CN105568398B - 一种蚕丝分纤工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种蚕丝分纤工艺，采用碳酸钠‑碳酸氢钠溶液对丝胶进行溶胀，同时采用超声过程中产生的热破坏微纤间的分子氢键，使丝素中通过氢键等弱分子间作用力结合在一起的微纤因成键的破坏而发生分离，组成丝素纤维的微丝纤维发生解离，纤维内部空隙增多，形成微网状结构，变得蓬松，吸水性和保水性均提高。本发明所述的物理改性技术因为整个操作过程的条件比较温和，不会破坏蚕丝本身具有的优良天然性能，因此可以将其应用于吸水性卫生用品和医药材料的开发。同时，分纤研究的重要意义还在于使丝纤维成为改性多孔母体材料，为真丝纤维的空穴填充、产品功能化和多样化奠定理论基础。

Description

一种蚕丝分纤工艺
技术领域
本发明涉及一种蚕丝分纤的工艺，属于纺织领域。
背景技术
在健康环保意识不断强化，对舒适性要求不断提高的时代背景下，产品的使用舒适性和实效性亟需升级。对于蚕丝的处理目前绝大多数都是通过化学改性的方法提高蚕丝的某些特定性能，以满足蚕丝在这些领域应用的特殊要求。化学改性一般反应条件比较苛刻，引起蚕丝蛋白发生变性，破坏了蚕丝本身具有的亲肤、透气排湿等天然优良特性。比如，将蚕丝处理成为蚕丝纤维，在处理过程中破坏了蚕丝的天然构象，使其失去天然蚕丝具备的优良性能。因此，研究新的蚕丝分纤工艺，使蚕丝尽可能地保持完整，而不破坏蚕丝的原有形态是非常必要的。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种蚕丝分纤的工艺，所述分纤工艺不破坏天然蚕丝的天然构象，保持了天然蚕丝的优良性能。
本发明采取的技术方案如下：
1、一种蚕丝分纤工艺，采用碳酸钠-碳酸氢钠溶液浸泡蚕丝，然后将浸泡有蚕丝的碳酸钠-碳酸氢钠溶液置于冰浴条件下进行间歇式超声波分纤；超声条件为750W功率下超声3s，间歇1s，超声波处理共计30-50min。
优选的，所述碳酸钠-碳酸氢钠溶液由摩尔浓度相同且均为0.05-1mol/L的碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液等体积混合配制。
优选的，所述蚕丝与碳酸钠-碳酸氢钠溶液的浴比为1:100。
所述浴比是指1g蚕丝所需碳酸钠-碳酸氢钠溶液为100ml。
本发明的有益效果在于：由于丝胶和丝素中酸性氨基酸和碱性氨酸含量之比分别为26.6/11＝418和3.02/1.45＝2.083，说明丝胶更偏酸性，同时丝素对碱的耐受性强于酸，因而本发明采用碳酸钠和碳酸氢钠二元体系溶液对丝胶进行溶胀，同时采用超声过程中产生的热破坏微纤间的分子氢键，使丝素中通过氢键等弱分子间作用力结合在一起的微纤因成键的破坏而发生分离，组成丝素纤维的微丝纤维发生解离，纤维内部空隙增多，形成微网状结构，变得蓬松，吸水性和保水性均提高。本发明所述的物理改性技术因为整个操作过程的条件比较温和，不会破坏蚕丝本身具有的优良天然性能，因此可以将其应用于吸水性卫生用品和医药材料的开发。同时，分纤研究的重要意义还在于使丝纤维成为改性多孔母体材料，为真丝纤维的空穴填充、产品功能化和多样化奠定理论基础，如开发药物纤维、纳米纤维等，也将为开发出高附加值、多功能的系列新型真丝材料提供科学依据。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图：
图1：蚕丝的SEM图下直径测量图；
图2：蚕丝横截面的SEM图；
图3：超声波分纤后蚕丝的SEM图；
图4：超声波分纤后蚕丝的SEM图下直径测量图。
具体实施方式
下面对本发明的优选实施例进行详细的描述。实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。
一种蚕丝分纤工艺，包括：采用碳酸钠-碳酸氢钠溶液浸泡蚕丝，然后将浸泡有蚕丝的碳酸钠-碳酸氢钠溶液置于冰浴条件下进行间歇式超声波分纤；超声条件为750W功率下超声3s，间歇1s，超声波处理共计30-50min。所述碳酸钠-碳酸氢钠溶液由摩尔浓度相同且均为0.05-1mol/L的碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液等体积混合配制，蚕丝与碳酸钠-碳酸氢钠溶液的浴比为1:100。
具体实施例如下：
一种蚕丝分纤工艺，包括如下步骤：
(1)准确称量0.53g碳酸钠和0.42g碳酸氢钠放入500ml烧杯中，加入少量水溶解，待温度降至常温后补水定容至1L，得到碳酸钠-碳酸氢钠溶液；
(2)准确称取1g蚕丝，将蚕丝在40℃去离子水中浸泡10min，捞出挤干放入250ml烧杯中，量取100ml碳酸钠-碳酸氢钠溶液加入蚕丝中；
(3)取500ml的烧杯装入二分之一体积的冰块，将步骤(2)中的烧杯装入超声波体系并固定在500ml烧杯的冰块中，然后缓慢转移至超声波仪的物品台上，将超声波仪器的物品台调降到最低位置，关好腔门；
(4)选取250mm的转头，小心将其固定在超声波上，缓慢调节升高超声波仪器中物品架的高度，使转头正好伸入到装有蚕丝的250ml烧杯中溶液之下三分之一处，关好超声波仪器腔门；
(5)将超声波的功率设置为750W，超声波模式设置为超声3s，间歇1s，设置超声时长为30min，在此条件下超声。
碳酸钠-碳酸氢钠溶液的浓度可以为0.05～1mol/L，超声处理时间可以设置为30～50min。
图1为蚕丝的SEM图下直径测量图，图2为蚕丝横截面的SEM图，图3为超声波分纤后蚕丝的SEM图，图4为超声波分纤后蚕丝的SEM图下直径测量图。通过图1-4可知，蚕丝经过超声波物理改性技术处理过后，抱合聚集在一起的微丝纤维发生分纤而解离，提高了孔隙率。SEM图像清晰反映出抱合微丝发生了分离，蚕丝变得蓬松柔软，孔隙率显著提高，蚕丝内部网状结构形成，使蚕丝能够吸收且保留更多的水，不但提高了蚕丝的吸水性，也提高了蚕丝的保水率。同时，本发明所述蚕丝分纤工艺整个操作过程的条件比较温和，不会破坏蚕丝本身具有的优良天然性能。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (3)

1.一种蚕丝分纤工艺，其特征在于，采用碳酸钠-碳酸氢钠溶液浸泡蚕丝，然后将浸泡有蚕丝的碳酸钠-碳酸氢钠溶液置于冰浴条件下进行间歇式超声波分纤；超声条件为750W功率下超声3s，间歇1s，超声波处理共计30-50min。
2.根据权利要求1所述的一种蚕丝分纤工艺，其特征在于，所述碳酸钠-碳酸氢钠溶液由摩尔浓度相同且均为0.05-1mol/L的碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液等体积混合配制。
3.根据权利要求1所述的一种蚕丝分纤工艺，其特征在于，所述蚕丝与碳酸钠-碳酸氢钠溶液的浴比为1:100。
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