CN110331584A - 基于纤维素酶活化处理的蛋白质/纤维素纤维制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于纤维素酶活化处理的蛋白质/纤维素纤维制备方法,是以蛋白粉和纤维素纤维为原料,将纤维素纤维依次进行烷基糖苷预处理和纤维素酶活化后,再通过交联剂聚乙烯醇缩水甘油醚接枝蛋白质,制备得到蛋白含量1~5%的蛋白质/纤维素纤维。本发明基于纤维素酶的专一性、高效性、绿色环保等特性,不仅制备的蛋白质/纤维素纤维蛋白质接枝效率>50%,而且纤维的力学性能优异、服用性能优良、纺织加工性能较好。
Description
技术领域
本发明属于功能化纤维素纤维制备技术领域,涉及一种蛋白质/纤维素纤维的制备方法,特别是涉及一种利用纤维素酶活化处理制备蛋白质/纤维素纤维的方法。
背景技术
纤维素纤维主要分为天然纤维素纤维和再生纤维素纤维,是一种性能优异的纺织原料。近年来,传统的纤维素纤维由于不具备功能性、附加值低等缺点,其市场份额正在逐渐下滑。而随着科学技术的发展以及人们对美好生活的追求,具有功能化改性的纤维素纤维越来越受到消费者的喜爱。因此,开发各种具有功能性的纤维素纤维,例如阻燃纤维素纤维、蛋白质/纤维素纤维等,就成为了当下的研究热点。
蛋白质/纤维素纤维是将现代生物化学应用于纺织材料领域的一项科技创新。蛋白质/纤维素纤维具有良好的亲肤性、较高的吸湿性、抗静电性、透气性等优点,是满足新世纪人类绿色环保纺织品消费理念的新成果。
目前制备蛋白质/纤维素纤维的常用方法主要包括纺前共混纺丝和纤维表面接枝两种方法。其中,纺前共混纺丝是在纺丝前将蛋白质溶液共混加入到纺丝液中,再通过湿法纺丝制备得到蛋白质/纤维素纤维。这种方法在制备蛋白质/纤维素纤维的过程中存在蛋白质利用率较低,喷丝孔易堵,纤维力学性能较差,以及生产成本过高等问题。
CN 105803568A公开了一种蚕丝蛋白纤维的制备方法,其通过纺前共混的方式,将从蚕茧中提取到的蚕丝蛋白溶液添加到天丝纺丝溶液中,采用干湿法工艺纺丝,制备得到蚕丝蛋白天丝纤维。该方法存在的不足在于:1)、蚕丝纤维价格昂贵,将其提取蚕丝蛋白用于制备蛋白质天丝纤维,不利于工业化生产时的经济效益;2)、该方法制备的蚕丝蛋白天丝纤维中,蚕丝蛋白与纤维素的结合属于物理结合,既不利于蛋白质的固定,又不利于纤维的耐水洗牢度。
采用化学预处理的方式,将蛋白质接枝在纤维表面,能够有效避免上述问题。因此现阶段大多采用表面接枝的方式制备蛋白质/纤维素纤维。该方法虽然具有较好的预处理效果和较高的接枝效率,但是方法的专一性较差,副反应较多,既不利于纤维强力的提升,又不利于环境保护。
CN 106757501A公开了一种胶原蛋白纤维素纤维及其制备方法,在胶原蛋白的碱性水溶液中滴加环氧氯丙烷反应得到胶原蛋白预处理液,再加入粘胶中反应得到胶原蛋白接枝粘胶,经纺丝、洗涤、烘干得到胶原蛋白纤维素纤维,是一种纤维表面接枝制备胶原蛋白纤维素纤维的方法。该方法存在的不足体现在:1)、制备胶原蛋白预处理液需2~3h,维持交联反应需6~8h,反应时间过长,不利于工业化生产;2)、该方法对工艺中的温控要求较高,温度达到100~110℃时蛋白质可能会发生变性或分解;3)、使用的交联剂环氧氯丙烷属中等毒性,动物实验证明有潜在致癌作用,应避免使用。
CN 103789857A公开了一种胶原蛋白再生纤维素纤维的制备方法,是采用硝酸铈铵将胶原蛋白接枝在纤维素上。其缺点在于:1)、制备的胶原蛋白粘胶纤维接枝率较低,导致纤维中蛋白质含量过低,没有产业化的经济意义;2)、引发剂硝酸铈铵具有助燃作用,不易于有机物混合,不利于生产的安全性。
CN 108867056 A公开了一种蚕蛹蛋白改性纤维素纤维的生产工艺,其先采用氧化剂预处理的方式制备得到氧化纤维素纤维,然后经加热制备得到蚕蛹蛋白纤维素纤维。由于该方法中没有使用交联剂,所制备蚕蛹蛋白改性纤维素纤维的耐水洗性较差,缺乏产业化意义。同时,该方法中使用的氧化剂为强氧化剂,不利于生产安全性和环保性。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于纤维素酶活化处理的蛋白质/纤维素纤维制备方法,以在不损伤原纤维力学性能的同时,使蛋白质与纤维素纤维以共价键连接制备得到一种蛋白质含量较高、耐水洗性较好的蛋白质/纤维素纤维。
纤维素酶是一种复合酶,能够对纤维素纤维中的纤维素起到催化降解的作用,使得纤维素纤维表面的β-1,4-葡萄糖苷键水解成为可溶性短链多糖复合物和葡萄糖。通过调节纤维素酶处理纤维素纤维的反应条件,能够有效控制纤维素纤维表面的降解度,使得纤维表面裸露出更多的活性基团,有利于蛋白质接枝到纤维素纤维上。聚乙烯醇缩水甘油醚是一种性能优良的交联剂,在适宜的反应条件下,能够将蛋白质接枝到纤维素纤维表面,形成稳定的化学键。
基于上述原理,本发明提供了一种基于纤维素酶活化处理的蛋白质/纤维素纤维制备方法,以蛋白粉和纤维素纤维为原料,将纤维素纤维依次进行烷基糖苷预处理和纤维素酶活化后,再通过交联剂聚乙烯醇缩水甘油醚接枝蛋白质,制备得到蛋白质含量1~5%的蛋白质/纤维素纤维。
具体地,本发明所述蛋白质/纤维素纤维的制备方法包括以下步骤:
1)、配制表面活性剂烷基糖苷预处理液,将纤维素纤维分散于所述预处理液中,升温至30~60℃搅拌处理,清洗干净得到预处理纤维素纤维;
2)、将预处理纤维素纤维分散于工业软水中,加入预处理纤维素纤维质量1~3%的液体纤维素酶,升温至40~80℃进行活化反应,清洗干净得到纤维素酶活化纤维素纤维;
3)、将纤维素酶活化纤维素纤维分散于工业软水中,升温至40~70℃,加入占纤维素酶活化纤维素纤维质量1~12%的聚乙烯醇缩水甘油醚和1.5~10%的蛋白粉进行交联反应,清洗干净得到蛋白质/纤维素纤维。
本发明的蛋白质/纤维素纤维制备方法中,作为主要原料的纤维素纤维可以是任何一种常规的天然纤维素纤维和/或再生纤维素纤维,如棉纤维、粘胶纤维、天丝纤维、莫代尔纤维等等。
同样,作为原料之一的蛋白粉可以是任何一种市售的食品级或饲料级动物蛋白粉或植物蛋白粉,包括胶原蛋白粉、羊毛蛋白粉、牛奶蛋白粉、大豆蛋白粉、小麦蛋白粉等等。
本发明上述制备方法中,所配制预处理液中表面活性剂烷基糖苷的质量分数优选为1~3%。
进而,本发明优选将纤维素纤维与所述质量分数的预处理液以1∶20~25的质量比进行混合处理。
更具体地,本发明优选将纤维素纤维在所述预处理液中搅拌处理0.5~1h。
本发明优选按照预处理纤维素纤维与工业软水的质量比为1∶20~25,将所述预处理纤维素纤维分散在工业软水中。
具体地,本发明以纤维素酶对所述预处理纤维素纤维进行活化反应0.5~1h。
活化反应停止后,本发明优选先将反应体系的pH值调节至4.0~5.0,再对得到的纤维素酶活化纤维素纤维进行清洗。
进一步地,本发明是按照纤维素酶活化纤维素纤维与工业软水的质量比为1∶20~25,将所述纤维素酶活化纤维素纤维分散在工业软水中。
其中,本发明优选将所述蛋白粉配制成水溶液后,加入纤维素酶活化纤维素纤维的水分散液中。
具体地,本发明将所述蛋白粉配制成质量分数20~30%的水溶液。
本发明上述制备方法中,在对纤维素酶活化纤维素纤维进行交联反应时,优选先加入聚乙烯醇缩水甘油醚反应0.5~1h,再加入蛋白粉反应0.5~1h。
本发明制备方法中,各步反应都会产生反应废液,同时,对所制备的预处理纤维素纤维、纤维素酶活化纤维素纤维以及蛋白质/纤维素纤维均需要进行清洗并产生清洗废水。因此,本发明将上述各步产生的清洗废水和反应废液统一收集,运送至废液处理站处理,达标后排放。
具体地,本发明是采用工业软水对所制备的预处理纤维素纤维、纤维素酶活化纤维素纤维和蛋白质/纤维素纤维进行清洗。清洗次数一般控制在1~3次,按照所清洗纤维素纤维与工业软水的质量比为1∶15~20加入工业软水,室温下进行清洗。
最后,本发明优选在隧道式烘干机中对所述清洗干净的蛋白质/纤维素纤维进行干燥处理,以制备得到富含蛋白质的纤维素纤维。具体地,隧道式烘干机的干燥条件为:温度40~60℃、传动速度0.2~0.6r/min,处理0.5~1h。
采用本发明制备方法,可以制备得到蛋白质含量1~5%的蛋白质/纤维素纤维,且蛋白质的接枝效率>50%。经检测,本发明制备蛋白质/纤维素纤维的干态断裂强度、湿态断裂强度等物理指标均能满足相关国家标准中规定的一等品要求,纤维力学性能优异、服用性能优良、纺织加工性能较好。
本发明将生物酶技术运用到纺织纤维领域,在制备蛋白质/纤维素纤维之前,采用特定的纤维素酶对纤维素进行活化处理,使得纤维表面受到不同程度的剥离,暴露出更多的活性羟基,有助于提高蛋白质的接枝率。同时,本发明采用绿色环保型表面活性剂烷基糖苷作为预处理剂,反应条件温和,反应效率较高,且不会形成难于生物降解的代谢物,避免了对环境造成污染。
本发明采用聚乙烯醇缩水甘油醚作为交联剂,使得蛋白质与纤维素纤维通过化学键链接,蛋白质接枝率提高,稳定性强,更加耐水洗,有利于产品性能的提升。
本发明方法在不损伤原纤维力学性能的同时,制备出了较高蛋白含量的蛋白质/纤维素纤维,不仅使蛋白质与纤维素纤维以共价键连接且接枝率显著提高,提高了纤维的耐水洗性,还使接枝后的纤维素纤维手感更加柔软、色泽更加艳丽,同时具备了蛋白质和纤维素的优异性能,可以广泛应用于纺织、服装、保健等领域。
采用本发明方法制备蛋白质/纤维素纤维,生产成本低廉,生产条件温和,绿色环保,不涉及工业化设备的改造,操作简单,有利于工业化生产。
附图说明
图1是常规粘胶纤维原料的SEM图。
图2是纤维素酶活化粘胶纤维的SEM图。
图3是胶原蛋白/粘胶纤维的SEM图。
图4是常规天丝纤维原料的SEM图。
图5是纤维素酶活化天丝纤维的SEM图。
图6是羊毛蛋白/天丝纤维的SEM图。
具体实施方式
下述实施例仅为本发明的优选技术方案,并不用于对本发明进行任何限制。对于本领域技术人员而言,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
实施例1。
称取300g表面活性剂烷基糖苷,加入19.7L工业软水中,搅拌均匀,配制成烷基糖苷质量分数为1.5%的预处理液。
将上述预处理液加入反应釜中,称取1Kg粘胶纤维,均匀分散于预处理液中,升温至40℃,搅拌处理0.5h,捞出预处理后的粘胶纤维并收集废液。
在反应釜中加入20L工业软水,加入预处理后的粘胶纤维,室温下进行清洗,甩干水分。重复清洗2次,得到预处理粘胶纤维。
将上述制备的预处理粘胶纤维全部加入加有20L工业软水的反应釜中,匀速搅拌下升温至50℃,再加入10g液体纤维素酶,活化反应0.5h。以冰醋酸溶液调节反应液的pH值至4.0,捞出活化后的粘胶纤维并收集废液。
在反应釜中加入25L工业软水,加入活化后的粘胶纤维,室温下清洗并甩干水分。重复清洗1次,得到纤维素酶活化粘胶纤维。
称取45g胶原蛋白粉加入105mL工业软水中,升温至60℃搅拌均匀,配制成质量分数30%的胶原蛋白液。
向反应釜中加入20L工业软水,将制备的纤维素酶活化粘胶纤维全部加入其中,匀速搅拌下升温至55℃,加入30g聚乙烯醇缩水甘油醚,恒温搅拌反应1h后,再加入上述胶原蛋白液,恒温搅拌反应1h,捞出交联处理后的粘胶纤维并收集废液。
将交联处理后的粘胶纤维用20L工业软水在室温下清洗干净并甩干水分后,移入隧道式烘干机中,在60℃、传动速度0.3r/min条件下处理0.5h,制备得到富含胶原蛋白的胶原蛋白/粘胶纤维。
将上述制备过程中产生的反应废液和清洗废水统一收集,运送至废液处理站进行处理,达标后排放。
对所制备胶原蛋白/粘胶纤维及使用原料进行电镜扫描,以观察纤维的表面状况。
图1是常规粘胶纤维原料的SEM图,可以看出粘胶纤维原料的表面为纵行凹槽,表面光滑平整。
从图2的纤维素酶活化粘胶纤维SEM图看出,活化处理后的粘胶纤维表面受到了不同程度的刻蚀,表面纵行凹槽深度变浅,使得纤维表面裸露出更多的活性基团,有利于后续蛋白的接枝。
根据图3的胶原蛋白/粘胶纤维SEM图可知,经交联处理后,在粘胶纤维表面形成了一层薄膜,并附着了很多小颗粒,这些小颗粒就是接枝在粘胶纤维表面的胶原蛋白。
本实施例制备胶原蛋白/粘胶纤维的规格为1.5dtex×38mm,经测试,纤维干态断裂强度2.05cN/dtex,湿态断裂强度1.02cN/dtex,物理指标满足GB/T 14463-2008《粘胶短纤维》一等品要求,纤维服用性能优良、纺织加工性能较好。
本实施例制备胶原蛋白/粘胶纤维中的蛋白含量2.6%,蛋白接枝效率57.8%,经30次水洗后,蛋白含量2.56%。
实施例2。
称取200g表面活性剂烷基糖苷,加入19.8L工业软水中,搅拌均匀,配制成烷基糖苷质量分数为1%的预处理液。
将上述预处理液加入反应釜中,称取1Kg棉纤维,均匀分散于预处理液中,升温至45℃,搅拌处理0.8h,捞出预处理后的棉纤维并收集废液。
在反应釜中加入25L工业软水,加入预处理后的棉纤维,室温下进行清洗,甩干水分。重复清洗1次,得到预处理棉纤维。
将上述制备的预处理棉纤维全部加入加有23L工业软水的反应釜中,匀速搅拌下升温至40℃,再加入15g液体纤维素酶,活化反应0.6h。以冰醋酸溶液调节反应液的pH值至4.2,捞出活化后的棉纤维并收集废液。
在反应釜中加入20L工业软水,加入活化后的棉纤维,室温下清洗并甩干水分,重复清洗2次,得到纤维素酶活化棉纤维。
称取50g大豆蛋白粉加入150mL工业软水中,升温至60℃搅拌均匀,配制成质量分数25%的大豆蛋白液。
向反应釜中加入22L工业软水,将制备的纤维素酶活化棉纤维全部加入其中,匀速搅拌下升温至50℃,加入50g聚乙烯醇缩水甘油醚,恒温搅拌反应0.8h后,再加入上述大豆蛋白液,恒温搅拌反应0.8h,捞出交联处理后的棉纤维并收集废液。
将交联处理后的棉纤维用22L工业软水在室温下清洗干净并甩干水分后,移入隧道式烘干机中,在45℃、传动速度0.5r/min条件下处理0.6h,制备得到富含大豆蛋白的大豆蛋白/棉纤维。
将上述制备过程中产生的反应废液和清洗废水统一收集,运送至废液处理站进行处理,达标后排放。
本实施例制备大豆蛋白/棉纤维的规格为1.23dtex×33mm,经测试,纤维干态断裂强度3.35cN/dtex,湿态断裂强度3.42cN/dtex,物理指标满足GB/T 6498-2004《棉纤维》一等品要求,纤维服用性能优良、纺织加工性能较好。
本实施例制备大豆蛋白/棉纤维中的蛋白含量3.1%,蛋白接枝效率62%,经过30次水洗后,蛋白含量3.02%。
实施例3。
称取400g表面活性剂烷基糖苷,加入19.6L工业软水中,搅拌均匀,配制成烷基糖苷质量分数为2%的预处理液。
将上述预处理液加入反应釜中,称取1Kg天丝纤维,均匀分散于预处理液中,升温至50℃,搅拌处理1h,捞出预处理后的天丝纤维并收集废液。
在反应釜中加入23L工业软水,加入预处理后的天丝纤维,室温下进行清洗,甩干水分。重复清洗2次,得到预处理天丝纤维。
将上述制备的预处理天丝纤维全部加入加有25L工业软水的反应釜中,匀速搅拌下升温至55℃,再加入30g液体纤维素酶,活化反应0.8h。以冰醋酸溶液调节反应液的pH值至4.5,捞出活化后的天丝纤维并收集废液。
在反应釜中加入23L工业软水,加入活化后的天丝纤维,室温下清洗并甩干水分。重复清洗2次,得到纤维素酶活化天丝纤维。
向反应釜中加入25L工业软水,将制备的纤维素酶活化天丝纤维全部加入其中,匀速搅拌下升温至60℃,加入70g聚乙烯醇缩水甘油醚,恒温搅拌反应0.6h后,再加入上述羊毛蛋白液,恒温搅拌反应1h,捞出交联处理后的天丝纤维并收集废液。再称取84g羊毛蛋白粉加入反应釜中,恒温搅拌反应1h,捞出交联处理后的天丝纤维并收集废液。
将交联处理后的天丝纤维用23L工业软水在室温下清洗干净并甩干水分后,移入隧道式烘干机中,在50℃、传动速度0.4r/min条件下处理0.8h,制备得到富含羊毛蛋白的羊毛蛋白/天丝纤维。
将上述制备过程中产生的反应废液和清洗废水统一收集,运送至废液处理站进行处理,达标后排放。
对所制备羊毛蛋白/天丝纤维及使用原料进行电镜扫描,以观察纤维的表面状况。
图4是常规天丝纤维原料的SEM图,可以看出天丝纤维原料表面光滑、整洁。
从图5的纤维素酶活化天丝纤维SEM图看出,活化处理后的天丝纤维表面受到了不同程度的刻蚀,在表面形成了很多凹槽,使得纤维表面裸露出更多的活性基团,便于后续蛋白的接枝。
根据图6的羊毛蛋白/天丝纤维SEM图可知,经交联处理后,纤维表面的凹槽变得更加光滑,这是由于羊毛蛋白接枝到纤维表面后,在纤维表面形成了一层蛋白质薄膜。
本实施例制备羊毛蛋白/天丝纤维的规格为1.5dtex×38mm,经测试,纤维干态断裂强度4.11cN/dtex,湿态断裂强度3.92cN/dtex,物理指标满足FZ/T 52019-2018《莱赛尔短纤维》一等品要求,纤维服用性能优良、纺织加工性能较好。
本实施例制备羊毛蛋白/天丝纤维中的蛋白含量4.6%,蛋白接枝效率55%,经过30次水洗后,蛋白含量4.53%。
实施例4。
称取500g表面活性剂烷基糖苷,加入19.5L工业软水中,搅拌均匀,配制成烷基糖苷质量分数为2.5%的预处理液。
将上述预处理液加入反应釜中,称取1Kg莫代尔纤维,均匀分散于预处理液中,升温至60℃,搅拌处理0.6h,捞出预处理后的莫代尔纤维并收集废液。
在反应釜中加入24L工业软水,加入预处理后的莫代尔纤维,室温下进行清洗,甩干水分。重复清洗2次,得到预处理莫代尔纤维。
将上述制备的预处理莫代尔纤维全部加入加有21L工业软水的反应釜中,匀速搅拌下升温至60℃,再加入20g液体纤维素酶,活化反应1h。以冰醋酸溶液调节反应液的pH值至5,捞出活化后的莫代尔纤维并收集废液。
在反应釜中加入25L工业软水,加入活化后的莫代尔纤维,室温下清洗并甩干水分。重复清洗1次,得到纤维素酶活化莫代尔纤维。
称取80g小麦蛋白粉加入320mL工业软水中,升温至60℃搅拌均匀,配制成质量分数20%的小麦蛋白液。
向反应釜中加入23L工业软水,将制备的纤维素酶活化莫代尔纤维全部加入其中,匀速搅拌下升温至65℃,加入80g聚乙烯醇缩水甘油醚,恒温搅拌反应0.8h后,再加入上述小麦蛋白液,恒温搅拌反应0.9h,捞出交联处理后的莫代尔纤维并收集废液。
将交联处理后的莫代尔纤维用24L工业软水在室温下清洗干净并甩干水分后,移入隧道式烘干机中,在55℃、传动速度0.6r/min条件下处理0.5h,制备得到富含小麦蛋白的小麦蛋白/莫代尔纤维。
将上述制备过程中产生的反应废液和清洗废水统一收集,运送至废液处理站进行处理,达标后排放。
本实施例制备小麦蛋白/莫代尔纤维的规格为1.5dtex×38mm,经测试,纤维干态断裂强度2.25cN/dtex,湿态断裂强度1.26cN/dtex,物理指标满足GB/T 14463-2008《粘胶短纤维》一等品要求,纤维服用性能优良、纺织加工性能较好。
本实施例制备小麦蛋白/莫代尔纤维中的蛋白含量4.2%,蛋白接枝效率52.5%,经过30次水洗后,蛋白含量4.1%。
Claims (10)
1.一种基于纤维素酶活化处理的蛋白质/纤维素纤维制备方法,所述方法包括:
1)、配制表面活性剂烷基糖苷预处理液,将纤维素纤维分散于所述预处理液中,升温至30~60℃搅拌处理,清洗干净得到预处理纤维素纤维;
2)、将预处理纤维素纤维分散于工业软水中,加入预处理纤维素纤维质量1~3%的液体纤维素酶,升温至40~80℃进行活化反应,清洗干净得到纤维素酶活化纤维素纤维;
3)、将纤维素酶活化纤维素纤维分散于工业软水中,升温至40~70℃,加入占纤维素酶活化纤维素纤维质量1~12%的聚乙烯醇缩水甘油醚和1.5~10%的蛋白粉进行交联反应,清洗干净得到蛋白质/纤维素纤维。
2.根据权利要求1所述的蛋白质/纤维素纤维制备方法,其特征是所配制预处理液中表面活性剂烷基糖苷的质量分数为1~3%。
3.根据权利要求2所述的蛋白质/纤维素纤维制备方法,其特征是将纤维素纤维与所述烷基糖苷质量分数1~3%的预处理液以1∶20~25的质量比混合。
4.根据权利要求1、2或3所述的蛋白质/纤维素纤维制备方法,其特征是将纤维素纤维在预处理液中搅拌处理0.5~1h。
5.根据权利要求1所述的蛋白质/纤维素纤维制备方法,其特征是将预处理纤维素纤维按照与工业软水的质量比为1∶20~25分散在工业软水中。
6.根据权利要求1或5所述的蛋白质/纤维素纤维制备方法,其特征是以纤维素酶对所述预处理纤维素纤维进行活化反应0.5~2h。
7.根据权利要求1所述的蛋白质/纤维素纤维制备方法,其特征是将纤维素酶活化纤维素纤维按照与工业软水的质量比为1∶20~25分散在工业软水中。
8.根据权利要求1所述的蛋白质/纤维素纤维制备方法,其特征是将所述蛋白粉配制成质量分数20~30%的水溶液,加入纤维素酶活化纤维素纤维的水分散液中。
9.根据权利要求1或8所述的蛋白质/纤维素纤维制备方法,其特征是在纤维素酶活化纤维素纤维中先加入聚乙烯醇缩水甘油醚反应0.5~1h,再加入蛋白粉反应0.5~1h。
10.根据权利要求1所述的蛋白质/纤维素纤维制备方法,其特征是还包括对蛋白质/纤维素纤维进行干燥处理,所述干燥处理在隧道式烘干机中进行,干燥温度40~60℃、传动速度0.2~0.6r/min,处理时间0.5~1h。
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CN104195663A (zh) * | 2014-08-05 | 2014-12-10 | 青岛百草纤维科技有限公司 | 一种丝麻纤维素纤维及其制备方法 |
CN107558240A (zh) * | 2017-07-27 | 2018-01-09 | 张家港市双盈印染有限公司 | 一种用于印染上的节能环保织物预处理剂及其制备方法 |
CN108252000A (zh) * | 2018-02-07 | 2018-07-06 | 石狮市鼎盛漂染织造有限公司 | 一种纺织面料前处理工艺 |
CN108716118A (zh) * | 2018-06-01 | 2018-10-30 | 重庆大学 | 一种茶多酚修饰粘胶纤维的制备工艺 |
CN108729228A (zh) * | 2018-05-07 | 2018-11-02 | 广州市当美服饰有限公司 | 一种排汗t恤面料及其制作方法 |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104195663A (zh) * | 2014-08-05 | 2014-12-10 | 青岛百草纤维科技有限公司 | 一种丝麻纤维素纤维及其制备方法 |
CN107558240A (zh) * | 2017-07-27 | 2018-01-09 | 张家港市双盈印染有限公司 | 一种用于印染上的节能环保织物预处理剂及其制备方法 |
CN108252000A (zh) * | 2018-02-07 | 2018-07-06 | 石狮市鼎盛漂染织造有限公司 | 一种纺织面料前处理工艺 |
CN108729228A (zh) * | 2018-05-07 | 2018-11-02 | 广州市当美服饰有限公司 | 一种排汗t恤面料及其制作方法 |
CN108716118A (zh) * | 2018-06-01 | 2018-10-30 | 重庆大学 | 一种茶多酚修饰粘胶纤维的制备工艺 |
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