CN111172606A - 天然多功能蓖麻蚕平板丝服用材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种天然多功能蓖麻蚕平板丝服用材料的制备方法，主要包含以下步骤：（1）功能型复合饲料的配置；分别将纳米二氧化钛、碳纳米管、纳米氧化石墨烯按照质量比1:100分散至蜕皮激素水溶液中，将三种纳米材料的分散液分别与蓖麻蚕饲料进行混合；（2）蓖麻蚕平板丝规格及生产设计；蓖麻蚕平板丝服用材料的平方米重A，一个蓖麻蚕单独吐成平板丝重量记为a，成型器具有效面积为S，则需要放置在平板丝成型器具上的蓖麻蚕个数n=AS/a；（3）蓖麻蚕的饲养及蓖麻蚕平板丝服用材料的生产；将三组蓖麻蚕按照比例同时放到同一个平板丝成型器具上吐丝，将平板丝从平板丝成型器具慢慢剥离，经过预处理，作为服用材料。
Description
技术领域
本发明涉及一种使用蓖麻蚕丝加工服用材料的方法，特别是一种天然多功能蓖麻蚕平板丝服用材料的制备方法。
背景技术
蓖麻蚕是野外生长的野蚕，食蓖麻叶，也食木薯叶，鹤木叶、臭椿叶、马松叶和山乌柏叶，是一种适应性很强的多食性蚕。蓖麻蚕具有多化性，在适宜条件下无滞育期，可全年连续饲养，在中国一年可连续7次繁育，因此其原料来源极其丰富，且蓖麻蚕丝含有18种氨基酸，是一种优质的天然蛋白质材料，因此其潜在的经济效益非常可观。由于蓖麻蚕茧一端留有小孔，蓖麻蚕的茧衣既厚又多，茧衣约占3.6 %，且与茧层无明显界限，蓖麻蚕茧的茧层薄，茧层约占10 %，茧层松软，缺少弹性，厚薄松紧差异较大。由于这些特性，蓖麻蚕茧解舒丝长很短，一般只有15～25 m，其纤度偏差较大，在0.83～1.65 dtex之间，不能缫丝，目前国内外对于蓖麻蚕丝的应用主要集中在绢纺，或者加工蚕丝被胎，或者通过再生蚕丝蛋白的方式进行复合材料的研究开发，但其工艺流程较长，极大地限制了其应用和推广，且功能单一，产品的附加值极低，是优质蛋白资源的严重浪费。
发明内容
本发明的目的是提供一种天然多功能蓖麻蚕平板丝服用材料的制备方法，它可以克服现有技术的不足之处。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种天然多功能蓖麻蚕平板丝服用材料的制备方法，主要包含以下步骤：
（1）功能型复合饲料的配置。
分别将纳米二氧化钛、碳纳米管、纳米氧化石墨烯按照质量比1:100分散至蜕皮激素水溶液中，每1000g水含蜕皮激素20mg，为防止纳米材料团聚，采用超声波振荡，将三种纳米材料的分散液分别与蓖麻蚕饲料进行混合，混合比例为质量比1:2，充分搅拌，使纳米材料均匀分散在蓖麻蚕饲料中，经过烘干、颗粒化形成纳米二氧化钛饲料、碳纳米管饲料和纳米氧化石墨烯饲料。
（2）蓖麻蚕平板丝规格及生产设计。
根据蓖麻蚕平板丝服用材料的平方米重A来计算平板丝成型器具上放置蓖麻蚕的个数n。首先让一个蓖麻蚕单独在平板丝成型器具上吐丝，吐丝完成后，将平板丝从成型器具上揭下来，称量其重量记为a，成型器具有效面积为S，则需要放置在平板丝成型器具上的蓖麻蚕个数n=AS/a。
（3）蓖麻蚕的饲养及蓖麻蚕平板丝服用材料的生产。
采用蓖麻叶、木薯叶喂养蓖麻蚕至五龄，将蓖麻蚕分为三组，第一组喂食纳米二氧化钛饲料，第二组喂食碳纳米管饲料，第三组喂食纳米氧化石墨烯饲料。根据天然多功能蓖麻蚕平板丝服用材料的功能设计要求，将三组蓖麻蚕按照比例同时放到同一个平板丝成型器具上，饲料中含有蜕皮激素，可以促使蓖麻蚕五龄期缩短，使得蓖麻蚕结茧时间一致。蓖麻蚕在平板丝成型器上吐丝，含有不同纳米材料的蚕丝相互交错成型，直至吐丝结束，将蓖麻蚕从平板丝上取下，将平板丝从平板丝成型器具慢慢剥离，经过预处理，作为服用材料。
本发明的有益效果在于其加工方法简单，避免了蚕结茧后的繁琐加工工序，所得到的蓖麻蚕平板丝服用材料结构稳定，经过简单处理可直接作为服用材料使用，具有防电磁和紫外辐射、抗菌、保暖等功能，提升了蓖麻蚕的经济价值。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲述的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
一种天然多功能蓖麻蚕平板丝服用材料的制备方法，包含以下步骤：
（1）功能型复合饲料的配置。分别将纳米二氧化钛、碳纳米管、纳米氧化石墨烯按照质量比1:100分散至蜕皮激素水溶液中，每1000g水含蜕皮激素20mg，为防止纳米材料团聚，采用超声波振荡，超声波振荡频率为20-40kHz，功率为1-2kw，将三种纳米材料的分散液分别与蓖麻蚕饲料进行混合，混合比例为质量比1:2，充分搅拌，使纳米材料均匀分散在蓖麻蚕饲料中，经过烘干、颗粒化形成纳米二氧化钛饲料、碳纳米管饲料和纳米氧化石墨烯饲料。
（2）蓖麻蚕平板丝规格及生产设计。
设计的蓖麻蚕平板丝服用材料的平方米重为50克/平方米，平均一只蓖麻蚕生成的平板丝重0.25克，成型器具有效面积为2平方米，则放置在平板丝成型器具上的蓖麻蚕个数n=50×2/0.25=400。
（3）蓖麻蚕的饲养及蓖麻蚕平板丝服用材料的生产。
采用蓖麻叶、木薯叶喂养蓖麻蚕至五龄，将蓖麻蚕分为三组，100只蓖麻蚕喂食纳米二氧化钛饲料，150只蓖麻蚕喂食碳纳米管饲料，150只蓖麻蚕喂食纳米氧化石墨烯饲料。蓖麻蚕在五龄期腺体比重急增，饲料蛋白在其丝腺的留存率由7％逐渐增加到95％，可见其丝蛋白的合成主要在五龄期进行。因此选择五龄期添食纳米材料可获得最高原料利用率和最佳效果。根据天然多功能蓖麻蚕平板丝服用材料的功能设计要求，将400只蓖麻蚕同时放到同一个平板丝成型器具上，由于饲料中含有蜕皮激素，可以促使蓖麻蚕五龄期缩短2-3天，使得蓖麻蚕结茧时间一致，防止由于一批蚕吐丝完成时间不同导致全部结完茧要等很长时间，可以大大提高生产效率。蓖麻蚕在平板丝成型器上吐丝，含有不同功能纳米材料的蚕丝相互交错成型，形成功能防护网络，直至吐丝结束，将蓖麻蚕从平板丝上取下，将平板丝从平板丝成型器具慢慢剥离，经过预处理，用于生产防紫外辐射、防电磁辐射、抗静电、抗菌等服用材料。
本发明实施完毕后进行考核性实验，采用纺织品防电磁辐射性能测试仪，对平板丝服用材料进行全频率(25MHz～1.3GHz)防电磁辐射性能测试，根据标准SJ 20524—1995《材料屏蔽效能的测试方法》规定，电磁辐射屏蔽效能SE=10lg(P0/P1)。由测试结果可知，平板丝服用材料最大屏蔽效能SE=99.92%。由于蚕丝中含有碳纳米管和氧化石墨烯，使得蚕丝导电性良好，蚕丝纤维网在平板丝服用材料中形成一个封闭连续的导电网络，可以对外界的电磁波产生反射和引流，将其阻挡在平板丝服用材料的外层无法进入材料内部空间，因此，平板丝服用材料的防电磁辐射性能优良。采用防紫外线透过及防晒保护测试仪对平板丝服用材料进行防紫外性能指标测试，经测试系统计算得出：该平板丝服用材料的紫外线防护系数UPF=127，UVA的透射比T(UVA)=1.2%，参照GB18830—2009《纺织品防紫外线性能的评定》规定，当样品的UPF＞40，且T(UVA)＜5%时，可称为“防紫外线产品”，结合测试结果，平板丝服用材料符合防紫外线产品的要求。平板丝服用材料中纳米二氧化钛属于防紫外线材料，对紫外线产生阻隔作用，平板丝服用材料具有优良的的紫外线防护功能。采用织物透气仪对平板丝服用材料的透气性能进行测试，其透气率≥500 mm·s-1，而相同厚度和平方米重的蚕丝机织面料的透气率一般在450-480 mm·s-1，由于蚕丝排列均匀，透气率较一般机织面料要好。所以平板丝服用材料具有较好的热湿舒适性能。采用振荡法对平板丝服用材料进行抗菌性能测试，对大肠杆菌和金黄色葡萄糖球菌的抑菌率均＞80%，超过相关标准规定的70%，说明其具有较好的抗菌效果，主要由于纳米二氧化钛和纳米氧化石墨烯具有显著的抗菌能力。
实验结果表明，平板丝服用材料结构稳定，兼具防电磁和紫外辐射、抗菌、舒适性能于一体，是一种优质的服用材料。
Claims (1)
1.一种天然多功能蓖麻蚕平板丝服用材料的制备方法，主要包含以下步骤：
（1）功能型复合饲料的配置；
分别将纳米二氧化钛、碳纳米管、纳米氧化石墨烯按照质量比1:100分散至蜕皮激素水溶液中，每1000g水含蜕皮激素20mg，为防止纳米材料团聚，采用超声波振荡，将三种纳米材料的分散液分别与蓖麻蚕饲料进行混合，混合比例为质量比1:2，充分搅拌，使纳米材料均匀分散在蓖麻蚕饲料中，经过烘干、颗粒化形成纳米二氧化钛饲料、碳纳米管饲料和纳米氧化石墨烯饲料；
（2）蓖麻蚕平板丝规格及生产设计；
根据蓖麻蚕平板丝服用材料的平方米重A来计算平板丝成型器具上放置蓖麻蚕的个数n；首先让一个蓖麻蚕单独在平板丝成型器具上吐丝，吐丝完成后，将平板丝从成型器具上揭下来，称量其重量记为a，成型器具有效面积为S，则需要放置在平板丝成型器具上的蓖麻蚕个数n=AS/a；
（3）蓖麻蚕的饲养及蓖麻蚕平板丝服用材料的生产；
采用蓖麻叶、木薯叶喂养蓖麻蚕至五龄，将蓖麻蚕分为三组，第一组喂食纳米二氧化钛饲料，第二组喂食碳纳米管饲料，第三组喂食纳米氧化石墨烯饲料；根据天然多功能蓖麻蚕平板丝服用材料的功能设计要求，将三组蓖麻蚕按照比例同时放到同一个平板丝成型器具上，饲料中含有蜕皮激素，可以促使蓖麻蚕五龄期缩短，使得蓖麻蚕结茧时间一致；蓖麻蚕在平板丝成型器上吐丝，含有不同纳米材料的蚕丝相互交错成型，直至吐丝结束，将蓖麻蚕从平板丝上取下，将平板丝从平板丝成型器具慢慢剥离，经过预处理，作为服用材料。
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