CN105926291A - 一种丝胶蛋白亚麻制品及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种功能性绿色纤维或纱线或纺织面料，确切地说属于一种功能亚麻制品，具有良好的抗皱性能、吸水性能、紫外线防护功能，其特征在于该纤维及制品采用高碘酸盐选择性氧化亚麻纤维，将纤维素链单元的两个仲羟基氧化为醛基，而后选用了丝胶蛋白对亚麻纤维进行改性处理，由于氧化纤维素的醛基有直接和蛋白质发生交联的能力而制备了蛋白亚麻纤维，实现了亚麻纤维及其制品的蛋白化，在整个工艺工程中避免了使用化学交联剂，符合人们对绿色环保的要求。

Description

一种丝胶蛋白亚麻制品及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种丝胶蛋白亚麻制品及其制备方法，特别涉及一种由高碘酸盐选择性氧化亚麻纤维素，再经丝胶蛋白溶液处理，制得蛋白亚麻纤维制品，属于纺织材料与高分子材料相结合技术领域。
背景技术
亚麻纤维及其制品具有优良的吸湿透湿性, 但具有高结晶度、高取向度、断裂伸长小、卷曲性小、初始模量大等缺点，因此亚麻制品穿着时有刺痒感，易折皱。为了改善亚麻织物的服用性能, 半个世纪以来, 对亚麻制品进行改性处理, 成为纺织行业热点。主要改性手段包括低温等离子处理、生物酶制剂处理、化学接枝改性、阳离子助剂改性等。
丝胶在纤维及纺织品中主要以纤维改性剂和纺织品整理剂的方式被应用，主要以涂覆浸渍和填充的工艺达到功能目的。丝胶蛋白和人体具有亲和性, 若能将丝胶蛋白接枝到亚麻纤维上, 不仅可以改善麻纤维的刺痒感和柔软感, 提高抗折皱性和吸湿性, 而且在其表面可以获得蛋白化效果。
申请号为CN201410291789.0，“亚麻改性及染色工艺”的发明是将亚麻织物浸泡在尿素溶液中,通过改性处理、扎染染色等工艺，此发明只是改善了亚麻织物的染色性能，其他功能上没有赋予，亚麻织物的服用性能及刺痒感还是未得到解决。申请号为CN201510469924.0，“一种辐照等离子改性亚麻纤维的方法”的发明是将亚麻纤维通过在氩气环境下进行辐照,再通过等离子接枝亚麻纤维处理的方法改善亚麻纤维的内部结构,使其刚性、弹性明显增强，此发明只是通过等离子改性提高了亚麻纤维的物理性能，其服用性能也没得到改善，而且其模量增高，亚麻本身优良的吸湿透湿会受影响。
目前还没有利用选择性氧化的方法将丝胶蛋白整理到的亚麻纤维/纱线/织物上的专利，通过该方法使得亚麻制品具有蛋白化效果，不仅保持了亚麻本身优良的性能，而且赋予亚麻制品良好的绿色环保亲和性能。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种丝胶蛋白亚麻制品及其制备方法。
实现本发明目的的技术方案是提供一种亚麻制品，它是由该纤维及制品采用高碘酸盐选择性氧化亚麻纤维，将纤维素链单元的两个仲羟基氧化为醛基，而后选用了丝胶蛋白对亚麻纤维进行改性处理。
制备上述丝胶蛋白亚麻制品的方法，其特征在于进行如下步骤的加工：
a．将亚麻纤维/纱线/织物置于0.1M/L高碘酸钠溶液中，浴比1：50，45℃避光氧化一段时间。然后将反应后的亚麻纱线于0.1M/L丙三醇溶液中浸泡30min(除去未反应的高碘酸钠)，再用去离子水充分洗涤后，自然晾干，制得氧化亚麻纤维/纱线/织物。
b．按浴比1：30，将如a步骤氧化处理的亚麻纤维/纱线/织物投入到pH值6的丝胶蛋白溶液中，在50℃温度下浸渍1h时间。于烘箱中预烘（温度为80℃，时间5min）、焙烘（温度为150℃，时间3min），然后水洗浸泡24h，置于空气中自然晾干。
上述技术方案中所述的丝胶蛋白亚麻纺织制品，是采用高碘酸钠对亚麻纤维的C2和C3位仲羟基进行选择性氧化，然后与丝胶蛋白共价接枝。
所述的方案中采用高碘酸钠选择性氧化亚麻纤维/纱线/织物，可使纤维素大分子中葡萄糖单元中C2-C3化学键断裂，且将C2、C3位上两个邻近的羟基氧化成醛基，得到2，3-二醛基麻纤维素。
所述的方案中，亚麻纤维上生成的醛基具有与丝胶蛋白分子链中氨基结合的能力，氧化亚麻中的醛基可与丝胶蛋白分子中氨基共价键合，从而制得丝胶蛋白亚麻纤维/纱线/织物。
所述的丝胶蛋白分子量为15000，试剂高碘酸钠、丙三醇，均为AR级。
与现有技术相比，本发明提供的丝胶蛋白亚麻纺织制品的优点是：
1、利用丝胶蛋白对亚麻纤维/纱线/织物进行改性处理，生成蛋白亚麻纤维/纱线/织物纺织制品。
2、在改性处理过程中不使用任何交联剂或其它化学添加剂，避免了传统改性方法中由于使用交联剂或偶联剂而导致天然亚麻纤维表面“化纤化”问题。
附图说明：
图1为高碘酸钠选择性氧化麻纤维的反应方程式。
图2为本发明丝胶蛋白与氧化亚麻纤维的反应模型图。其中（a）为亚麻纤维的选择性氧化反应；（b）为丝胶蛋白与亚麻纤维的反应。
图3为本发明制得的丝胶亚麻纤维的表面扫描电镜（SEM）图。
具体实施方式
实施例1：
1、将36公支的亚麻纱线置于0.1M/L的高碘酸钠溶液中，浴比1：50，45℃避光氧化一段时间。然后将反应后的亚麻纱线于0.1M/L丙三醇溶液中浸泡30min(除去未反应的高碘酸钠)，再用去离子水充分洗涤后，自然晾干，制得氧化亚麻纱线，参见附图1。
2、按浴比1：30，将步骤1所制得的亚麻纱线投入到pH值为6的丝胶蛋白溶液中，在在50℃温度下浸渍1h。于烘箱中预烘（温度为80℃，时间5min）、焙烘（温度为150℃，时间3min），然后水洗浸泡24h，置于空气中自然晾干。附图2为本发明丝胶蛋白与氧化亚麻纤维的反应模型图。参见附图3，由SEM图可以看出，经丝胶蛋白溶液处理后其亚麻纤维表面的纵向条纹基本消失，表面变得平整、光滑。由此说明了丝胶蛋白与氧化亚麻纤维形成共价结合并吸附成膜。经丝胶蛋白溶液整理后的亚麻纤维的断裂强度和断裂伸长率基本不变，纤维表面变平整，结晶度无明显变化，热稳定性略有提高。
实施例2：
1、将亚麻织物（规格：36×36 106×107）置于0.1M/L的高碘酸钠溶液中，浴比1：50，45℃避光氧化一段时间。然后将反应后的亚麻织物于0.1M/L丙三醇溶液中浸泡30min(除去未反应的高碘酸钠)，再用去离子水充分洗涤后，干燥平衡后制得氧化亚麻织物。
2、按浴比1：30，将步骤1所制得的亚麻织物投入到pH值为6的丝胶蛋白溶液中，在在50℃温度下浸渍1h。于烘箱中预烘（温度为80℃，时间5min）、焙烘（温度为150℃，时间3min），然后水洗浸泡24h，置于空气中自然晾干。经丝胶蛋白溶液整理后的亚麻织物的断裂强度经向370.5N，纬向395.4N，断裂伸长率经向4.9%，纬向25.8%，急弹性回复角（经+纬）161°，缓弹性回复角（经+纬）181.7°，吸水性能毛细高度为3.6cm，透气性能1595.8 L/m2·s，透湿性能2273.2 g/m2·d。可以看出，经丝胶蛋白溶液整理后的亚麻织物抗皱性、透气透湿性，吸湿性均有所提高。

Claims (6)

1.一种绿色亚麻纺织制品及其制备方法，其特征在于：选用丝胶蛋白对亚麻纤维及制品进行改性处理，制备成丝胶蛋白亚麻。
2.一种丝胶蛋白亚麻纺织制品的制备方法，其特征在于进行如下步骤的加工：
a．将亚麻纤维/纱线/织物置于0.1M/L的高碘酸钠溶液中，浴比1：50，45℃避光氧化一段时间；然后将反应后的亚麻纱线于0.1M/L丙三醇溶液中浸泡30min(除去未反应的高碘酸钠)，再用去离子水充分洗涤后，自然晾干，制得氧化亚麻纤维/纱线/织物；
b．按浴比1：30，将如a步骤氧化处理的亚麻纤维/纱线/织物投入到pH值6的丝胶蛋白溶液中，在50℃温度下浸渍1h时间；于烘箱中预烘（温度为80℃，时间5min）、焙烘（温度为150℃，时间3min），然后水洗浸泡24h，置于空气中自然晾干。
3.根据权利要求1所述的一种丝胶蛋白亚麻纺织制品，其特征在于：丝胶蛋白分子量为15000，试剂高碘酸钠、丙三醇，均为AR级。
4.根据权利要求2所述的一种丝胶蛋白亚麻纺织制品，其特征在于：采用高碘酸钠对亚麻纤维的C2和C3位仲羟基进行选择性氧化，然后与丝胶蛋白共价接枝。
5.根据权利要求4所述的一种丝胶蛋白亚麻纺织制品，其特征在于：采用高碘酸钠选择性氧化亚麻纤维/纱线/织物，可使纤维素大分子中葡萄糖单元中C2-C3化学键断裂，且将C2、C3位上两个邻近的羟基氧化成醛基，得到2，3-二醛基麻纤维素。
6.根据权利要求5所述的一种丝胶蛋白亚麻纺织制品，其特征在于：亚麻纤维上生成的醛基具有与丝胶蛋白分子链中氨基结合的能力，氧化亚麻中的醛基可与丝胶蛋白分子中氨基共价键合，从而制得丝胶蛋白亚麻纤维/纱线/织物。
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