶剂，搅拌均匀，再加入0.6份的二氧化硅溶胶和二氧化钛溶胶改性剂，混合均匀，得到以丝素蛋白为媒介的整理剂。
(4)在23℃下，将再生蛋白质纤维织物浸渍于步骤(3)制备的以丝素蛋白为媒介的整理剂，取出，浸轧，轧余率为78％，60℃预烘30min，100℃焙烘25min，皂洗，水洗，烘干得到后整理织物。
实施例4：
(1)将下脚蚕茧和废蚕丝去除杂质，在0.3％的碳酸氢钠溶液100℃中处理煮沸脱胶45min，捞出拧干，清水洗涤至无滑腻感，重复2次，然后在饱和的溴化锂溶液于80℃烘箱中静置120min溶解，透析，浓缩，得到浓度为6.4％的丝素粗蛋白溶液。
(2)将步骤(1)制备的1重量份的丝素粗蛋白溶液加入11份的0.2g/L的碱性蛋白酶，置于4℃的环境中静置水解5h，取出加热使碱性蛋白酶失活，得到分子量为17KDa的丝素蛋白溶液。
(3)按重量份计，将步骤(2)制备的1重量份的丝素蛋白溶液中加入0.2份的有机硅、0.5份的柠檬酸PH调节剂、0.6份的阳离子表面活性剂和3份的去离子水溶剂，搅拌均匀，再加入1份的水溶性聚氨酯和二氧化钛溶胶改性剂，混合均匀，得到以丝素蛋白为媒介的整理剂。
(4)在24℃下，将化学纤维织物浸渍于步骤(3)制备的以丝素蛋白为媒介的整理剂，取出，浸轧，轧余率为80％，80℃预烘30min，100℃焙烘15min，皂洗，水洗，烘干得到后整理织物。
实施例5：
(1)将下脚蚕茧和废蚕丝去除杂质，在0.4％的碳酸氢钠溶液100℃中处理煮沸脱胶55min，捞出拧干，清水洗涤至无滑腻感，重复2次，然后在饱和的溴化锂溶液于80℃烘箱中静置120min溶解，透析，浓缩，得到浓度为5.8％的丝素粗蛋白溶液。
(2)将步骤(1)制备的1重量份的丝素粗蛋白溶液加入13份的0.3g/L的碱性蛋白酶，置于4℃的环境中静置水解4h，取出加热使碱性蛋白酶失活，得到分子量为15KDa的丝素蛋白溶液。
(3)按重量份计，将步骤(2)制备的1重量份的丝素蛋白溶液中加入0.4份的有机硅、0.5份的柠檬酸PH调节剂、0.5份的阳离子表面活性剂和4份的去离子水溶剂，搅拌均匀，再加入1份的水溶性聚氨酯和二氧化硅溶胶改性剂，混合均匀，得到以丝素蛋白为媒介的整理剂。
(4)在24℃下，将天然纤维织物涂覆步骤(3)制备的以丝素蛋白为媒介的整理剂，取出，70℃预烘30min，110℃焙烘15min，皂洗，水洗，烘干得到后整理织物。
实施例6：
(1)将下脚蚕茧和废蚕丝去除杂质，在0.5％的碳酸氢钠溶液100℃中处理煮沸脱胶50min，捞出拧干，清水洗涤至无滑腻感，重复2次，然后在饱和的溴化锂溶液于70℃烘箱中静置100min溶解，透析，浓缩，得到浓度为6.2％的丝素粗蛋白溶液。
(2)将步骤(1)制备的1重量份的丝素粗蛋白溶液加入15份的0.2g/L的碱性蛋白酶，置于3℃的环境中静置水解6h，取出加热使碱性蛋白酶失活，得到分子量为12KDa的丝素蛋白溶液。
(3)按重量份计，将步骤(2)制备的1重量份的丝素蛋白溶液中加入0.3份的有机硅、0.4份的氨水PH调节剂、0.6份的阳离子表面活性剂和5份的去离子水溶剂，搅拌均匀，再加入1份的水解壳聚糖和二氧化钛溶胶改性剂，混合均匀，得到以丝素蛋白为媒介的整理剂。
(4)在25℃下，将化学纤维织物浸渍于步骤(3)制备的以丝素蛋白为媒介的整理剂，取出，浸轧，轧余率为82％，60℃预烘30min，120℃焙烘15min，皂洗，水洗，烘干得到后整理织物。
经检测，实施例1-6制备的后整理织物以及现有技术的未添加丝素蛋白作为媒介的后整理织物的服用性、功能性的结果如下所示：
由上表可见，经本发明制备的后整理织物其服用性、功能性都明显提高，效果显著。
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 (8)

1.一种以丝素蛋白为媒介的织物后整理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将蚕丝去除杂质，经0.3-0.5％的碳酸氢钠溶液煮沸脱胶2次，饱和的溴化锂溶液溶解，透析，浓缩，得到丝素粗蛋白溶液；
(2)将步骤(1)制备的丝素粗蛋白溶液加入碱性蛋白酶，置于3-5℃的环境中静置水解，取出加热使碱性蛋白酶失活，得到丝素蛋白溶液；
(3)将步骤(2)制备的丝素蛋白溶液中加入有机硅、pH调节剂、表面活性剂和溶剂，搅拌均匀，再加入改性剂，混合均匀，得到以丝素蛋白为媒介的整理剂；
(4)在23-25℃下，将织物浸渍于或者涂覆步骤(3)制备的以丝素蛋白为媒介的整理剂，预烘，焙烘，皂洗，水洗，烘干得到后整理织物；
其中，所述丝素蛋白溶液的分子量为2-25k Da，pH调节剂为柠檬酸或者氨水，表面活性剂为阳离子表面活性剂，溶剂为去离子水，改性剂为水溶性聚氨酯、水解壳聚糖、二氧化硅溶胶和二氧化钛溶胶中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的一种以丝素蛋白为媒介的织物后整理工艺，其特征在于：所述步骤(1)中，蚕丝为下脚蚕茧和废蚕丝。
3.根据权利要求1所述的一种以丝素蛋白为媒介的织物后整理工艺，其特征在于：所述步骤(1)中，煮沸脱胶的工艺为于98-100℃中处理45-60min，捞出拧干，清水洗涤至无滑腻感。
4.根据权利要求1所述的一种以丝素蛋白为媒介的织物后整理工艺，其特征在于：所述步骤(1)中，溶解的工艺为置于60-80℃烘箱中静置120-180min。
5.根据权利要求1所述的一种以丝素蛋白为媒介的织物后整理工艺，其特征在于：所述步骤(1)中，丝素粗蛋白溶液的浓度为5-8％。
6.根据权利要求1所述的一种以丝素蛋白为媒介的织物后整理工艺，其特征在于：所述步骤(2)中，碱性蛋白酶的浓度为0.1-0.5g/L。
7.根据权利要求1所述的一种以丝素蛋白为媒介的织物后整理工艺，其特征在于：所述步骤(2)中，水解的时间为2-6h。
8.根据权利要求1所述的一种以丝素蛋白为媒介的织物后整理工艺，其特征在于：所述步骤(4)中，后整理织物为经抗皱整理、抗菌整理或者仿真丝风格整理的织物。
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