CN110552195A - 复合蚕丝及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种复合蚕丝及其制备方法。其中,所述复合蚕丝的制备方法包括以下步骤:提供纳米二氧化钛、桑叶及蚕丝;将所述纳米二氧化钛喷洒至所述桑叶的表面,喂食蚕,或者将所述纳米二氧化钛对所述蚕丝进行改性,得到复合蚕丝。本发明的技术方案能够提高蚕丝的力学性能。

Description

复合蚕丝及其制备方法
技术领域
本发明涉及蚕丝制备技术领域,特别涉及一种复合蚕丝及其制备方法。
背景技术
蚕丝是一种性能优良的天然生物纤维材料,具有独特的分层结构、优良的力学性能、优异的生物相容性等,故在生物医学领域具有广泛的应用前景,如用于生物传感器、隐形眼镜、药物载体等。我国具有几千年的养蚕历史,可以获得大量的蚕丝,但是目前获得的蚕丝其力学性能(比如强度和弹性)仍然相对较差,这在一定程度上制约了蚕丝的某些应用。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种复合蚕丝及其制备方法,旨在提高蚕丝的力学性能。
为实现上述目的,本发明提出的复合蚕丝的制备方法包括以下步骤:
提供纳米二氧化钛、桑叶及蚕丝;
将所述纳米二氧化钛喷洒至所述桑叶的表面,喂食蚕,或者将所述纳米二氧化钛对所述蚕丝进行改性,得到复合蚕丝。
可选地,在将所述纳米二氧化钛对所述蚕丝进行改性,得到复合蚕丝的步骤中,包括:
将所述纳米二氧化钛分散至分散剂中,得到二氧化钛胶体溶液;
将所述蚕丝浸泡于所述二氧化钛胶体溶液中,取出并干燥,得到复合蚕丝。
可选地,所述分散剂选自水、乙醇、乙酸乙酯、乙二醇、环己烷、甲苯及乙腈中的至少一种;和/或,在将所述蚕丝浸泡于所述二氧化钛胶体溶液中,取出并干燥的步骤中,包括:
将所述蚕丝浸泡于所述二氧化钛胶体溶液中,浸泡时间范围为0.1h至10h,之后取出,并于5℃至50℃的温度范围内进行干燥,干燥时间范围为0.5h至12h。
可选地,在将所述纳米二氧化钛对所述蚕丝进行改性,得到复合蚕丝的步骤中,包括:
将所述纳米二氧化钛分散至分散剂中,得到二氧化钛胶体溶液;
将所述二氧化钛溶液喷涂至所述蚕丝的表面,干燥后,得到复合蚕丝。
可选地,在将所述纳米二氧化钛喷洒至所述桑叶的表面的步骤中,包括:
将所述纳米二氧化钛分散至分散剂中,得到二氧化钛胶体溶液;
将所述二氧化钛溶液喷洒至所述桑叶的表面。
可选地,所述纳米二氧化钛的用量为所述桑叶重量的0.01%至5%;和/或,所述纳米二氧化钛的用量为所述蚕丝重量的0.01%至1%。
可选地,所述纳米二氧化钛是由以下步骤制备得到:
将钛化合物、配位剂及第一溶剂混合,得到第一溶液;
将水解剂与第二溶剂混合,得到第二溶液;
混合所述第一溶液和所述第二溶液,得到二氧化钛胶体;
对所述二氧化钛胶体进行干燥,得到纳米二氧化钛。
可选地,所述钛化合物、所述配位剂及所述第一溶剂的用量比范围为(0.01g-50g):(0.1g-10g):200mL;和/或,所述水解剂与所述第二溶剂的用量比范围为(0.1mL-50mL):100mL;和/或,所述钛化合物与所述水解剂的用量比范围为(0.01g-50g):10mL。
可选地,所述钛化合物选自叔丁醇钛、三氯化钛、四氯化钛、钛氧草酸铵、钛酸四异丁酯、钛酸四正丁酯、异丙醇钛以及硫酸钛中的至少一种;和/或,所述配位剂选自乙醇胺、三乙胺、油胺、柠檬酸、柠檬酸钾、柠檬酸钠、柠檬酸二氢钠、柠檬酸二氢钾、油酸、草酸、草酸铵、草酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵以及乙二胺四乙酸中的至少一种;和/或,所述第一溶剂和所述第二溶剂均选自去离子水、环己烷、无水乙醇以及丙酮中的至少一种;和/或,所述水解剂选自氨水、甲酸、甲胺、乙醇、乙酸以及乙二胺中的至少一种。
本发明还提出了一种复合蚕丝,所述蚕丝是由如前所述的复合蚕丝的制备方法制备得到。
本发明的技术方案,采用纳米二氧化钛直接喷洒于桑叶的表面进行喂食蚕,或者将纳米二氧化钛对蚕丝进行改性,均可得到含有二氧化钛的复合蚕丝。由于复合蚕丝中含有纳米二氧化钛,则得到的蚕丝具有较高的纤维极限断裂强度、断裂延伸率、防紫外线,抗菌的性能,即蚕丝的力学性能大大地提高,使得蚕丝的应用更加广泛,同时有利于提高蚕丝纺织操作的速度,提高其生产效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明实施例1制备的纳米二氧化钛的XRD图谱;
图2为本发明实施例1制备的纳米二氧化钛的扫描电镜照片;
图3为本发明实施例1制备的纳米二氧化钛的紫外可见透光率图谱;
图4为本发明实施例1制备的复合蚕丝与普通蚕丝的应力应变曲线对比图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种复合蚕丝的制备方法,该制备方法包括以下步骤:
提供纳米二氧化钛、桑叶及蚕丝;
将纳米二氧化钛喷洒至所述桑叶的表面,喂食蚕,或者将纳米二氧化钛对所述蚕丝进行改性,得到复合蚕丝。
本发明采用纳米二氧化钛直接喷洒于桑叶的表面进行喂食蚕,或者将纳米二氧化钛对蚕丝进行改性,均可得到含有二氧化钛的复合蚕丝。由于复合蚕丝中含有纳米二氧化钛,则得到的蚕丝具有较高的纤维极限断裂强度、断裂延伸率、防紫外线,抗菌的性能,即蚕丝的力学性能大大地提高,使得蚕丝的应用更加广泛,同时有利于提高蚕丝纺织操作的速度,提高其生产效率。
在本发明的一实施例中,在将纳米二氧化钛对蚕丝进行改性,得到复合蚕丝的步骤中,包括:
将纳米二氧化钛分散至分散剂中,得到二氧化钛胶体溶液;
将蚕丝浸泡于二氧化钛胶体溶液中,取出并干燥,得到复合蚕丝。
这里先将纳米二氧化钛分散至分散剂中,搅拌得到分散均匀的二氧化钛胶体溶液,然后直接将普通蚕丝浸泡于该二氧化钛胶体溶液中,其中的二氧化钛成分会附着于蚕丝的表面,对蚕丝进行改性,待浸泡一段时间后,取出并干燥,便可得到复合蚕丝。本实施例采用浸泡的方式获得复合蚕丝,操作较为简单,且得到的复合蚕丝的力学性能较好。
需要说明的是,这里纳米二氧化钛与分散剂的质量比范围为(0.5g-20g):100mL。
可选地,分散剂选自水、乙醇、乙酸乙酯、乙二醇、环己烷、甲苯及乙腈中的至少一种。这里分散剂即为溶剂,一般选用水、乙醇、乙酸乙酯、乙二醇、环己烷、甲苯及乙腈中的一种或多种,能够更好地分散纳米二氧化钛粉末,得到二氧化钛胶体溶液。
可选地,在将蚕丝浸泡于二氧化钛胶体溶液中,取出并干燥的步骤中,包括:
将蚕丝浸泡于二氧化钛胶体溶液中,浸泡时间范围为0.1h至10h,之后取出,并于5℃至50℃的温度范围内进行干燥,干燥时间范围为0.5h至12h。
这里将浸泡时间控制在0.1h至10h范围内,能够使得二氧化钛充分地附着于蚕丝,从而得到力学性能较好的复合蚕丝,优选浸泡时间为1h至5h,比如浸泡时间为1h、2h、3h或4h。将干燥温度控制在5℃至50℃的范围内,优选20℃至40℃,比如干燥温度为20℃、30℃或40℃。同时将干燥时间范围控制在0.5h至12h范围内,优选0.5h至6h,比如,干燥时间为1h、3h、4h或5h。
在本发明的一实施例中,在将纳米二氧化钛对蚕丝进行改性,得到复合蚕丝的步骤中,包括:
将纳米二氧化钛分散至分散剂中,得到二氧化钛胶体溶液;
将二氧化钛溶液喷涂至蚕丝的表面,干燥后,得到复合蚕丝。
本实施例中,采用喷涂的方式对蚕丝进行改性,使得二氧化钛胶体溶液较均匀地喷涂在蚕丝的表面,操作简单,且经干燥后的复合蚕丝力学性能较好。这里干燥操作同上述实施例的干燥操作相同,具体可参见上述实施例,在此不再一一赘述。
在本发明的一实施例中,在将纳米二氧化钛喷洒至桑叶的表面的步骤中,包括:
将纳米二氧化钛分散至分散剂中,得到二氧化钛胶体溶液;
将二氧化钛溶液喷洒至桑叶的表面。
这里先将纳米二氧化钛粉末分散至分散剂得到均匀的二氧化钛胶体溶液,然后再将二氧化钛溶液喷洒至桑叶的表面,这样可以使得二氧化钛胶体溶液较为均匀地分散至桑叶的表面,从而使得最终得到的复合蚕丝力学性能较好。
可选地,纳米二氧化钛的用量为桑叶重量的0.01%至5%。在将纳米二氧化钛喷洒至桑叶表面,喂食蚕操作时,要保证纳米二氧化钛的用量较为合理,以保证最终得到的复合蚕丝力学性能较好,且又不会造成纳米二氧化钛材料的浪费。一般地,纳米二氧化钛的用量为桑叶重量的0.01%至5%,优选纳米二氧化钛的用量为桑叶重量的0.05%至1%,比如纳米二氧化钛的用量为桑叶重量的0.1%、0.5%、0.8%或1%。
可选地,纳米二氧化钛的用量为蚕丝重量的0.01%至1%。同样地,在采用纳米二氧化钛对普通蚕丝进行改性操作,也要保证纳米二氧化钛的用量较为合理,以保证最终得到的复合蚕丝力学性能较好,且又不会造成纳米二氧化钛材料的浪费。一般地,纳米二氧化钛的用量为蚕丝重量的0.01%至1%,优选纳米二氧化钛的用量为蚕丝重量的0.05%至1%,比如纳米二氧化钛的用量为蚕丝重量的0.1%、0.5%、0.8%或1%。
在本发明的一实施例中,纳米二氧化钛是由以下步骤制备得到:
将钛化合物、配位剂及第一溶剂混合,得到第一溶液;
将水解剂与第二溶剂混合,得到第二溶液;
混合第一溶液和第二溶液,得到二氧化钛胶体;
对二氧化钛胶体进行干燥,得到纳米二氧化钛。
这里钛化合物可以钛无机化合物,也可为钛有机化合物,钛化合物作为制备纳米二氧化钛的主要原料。水解剂的加入使得钛化合物发生水解反应产生钛离子,为生成二氧化钛提供钛源,钛离子与氧源反应生成二氧化钛,氧源一般来自溶剂。配位剂的加入能够钛离子发生反应生成配合物,以抑制钛化合物的水解速率,从而控制纳米二氧化钛的制备速率。将含有钛化合物、配位剂及第一溶剂的第一溶液与含有水解剂和第二溶剂的第二溶液混合,搅拌使其充分反应,便可得到二氧化钛胶体。需要说明的是,这里第一溶液和第二溶液的混合操作,一般是将第二溶液缓慢地滴加至第一溶液中,以保证其反应更稳定更充分的进行,进而有利于纳米二氧化钛产率的提高。最后将得到的二氧化钛胶体进行干燥,便可得到纳米二氧化钛粉末。可以理解的,由于二氧化钛胶体是纳米材料与溶剂的混合物,则后续干燥操作只需进行固液分离,而无需洗涤操作,制备方法操作较为简单,操作成本较低,而且在制备过程中不会产生废水等次生污染,具有良好的经济效益和环保效益。并且,将制备得到的纳米二氧化钛对蚕丝进行改性,其利用率较高,能够有效地提高蚕丝的力学性能。
可选地,钛化合物、配位剂及第一溶剂的用量比范围为(0.01g-50g):(0.1g-10g):200mL。
为了更好地控制钛化合物的水解速率,且提升纳米二氧化钛的产率,要合理调整钛化合物、配位剂及第一溶剂之间的用量配比。比如,选用钛化合物、配位剂及第一溶剂的用量比范围为(0.01g-50g):(0.1g-10g):200mL,在配制第一溶液时,钛化合物、配位剂及第一溶剂的用量选用该配比范围内的用量即可。优选地,钛化合物、配位剂及第一溶剂的用量比范围为(0.01g-50g):(0.1g-8g):200mL,比如选用钛化合物、配位剂及第一溶剂的用量比为30g:6g:150mL。
可选地,水解剂与第二溶剂的用量比范围为(0.1mL-50mL):100mL。
同样地,为了更好地控制钛化合物的水解速率,且提升纳米二氧化钛的产率,同样也要合理调整水解剂与第二溶剂的用量配比。比如选用水解剂与第二溶剂的用量比范围为(0.1mL-50mL):100mL,在配制第二溶液时,水解剂和第二溶剂的用量选用该配比范围内的用量即可。优选地,水解剂与第二溶剂的用量比范围为(0.1mL-50mL):80mL,比如选用水解剂与第二溶剂的用量比为10mL:40mL。
可选地,钛化合物与水解剂的用量比范围为(0.01g-50g):10mL。为了保证钛化合物能够充分发生水解,使得纳米二氧化钛的产率较高,要合理调整钛化合物与水解剂的用量配。比如钛化合物与水解剂的用量比范围为(0.01g-50g):10mL,在配制时,钛化合物和水解剂的用量选用该配比范围内的用量即可。优选地,钛化合物与水解剂的用量比范围为(0.1g-50g):10mL,比如选用钛化合物与水解剂的用量比为25g:10mL。
可选地,钛化合物选自叔丁醇钛、三氯化钛、四氯化钛、钛氧草酸铵、钛酸四异丁酯、钛酸四正丁酯、异丙醇钛以及硫酸钛中的至少一种。在选用钛化合物时,可以选用这些物质的一种或者多种混合物。优选四氯化钛、钛氧草酸铵、钛酸四异丁酯、钛酸四正丁酯、异丙醇钛以及硫酸钛中的一种或多种混合物。
可选地,配位剂选自乙醇胺、三乙胺、油胺、柠檬酸、柠檬酸钾、柠檬酸钠、柠檬酸二氢钠、柠檬酸二氢钾、油酸、草酸、草酸铵、草酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵以及乙二胺四乙酸中的至少一种。在选用配位剂时,可以选用这些物质的一种或者多种混合物。优选乙醇胺、三乙胺、柠檬酸、柠檬酸钾、柠檬酸钠、柠檬酸二氢钠、柠檬酸二氢钾、草酸、草酸铵、草酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、乙二胺四乙酸中的一种或多种,能够更有效地抑制钛化合物水解速率,进而保证制备过程更加稳定的进行。
可选地,第一溶剂和所述第二溶剂均选自去离子水、环己烷、无水乙醇以及丙酮中的至少一种。这里第一溶剂可选自去离子水、环己烷、无水乙醇以及丙酮中的一种或多种,优选去离子水、环己烷、无水乙醇中的一种或多种;第二溶剂可选自去离子水、环己烷、无水乙醇以及丙酮中的一种或多种,优选去离子水、环己烷、无水乙醇中的一种或多种。需要说明的,第一溶剂和溶剂的成分可以不同,也可以相同,在此不做限制。
可选地,水解剂选自氨水、甲酸、甲胺、乙醇、乙酸以及乙二胺中的至少一种。在使用水解剂时,可以选用其中的一种或多种,优选氨水、乙醇、乙酸、乙二胺中的一种或多种。
可选地,在混合第一溶液和第二溶液,得到二氧化钛胶体的步骤中,包括:
将第二溶液以0.1滴/秒至50滴/秒的速率范围滴加至第一溶液中,并控制温度范围为5℃至100℃,搅拌得到二氧化钛胶体。
这里混合第一溶液和第二溶液采用滴加的方式,能够使得二者充分混合,使其反应更加充分,有利于提高纳米二氧化钛的产率。具体操作时,滴加速率范围一般为0.1滴/秒至50滴/秒,可选地,滴加速率范围为0.2滴/秒至10滴/秒,比如滴加速率0.3滴/秒、1滴/秒、3滴/秒、6滴/秒或10滴/秒。在滴加第二溶液时,要合理控制第一溶液的温度,以保证其反应充分地进行,一般地,控制温度范围为5℃至100℃,比如控制温度为20℃、40℃、60℃、80℃或95℃。在进行滴加第二溶液时,同时对第一溶液进行搅拌,以使得二者充分混合,使其反应更充分的进行,进而有利于纳米二氧化钛产率的提高。
可选地,在对二氧化钛胶体进行干燥,得到纳米二氧化钛的步骤中,包括:
采用冷冻干燥、加热干燥、或喷雾干燥的方法对二氧化钛胶体进行干燥,其中,干燥温度范围为-50℃至150℃,干燥时间范围为1h-72h。
这里对二氧化钛进行干燥操作,以除去其中的溶剂,干燥操作可选用冷冻干燥、加热干燥、喷雾干燥中的一种,并且合理控制干燥温度和干燥时间,便可得到干燥的纳米二氧化钛粉末,一般地,控制干燥温度范围为-50℃至150℃,优选地,干燥温度范围为0℃至120℃,比如控制干燥温度为80℃;同时干燥时间控制在1h-72h范围内,优选地,干燥时间范围为8h-36h,比如控制干燥时间为15h。
本发明还提出一种复合蚕丝,所述复合蚕丝是由如前所述的复合蚕丝的制备方法制备得到。本发明制备得到的复合蚕丝,具有较高的纤维极限断裂强度、断裂延伸率、防紫外线,抗菌的性能,即蚕丝的力学性能大大地提高,使得蚕丝的应用更加广泛,同时有利于提高蚕丝纺织操作的速度,提高其生产效率。
以下通过具体实施例对本发明复合蚕丝及其制备方法进行详细说明。
实施例1
称取25g硫酸钛、100mL去离子水及10g草酸,将其混合得到第一溶液;称取8mL乙二胺和20mL乙醇,将其混合得到第二溶液;将第二溶液以2滴/秒的滴加速率加入至第一溶液中,并控制第一溶液的温度为20℃,边滴加边搅拌,便可得到二氧化钛胶体,对二氧化钛胶体进行干燥操作,控制干燥温度为80℃,干燥时间为12h,便可得到纳米二氧化钛粉末。
将0.5g纳米二氧化钛分散至100mL去离子水中,搅拌得到二氧化钛胶体溶液,将二氧化钛胶体溶液喷洒至桑叶的表面,喂食蚕,得到复合蚕丝,其中,纳米二氧化钛的用量为桑叶重量的0.1%。
实施例2
称取20g钛酸四正丁酯、60mL乙醇及6g乙二胺四乙酸,将其混合得到第一溶液;称取10mL乙醇和15mL去离子水,将其混合得到第二溶液;将第二溶液以1滴/秒的滴加速率加入至第一溶液中,并控制第一溶液的温度为40℃,边滴加边搅拌,便可得到二氧化钛胶体,对二氧化钛胶体进行干燥操作,控制干燥温度为85℃,干燥时间为6h,便可得到纳米二氧化钛粉末。
将5g纳米二氧化钛粉末分散至100mL乙醇中,搅拌得到二氧化钛胶体溶液,将二氧化钛胶体溶液喷涂在蚕丝的表面,之后在10℃的温度下干燥8h,得到复合蚕丝,其中,纳米二氧化钛粉的用量为蚕丝重量的0.05%。
实施例3
称取20g异丙醇钛铵、15mL环己烷、45mL乙醇及7.5g乙醇胺,将其混合得到第一溶液;称取12mL乙酸和15mL去离子水,将其混合得到第二溶液;将第二溶液以1.5滴/秒的滴加速率加入至第一溶液中,并控制第一溶液的温度为20℃,边滴加边搅拌,便可得到二氧化钛胶体,对二氧化钛胶体进行干燥操作,控制干燥温度为60℃,干燥时间为10h,便可得到纳米二氧化钛粉末。
将10g纳米二氧化钛粉末分散至100mL甲苯中,搅拌得到二氧化钛胶体溶液,将蚕丝浸泡于二氧化钛胶体溶液,浸泡时间为1h,取出并在20℃的温度下干燥6h,得到复合蚕丝,其中,纳米二氧化钛粉的用量为蚕丝重量的0.8%。
实施例4
称取18g钛氧草酸、75mL去离子水及9g三乙胺,将其混合得到第一溶液;称取10mL氨水、15mL环己烷及15mL乙醇,将其混合得到第二溶液;将第二溶液以3滴/秒的滴加速率加入至第一溶液中,并控制第一溶液的温度为60℃,边滴加边搅拌,便可得到二氧化钛胶体,对二氧化钛胶体进行干燥操作,控制干燥温度为80℃,干燥时间为10h,便可得到纳米二氧化钛粉末。
将3g纳米二氧化钛粉末分散至100mL乙醇中,搅拌得到二氧化钛胶体溶液,将二氧化钛胶体溶液喷涂在蚕丝的表面,之后在30℃的温度下干燥5h,得到复合蚕丝,其中,纳米二氧化钛粉的用量为蚕丝重量的0.2%。
实施例5
称取10g四氯化钛、80mL去离子水及8g十六烷基三甲基溴化铵,将其混合得到第一溶液;称取5mL乙二胺、10mL去离子水及15mL乙醇,将其混合得到第二溶液;将第二溶液以1滴/秒的滴加速率加入至第一溶液中,并控制第一溶液的温度为80℃,边滴加边搅拌,便可得到二氧化钛胶体,对二氧化钛胶体进行干燥操作,控制干燥温度为100℃,干燥时间为6h,便可得到纳米二氧化钛粉末。
将15g纳米二氧化钛粉末分散至100mL环己烷中,搅拌得到二氧化钛胶体溶液,将蚕丝浸泡于二氧化钛胶体溶液,浸泡时间为2h,取出并在40℃的温度下干燥4h,得到复合蚕丝,其中,纳米二氧化钛粉的用量为蚕丝重量的0.1%。
实施例6
称取20g钛酸四正丁酯、45mL乙醇、25mL去离子水及5g柠檬酸,将其混合得到第一溶液;称取15mL乙酸、25mL乙醇,将其混合得到第二溶液;将第二溶液以0.5滴/秒的滴加速率加入至第一溶液中,并控制第一溶液的温度为60℃,边滴加边搅拌,便可得到二氧化钛胶体,对二氧化钛胶体进行干燥操作,控制干燥温度为110℃,干燥时间为2h,便可得到纳米二氧化钛粉末。
将1g纳米二氧化钛分散至100mL去离子水中,搅拌得到二氧化钛胶体溶液,将二氧化钛胶体溶液喷洒至桑叶的表面,喂食蚕,得到复合蚕丝,其中,纳米二氧化钛的用量为桑叶重量的0.5%。
将实施例1制备得到的纳米二氧化钛样品利用X射线衍射仪进行检测,可以得到图1所示的X射线衍射图谱,由此确定该样品材料为纳米二氧化钛,并且可以看出,本实施例制备得到的纳米二氧化钛为无定型结构。
进一步地,利用场发射扫描电子显微镜对实施例1制备得到的样品进行检测,可以得到如图2所示的扫描电子显微镜照片,由图2中可以看出,本实施例制备得到的纳米二氧化钛尺寸大约为10纳米。
进一步地,利用紫外-可见分光光度及对实施例1制备得到的样品进行检测,可以得到如图3所示的紫外-可见透光率光谱图,由图3中可以看出,本实施例制备得到的纳米二氧化钛可以阻断80%以上的紫外光,可见光透过率接近100%。
同时对实施例2至6制备得到的纳米二氧化钛样品进行与实施例1相同的鉴定和检测分析,可确定所得的样品为纳米二氧化钛,其颗粒尺寸均大约为10纳米,且分布较均匀,均可阻断80%以上的紫外光,可见光透过率均接近100%。
进一步地,将实施例1制备得到的复合蚕丝样品进行检测,得到如图4所示的应力应变曲线,由图中可以看出,本实施例制备得到的复合蚕丝强度比普通蚕丝强度增加约30%。
同时对实施例2至6制备得到的复合蚕丝样品进行与实施例1相同的鉴定和检测分析,得到的复合蚕丝强度比普通蚕丝强度增加均大于30%。由此可以看出本发明制备得到复合蚕丝力学性能相较于普通蚕丝大大提高,其应用更加广泛。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种复合蚕丝的制备方法,其特征在于,所述复合蚕丝的制备方法包括以下步骤:
提供纳米二氧化钛、桑叶及蚕丝;
将所述纳米二氧化钛喷洒至所述桑叶的表面,喂食蚕,或者将所述纳米二氧化钛对所述蚕丝进行改性,得到复合蚕丝。
2.如权利要求1所述的复合蚕丝的制备方法,其特征在于,在将所述纳米二氧化钛对所述蚕丝进行改性,得到复合蚕丝的步骤中,包括:
将所述纳米二氧化钛分散至分散剂中,得到二氧化钛胶体溶液;
将所述蚕丝浸泡于所述二氧化钛胶体溶液中,取出并干燥,得到复合蚕丝。
3.如权利要求2所述的复合蚕丝的制备方法,其特征在于,所述分散剂选自水、乙醇、乙酸乙酯、乙二醇、环己烷、甲苯及乙腈中的至少一种;
和/或,在将所述蚕丝浸泡于所述二氧化钛胶体溶液中,取出并干燥的步骤中,包括:
将所述蚕丝浸泡于所述二氧化钛胶体溶液中,浸泡时间范围为0.1h至10h,之后取出,并于5℃至50℃的温度范围内进行干燥,干燥时间范围为0.5h至12h。
4.如权利要求1所述的复合蚕丝的制备方法,其特征在于,在将所述纳米二氧化钛对所述蚕丝进行改性,得到复合蚕丝的步骤中,包括:
将所述纳米二氧化钛分散至分散剂中,得到二氧化钛胶体溶液;
将所述二氧化钛溶液喷涂至所述蚕丝的表面,干燥后,得到复合蚕丝。
5.如权利要求1所述的复合蚕丝的制备方法,其特征在于,在将所述纳米二氧化钛喷洒至所述桑叶的表面的步骤中,包括:
将所述纳米二氧化钛分散至分散剂中,得到二氧化钛胶体溶液;
将所述二氧化钛溶液喷洒至所述桑叶的表面。
6.如权利要求1至5中任一项所述的复合蚕丝的制备方法,其特征在于,所述纳米二氧化钛的用量为所述桑叶重量的0.01%至5%;
和/或,所述纳米二氧化钛的用量为所述蚕丝重量的0.01%至1%。
7.如权利要求1所述的复合蚕丝的制备方法,其特征在于,所述纳米二氧化钛是由以下步骤制备得到:
将钛化合物、配位剂及第一溶剂混合,得到第一溶液;
将水解剂与第二溶剂混合,得到第二溶液;
混合所述第一溶液和所述第二溶液,得到二氧化钛胶体;
对所述二氧化钛胶体进行干燥,得到纳米二氧化钛。
8.如权利要求7所述的复合蚕丝的制备方法,其特征在于,所述钛化合物、所述配位剂及所述第一溶剂的用量比范围为(0.01g-50g):(0.1g-10g):200mL;
和/或,所述水解剂与所述第二溶剂的用量比范围为(0.1mL-50mL):100mL;
和/或,所述钛化合物与所述水解剂的用量比范围为(0.01g-50g):10mL。
9.如权利要求7所述的复合蚕丝的制备方法,其特征在于,所述钛化合物选自叔丁醇钛、三氯化钛、四氯化钛、钛氧草酸铵、钛酸四异丁酯、钛酸四正丁酯、异丙醇钛以及硫酸钛中的至少一种;
和/或,所述配位剂选自乙醇胺、三乙胺、油胺、柠檬酸、柠檬酸钾、柠檬酸钠、柠檬酸二氢钠、柠檬酸二氢钾、油酸、草酸、草酸铵、草酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵以及乙二胺四乙酸中的至少一种;
和/或,所述第一溶剂和所述第二溶剂均选自去离子水、环己烷、无水乙醇以及丙酮中的至少一种;
和/或,所述水解剂选自氨水、甲酸、甲胺、乙醇、乙酸以及乙二胺中的至少一种。
10.一种复合蚕丝,其特征在于,所述复合蚕丝是由如权利要求1至9中任一项所述的复合蚕丝的制备方法制备得到。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111945417A (zh) * 2020-08-19 2020-11-17 武汉纺织大学 抗紫外线的负载纳米二氧化钛蚕丝薄膜的制备方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5776239A (en) * 1995-10-27 1998-07-07 E. I. Du Pont De Nemours And Company Hydrothermal process for making ultafine metal oxide powders
CN101481874A (zh) * 2009-01-23 2009-07-15 东华大学 一种织物的纳米金属二氧化钛溶胶负氧离子的整理方法
CN103952774A (zh) * 2014-04-24 2014-07-30 苏州大学 一种含纳米TiO2桑蚕丝的制备方法
CN104878468A (zh) * 2015-04-29 2015-09-02 东华大学 一种制备高性能蚕丝的纳米二氧化钛添食育蚕法及其制品
CN204752940U (zh) * 2015-06-05 2015-11-11 宜州市叒木天虫蚕业科技有限公司 纳米蚕丝、纳米蚕丝被套及应用其的抗菌纳米蚕丝被
CN107988786A (zh) * 2017-11-21 2018-05-04 常州达奥新材料科技有限公司 一种高抗紫外型防辐射织物材料的制备方法
CN108191303A (zh) * 2018-02-10 2018-06-22 吴刚 一种除甲醛型防菌硅藻泥的制备方法
CN110037359A (zh) * 2019-05-22 2019-07-23 湖南莎丽袜业股份有限公司 一种光清洁袜子及其加工方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5776239A (en) * 1995-10-27 1998-07-07 E. I. Du Pont De Nemours And Company Hydrothermal process for making ultafine metal oxide powders
CN101481874A (zh) * 2009-01-23 2009-07-15 东华大学 一种织物的纳米金属二氧化钛溶胶负氧离子的整理方法
CN103952774A (zh) * 2014-04-24 2014-07-30 苏州大学 一种含纳米TiO2桑蚕丝的制备方法
CN104878468A (zh) * 2015-04-29 2015-09-02 东华大学 一种制备高性能蚕丝的纳米二氧化钛添食育蚕法及其制品
CN204752940U (zh) * 2015-06-05 2015-11-11 宜州市叒木天虫蚕业科技有限公司 纳米蚕丝、纳米蚕丝被套及应用其的抗菌纳米蚕丝被
CN107988786A (zh) * 2017-11-21 2018-05-04 常州达奥新材料科技有限公司 一种高抗紫外型防辐射织物材料的制备方法
CN108191303A (zh) * 2018-02-10 2018-06-22 吴刚 一种除甲醛型防菌硅藻泥的制备方法
CN110037359A (zh) * 2019-05-22 2019-07-23 湖南莎丽袜业股份有限公司 一种光清洁袜子及其加工方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《上海科技年鉴》编辑部: "《2004上海科技年鉴》", 31 August 2004, 上海科学普及出版社 *
YU LI,ET AL.: ""SYNTHESIS OF HIGH PURITY TiO2 NANOPARTICLES FROM Ti(SO4)2 IN PRESENCE OF EDTA AS COMPLEXING AGENT"", 《CHINA PARTICUOLOGY》 *
王杏等: "《纳米二氧化钛的生产与应用》", 31 July 2014, 贵州科技出版社 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111945417A (zh) * 2020-08-19 2020-11-17 武汉纺织大学 抗紫外线的负载纳米二氧化钛蚕丝薄膜的制备方法
CN111945417B (zh) * 2020-08-19 2022-09-27 武汉纺织大学 抗紫外线的负载纳米二氧化钛蚕丝薄膜的制备方法

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