CN111575829A - 一种含蚕丝蛋白纤维及其制备方法 - Google Patents

一种含蚕丝蛋白纤维及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111575829A
CN111575829A CN202010626142.4A CN202010626142A CN111575829A CN 111575829 A CN111575829 A CN 111575829A CN 202010626142 A CN202010626142 A CN 202010626142A CN 111575829 A CN111575829 A CN 111575829A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fibroin
chitosan
cellulose
solution
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN202010626142.4A
Other languages
English (en)
Inventor
刘翔鸥
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Qianwei Ecological Textile Co ltd
Original Assignee
Shenzhen Qianwei Ecological Textile Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Qianwei Ecological Textile Co ltd filed Critical Shenzhen Qianwei Ecological Textile Co ltd
Priority to CN202010626142.4A priority Critical patent/CN111575829A/zh
Publication of CN111575829A publication Critical patent/CN111575829A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F8/00—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof
    • D01F8/02—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from cellulose, cellulose derivatives, or proteins
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A41—WEARING APPAREL
    • A41B—SHIRTS; UNDERWEAR; BABY LINEN; HANDKERCHIEFS
    • A41B17/00—Selection of special materials for underwear
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F1/00—General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
    • D01F1/02—Addition of substances to the spinning solution or to the melt
    • D01F1/10—Other agents for modifying properties
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F8/00—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof
    • D01F8/18—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from other substances
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A41—WEARING APPAREL
    • A41B—SHIRTS; UNDERWEAR; BABY LINEN; HANDKERCHIEFS
    • A41B2400/00—Functions or special features of shirts, underwear, baby linen or handkerchiefs not provided for in other groups of this subclass
    • A41B2400/34—Functions or special features of shirts, underwear, baby linen or handkerchiefs not provided for in other groups of this subclass antimicrobial or antibacterial

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)

Abstract

本发明属于纺织技术领域，更具体地，涉及一种含蚕丝蛋白纤维及其制备方法。本发明提供了一种含蚕丝蛋白的纤维，其制备原料包括壳聚糖、蚕丝蛋白、纳米纤维素和水溶性阳离子纤维素。本发明在蚕丝蛋白纤维本身所具有的优势上又接枝了壳聚糖，壳聚糖上N+进一步增强了蚕丝蛋白纤维的抗菌抑菌效果；并且，此蚕丝蛋白纤维中加入了纤维素纳米晶与水溶性阳离子纤维素，增强了纤维的机械性能与抗耐洗性能，提升了此纤维的存在意义与应用前景。

Description

一种含蚕丝蛋白纤维及其制备方法
技术领域
本发明属于纺织技术领域，更具体地，涉及一种含蚕丝蛋白纤维及其制备方法。
背景技术
蚕丝蛋白纤维作为一种新型功能性纤维，以其独特的性能和无可比拟的旺盛的生命力占据人们的眼球。蚕丝蛋白纤维具有较好的吸、放湿性能，由于蚕丝蛋白纤维富集了许多氨基(-NH2)和胺基(-CHNH)等亲水性基团，又由于其多孔性，易于水分子扩散，所以，它能在水分子中吸收一定的水分或者保持一定的水分。
但是传统的蚕丝蛋白纤维本身的力学性能不好，作为衣服面料在搓洗的时候可能比较容易破损，降低其使用寿命；此外，蚕丝蛋白本身没有较好的抗菌性能，如果将其性能进行改性制备出可以抑菌抗菌的内衣产品也是现阶段具有市场价值的产品。为了解决这一问题，并充分发挥蚕丝纤维的优良特性，本发明提供了以下技术方案。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种含蚕丝蛋白纤维，制备原料包括壳聚糖、蚕丝蛋白、助剂和纯净水；按重量份计，包括壳聚糖10-15份、蚕丝蛋白5份、助剂1.5-3份、纯净水100份。
作为一种优选的技术方案，所述的壳聚糖选自羧甲基壳聚糖、壳聚寡糖、N-三甲基壳聚糖、N-马来酰化壳聚糖、盐酸丁卡因壳聚糖、阿仑膦酸钠壳聚糖、羟丙基壳聚糖中的一种。
作为一种优选的技术方案，所述的助剂为纳米级纤维素与水溶性阳离子纤维素。
作为一种优选的技术方案，所述的纳米级纤维素与水溶性阳离子纤维素的重量占壳聚糖与助剂总重量的1％-2％。
作为一种优选的技术方案，所述的纳米级纤维素与水溶性阳离子纤维素的重量比为1：(0.5-2)。
作为一种优选的技术方案，所述的纳米级纤维素是纤维素纳米晶。
作为一种优选的技术方案，所述的蚕丝蛋白纤维的制备方法包括以下步骤：
(1)将纤维素纳米晶分散液分散于纯净水中，加入壳聚糖进行搅拌溶解，得到溶液A。
(2)将蚕丝蛋白洗净烘干，然后在pH为6-10钠盐溶液中用超声波对蚕丝进行脱胶处理。
(3)将脱胶后的蚕丝蛋白用去离子水冲洗干净，烘干得到蚕丝蛋白粉末。
(4)将得到的蚕丝蛋白粉末溶于上述溶液A，搅拌，升温反应1-4小时，得到溶液B。
(5)将水溶性阳离子纤维素加入溶液B中，得到混合溶液C。
(6)将得到的溶液C静置脱泡处理，然后进行湿法纺丝，得到蚕丝蛋白纤维。
作为一种优选的技术方案，所述的步骤(2)中的钠盐溶液为碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液、氯化钠溶液、氢氧化钠溶液中的至少一种。
作为一种优选的技术方案，所述的步骤(4)中的升温反应温度为40℃、60℃或者80℃。
作为一种优选的技术方案，所述的纤维应用于内衣纺织领域。
有益效果：本发明所述的含蚕丝蛋白的纤维是一种富含氨基酸、蛋白的纤维，使其具有较好透气、透湿性以及人体舒适度；此外，本发明在蚕丝蛋白纤维本身所具有的优势上又接枝了羧甲基壳聚糖，壳聚糖上带有的活性N+通过与阴离子病毒，如大肠杆菌病毒、黄色葡萄球菌病毒的结合，使病毒变性失活，达到抑制和抵抗细菌病毒的效果；并且，此蚕丝蛋白纤维中加入了纤维素纳米晶与水溶性阳离子纤维素，通过不同长径比的纤维素纳米晶须对纤维体系的增强效果，可以很大程度上提高纤维的机械强度。本申请所制备的纤维的断裂强度较市面上普通蚕丝纤维的断裂强度(2.6-3.5CN/d.tex.)提高了65.7％，明显改善纤维的机械性能和耐洗性能。为此纤维应用于内衣纺织领域提供了质量保障。
具体实施方式
参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。
如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量，表示本发明并不限定于该具体数量，还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的，用“大约”、“约”等修饰一个数值，意为本发明不限于该精确数值。在某些例子中，近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。在本申请说明书和权利要求书中，范围限定可以组合和或互换，如果没有另外说明这些范围包括其间所含有的所有子范围。
此外，本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显旨指单数形式。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种含蚕丝蛋白纤维，制备原料包括壳聚糖、蚕丝蛋白、助剂和纯净水；按重量份计，包括壳聚糖10-15份、蚕丝蛋白5份、助剂1.5-3份、纯净水100份。
进一步优选的，制备原料按重量份计，包括壳聚糖13.5份、蚕丝蛋白5份、助剂1.5份、纯净水100份。
优选的，所述的壳聚糖选自羧甲基壳聚糖、壳聚寡糖、N-三甲基壳聚糖、N-马来酰化壳聚糖、盐酸丁卡因壳聚糖、阿仑膦酸钠壳聚糖、羟丙基壳聚糖中的一种；更优选的壳聚糖选用羧甲基壳聚糖。
羧甲基壳聚糖
羧甲基壳聚糖是一种水溶性壳聚糖衍生物，有许多特性，如抗菌性强、保鲜作用好，是一种两性聚电解质。购于北京索莱宝科技有限公司，货号C9400。本申请中选用羧甲基壳聚糖可以利用羧甲基壳聚糖上的-COO-与蚕丝蛋白上带有的氨基(-NH2)和胺基(-CHNH)之间发生接枝反应，使羧甲基壳聚糖接枝到蚕丝蛋白上，利用羧甲基壳聚糖上带有的活性N+与阴离子大肠杆菌病毒等作用，致使病毒失活，提高蚕丝蛋白的抗菌性能。
优选的，所述的助剂为纳米级纤维素和水溶性纤维素阳离子。
优选的，所述的纳米级纤维素与水溶性阳离子纤维素的重量占壳聚糖与助剂总重量的1％-2％；更优选的，所述的纳米级纤维素与水溶性阳离子纤维素的重量占壳聚糖与助剂总重量的1％。
优选的，所述的纳米级纤维素与水溶性阳离子纤维素的重量比为1：(0.5-2)；更优选的，所述的纳米级纤维素与水溶性阳离子纤维素的重量比为1：1。
本申请中通过对纳米级纤维素于水溶性阳离子纤维素的重量比进行了探究，发现两者重量比为1：1的时候，机械性能增强效果和抗菌效果最优。出现这种情况的原因可能为：纤维素纳米晶含量过高的时候，纳米级纤维素与水溶性阳离子纤维素的重量比为1：0.5时，纤维素纳米晶在水溶液中的分散性能不好，出现团聚现象，反而导致机械性能降低；而当纳米级纤维素与水溶性阳离子纤维素的重量比为1：2时，体系中存在的纤维素纳米晶的含量较少，对于机械性能的增强效果不太明显。
优选的，所述的纳米纤维素为纤维素纳米晶。
纤维素纳米晶
纤维素纳米晶是一种高度结晶的纳米材料，因其可再生性、易得性、较大比表面积等特性被广泛应用。本申请中，加入纤维素纳米晶可以使纤维素纳米晶作为一种增强剂分散于羧甲基壳聚糖分子之间，由于其表面带有的大量活性羟基可以与水以及蚕丝蛋白上的氨基和羧甲基纤维素钠上的羧基等基团形成氢键作用，增强各物质之间的结合力，进而增强接枝后的蚕丝蛋白纤维的机械性能。不同长径比的晶须对材料的增强效果不同，得到的纤维质量也不同，实验室制备过程中通过改变温度、搅拌转速和反应时间控制得到的纤维素纳米晶的长径比；优选的，纤维素纳米晶的平均长径比为35。
长径比的大小对材料的刚性和韧性都有较大影响。在实验过程中发现纤维素纳米晶平均长径比为35时所制备的蚕丝蛋白纤维表面光滑，机械性能优异；长径比大小对材料机械性能的影响很大，理论上，长径比越大，材料的刚性和韧性会越大，但是在实验过程中发现，平均长径比为55的晶须在溶液中的分散性能不好，导致其与亲水性基团之间的作用力减弱；并且得到的纤维表面表观变差，比较毛糙。
所述纤维素纳米晶分散液的制备方法具体为：第一步：称取10份纤维素浆粕在300rpm的机械搅拌下粉碎；第二步：将上述粉碎的浆粕加入到200-300毫升质量分数65％浓硫酸溶液中，在40-100℃下反应30-90分钟；第三步：反应结束后，将混合反应液加入到10倍体积的纯净水中，静置沉淀完全后除去上清液；第四步：将下层浑浊液在9000-12000rpm下进行离心分离，逐步洗涤离心至中性；第五步：离心得到的上层白色液体即为纤维素纳米晶分散液，超声分散10分钟，将得到的纤维素纳米晶分散液置于5℃条件下储存备用。
水溶性阳离子纤维素
水溶性阳离子纤维素是一种具备优越的水溶性、调理性、吸附性和修复性的低刺激的阳离子聚合物。其独特的阳离子调理性能修复受损的蛋白质基体。并且其每个结构单元中含有羟基，作为纤维的增强剂可以提高纤维的亲水性。其制备方法参照公开号为102863543A的中国专利制备，具体步骤为：第一步：取α-纤维素含量不低于98％的纤维素材料，溶解于非质子性溶剂中；第二步：在搅拌下加入催化剂、带叔胺结构的伯卤代烷化合物，反应1-18小时；第三步：取出反应物，用沉淀剂将阳离子纤维素从反应液中沉淀出来，过滤，用清洗剂清洗，然后用半透膜透析1-5天；第四步：蒸发掉透析用的溶剂，收集固态阳离子纤维素；第五步:在真空干燥箱内40-80℃干燥3-10小时，即得到水溶性阳离子纤维素材料。
本发明的第二方面提供了蚕丝蛋白纤维的制备方法，包括以下步骤：
(1)将纤维素纳米晶分散液分散于纯净水中，加入壳聚糖进行搅拌溶解，得到溶液A。(2)将蚕丝蛋白洗净烘干，然后在pH为6-10钠盐溶液中用超声波对蚕丝进行脱胶处理。(3)将脱胶后的蚕丝蛋白用去纯净水冲洗干净，烘干得到蚕丝蛋白粉末。(4)将得到的蚕丝蛋白粉末溶于上述溶液A，搅拌，升温反应1-4小时，得到溶液B。(5)将水溶性阳离子纤维素加入溶液B中，得到混合溶液C。(6)将得到的溶液C静置脱泡处理，然后进行湿法纺丝，得到蚕丝蛋白纤维。
蚕丝蛋白，购于苏州苏豪生物科技有限公司。
湿法纺丝
湿法纺丝是化学纤维主要纺丝方法之一。湿法纺丝包括的工序是：(1)制备纺丝原液；(2)将原液从喷丝孔压出形成细流；(3)原液细流凝固成初生纤维；(4)对初生纤维进行后处理。将成纤高聚物溶解在适当的溶剂中，得到一定组成、一定粘度并具有良好可纺性的溶液，称纺丝原液。也可由均相溶液聚合直接得到纺丝原液。
所述湿法纺丝为本领域常用的，无特别限制。
优选的，步骤(2)中所述的pH为6-10的溶液，优选的pH为8。
优选的，步骤(2)中所述的钠盐溶液为碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液、氯化钠溶液、氢氧化钠溶液中的至少一种；更优选的，钠盐溶液为碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液。
优选的，步骤(4)中所述的升温反应温度为40℃、60℃或者80℃。更优选的，升温反应温度为60℃。
优选的，步骤(4)中所述的反应时间为1-4小时；更优选的，反应时间为3小时。
优选的，所述的纤维应用于内衣纺织领域。
下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
另外，如果没有其他说明，所用原料都是市售得到的。
实施例
实施例1
一种含蚕丝蛋白纤维，组分包括壳聚糖、蚕丝蛋白、助剂和纯净水。其中，按重量份计，壳聚糖为12份、蚕丝蛋白5份、助剂3份、纯净水100份。
所述壳聚糖为羧甲基壳聚糖，购于北京索莱宝科技有限公司，货号C9400。蚕丝蛋白，购于苏州苏豪生物科技有限公司。
所述助剂为纤维素纳米晶与水溶性阳离子纤维素；纤维素纳米晶与水溶性阳离子纤维素的重量比为1：1，纤维素纳米晶1.5份、水溶性阳离子纤维素1.5份；纤维素纳米晶的平均长径比为35。
纤维素纳米晶分散液的制备方法包括以下步骤：
第一步：称取10g纤维素浆粕在300rpm的机械搅拌下粉碎；第二步：将上述粉碎的浆粕加入到300毫升质量分数65％浓硫酸溶液中，在85℃下反应60分钟；第三步：反应结束后，将混合反应液加入到10倍体积的纯净水中，静置沉淀完全后除去上清液；第四步：将下层浑浊液在12000rpm下进行离心分离，逐步洗涤离心至中性；第五步：离心得到的上层白色液体即为纤维素纳米晶分散液，超声分散10分钟，将得到的纤维素纳米晶分散液置于5℃条件下储存备用，得到质量分数6％的纤维素钠秘境的分散液。
水溶性阳离子纤维素的制备方法包括以下步骤：
第一步：取5g微晶纤维素溶于200毫升N，N-二甲基乙酰胺/氯化锂溶剂中，其中，N，N-二甲基乙酰胺溶液与氯化锂的质量体积比为0.1g/ml，将溶液转移至1000毫升三口烧瓶中，在氮气保护下，升温至120℃，电动机械搅拌10小时，使固体全部溶解；第二步：降温至25℃，加入1g氢氧化钠，溶解后升温55℃，然后加入8毫升N,N-二甲基-3-氯丙胺(CAS号：109-54-6)于恒压滴液漏斗中向三口烧瓶中滴加，15分钟滴加完成，完成后反应5小时；第三步：加入冰醋酸调节pH值为7，再加入1毫升硫酸二甲酯，反应6小时；加入反应液3倍体积的无水乙醇，静置3小时，将上层清夜抽滤，用乙醇溶液清洗滤渣三次，再将得到的固体溶于去离子水中，然后用半透膜透析3天；第四步：蒸发掉透析用的溶剂，收集固态阳离子纤维素；第五步:在真空干燥箱内60℃干燥4小时，即得到水溶性阳离子纤维素材料。
蚕丝蛋白纤维的制备方法包括以下步骤：
(1)将1.5份纤维素纳米晶分散液分散于80份纯净水中，加入12份羧甲基壳聚糖进行搅拌溶解，得到溶液A。(2)将5份蚕丝蛋白洗净烘干，然后在pH为8碳酸钠和氢氧化钠溶液中用超声波对蚕丝进行脱胶处理。(3)将脱胶后的蚕丝蛋白用20份纯净水冲洗干净，烘干得到蚕丝蛋白粉末。(4)将得到的蚕丝蛋白粉末溶于上述溶液A，搅拌，升温60℃反应3小时，得到溶液B。(5)将1.5份水溶性阳离子纤维素加入溶液B中，得到混合溶液C。(6)将得到的溶液C静置脱泡处理，然后以氯化钙溶液作为凝固浴，40℃下进行纺丝，得到蚕丝蛋白纤维。
实施例2
一种含蚕丝蛋白纤维，组分包括壳聚糖、蚕丝蛋白、助剂和纯净水。其中，按重量份计，壳聚糖为12份、蚕丝蛋白5份、助剂3份、纯净水100份。
所述壳聚糖为羧甲基壳聚糖，购于北京索莱宝科技有限公司，货号C9400。蚕丝蛋白，购于苏州苏豪生物科技有限公司。所述助剂为纤维素纳米晶与水溶性阳离子纤维素；纤维素纳米晶与水溶性阳离子纤维素的重量比为1：0.5，纤维素纳米晶2份、水溶性阳离子纤维素1份；纤维素纳米晶的平均长径比为35。
纤维素纳米晶分散液的制备方法参照实施例1；
水溶性阳离子纤维素的制备方法参照实施例1；
蚕丝蛋白纤维的制备方法参照实施例1。
实施例3
一种含蚕丝蛋白纤维，组分包括壳聚糖、蚕丝蛋白、助剂和纯净水。其中，按重量份计，壳聚糖为12份、蚕丝蛋白5份、助剂3份、纯净水100份。
所述壳聚糖为羧甲基壳聚糖，购于北京索莱宝科技有限公司，货号C9400。蚕丝蛋白，购于苏州苏豪生物科技有限公司。
所述助剂为纤维素纳米晶与水溶性阳离子纤维素；纤维素纳米晶与水溶性阳离子纤维素的重量比为1：2，纤维素纳米晶1份、水溶性阳离子纤维素2份；纤维素纳米晶的平均长径比为35。
纤维素纳米晶分散液的制备方法参照实施例1；
水溶性阳离子纤维素的制备方法参照实施例1；
蚕丝蛋白纤维的制备方法参照实施例1。
实施例4
一种含蚕丝蛋白纤维，组分包括壳聚糖、蚕丝蛋白、助剂和纯净水。其中，按重量份计，壳聚糖为13.5份、蚕丝蛋白5份、助剂1.5份、纯净水100份。
所述壳聚糖为羧甲基壳聚糖，购于北京索莱宝科技有限公司，货号C9400。蚕丝蛋白，购于苏州苏豪生物科技有限公司。
所述助剂为纤维素纳米晶与水溶性阳离子纤维素；纤维素纳米晶与水溶性阳离子纤维素的重量比为1：1，纤维素纳米晶0.75份、水溶性阳离子纤维素0.75份；纤维素纳米晶的平均长径比为35。
纤维素纳米晶分散液的制备方法参照实施例1；
水溶性阳离子纤维素的制备方法参照实施例1；
蚕丝蛋白纤维的制备方法参照实施例1。
对比例1
一种含蚕丝蛋白纤维，组分包括壳聚糖、蚕丝蛋白、助剂和纯净水。其中，按重量份计，壳聚糖为13.5份、蚕丝蛋白5份、助剂1.5份、纯净水100份。
所述壳聚糖为羧甲基壳聚糖，购于北京索莱宝科技有限公司，货号C9400。蚕丝蛋白，购于苏州苏豪生物科技有限公司。
所述助剂为纤维素纳米晶与水溶性阳离子纤维素；纤维素纳米晶与水溶性阳离子纤维素的重量比为1：1，纤维素纳米晶0.75份、水溶性阳离子纤维素0.75份；纤维素纳米晶的平均长径比为15。
纤维素纳米晶分散液的制备方法包括以下步骤：
第一步：称取10g纤维素浆粕在300rpm的机械搅拌下粉碎；第二步：将上述粉碎的浆粕加入到300毫升质量分数65％浓硫酸溶液中，在60℃下反应30分钟；第三步：反应结束后，将混合反应液加入到10倍体积的纯净水中，静置沉淀完全后除去上清液；第四步：将下层浑浊液在9000rpm下进行离心分离，逐步洗涤离心至中性；第五步：离心得到的上层白色液体即为纤维素纳米晶分散液，超声分散10分钟，将得到的纤维素纳米晶分散液置于5℃条件下储存备用，得到质量分数6％的纤维素钠秘境的分散液。
水溶性阳离子纤维素的制备方法参照实施例1；
蚕丝蛋白纤维的制备方法参照实施例1。
对比例2
一种含蚕丝蛋白纤维，组分包括壳聚糖、蚕丝蛋白、助剂和纯净水。其中，按重量份计，壳聚糖为13.5份、蚕丝蛋白5份、助剂1.5份、纯净水100份。
所述壳聚糖为羧甲基壳聚糖，购于北京索莱宝科技有限公司，货号C9400。蚕丝蛋白，购于苏州苏豪生物科技有限公司。
所述助剂为纤维素纳米晶与水溶性阳离子纤维素；纤维素纳米晶与水溶性阳离子纤维素的重量比为1：1，纤维素纳米晶0.75份、水溶性阳离子纤维素0.75份；纤维素纳米晶的平均长径比为55。
纤维素纳米晶分散液的制备方法包括以下步骤：
第一步：称取10g纤维素浆粕在300rpm的机械搅拌下粉碎；第二步：将粉碎的纤维素浆粕加入到300毫升质量分数65％浓硫酸溶液中，在100℃下反应90分钟；第三步：反应结束后，将混合反应液加入到10倍体积的纯净水中，静置沉淀完全后除去上清液；第四步：将下层浑浊液在12000rpm下进行离心分离，逐步洗涤离心至中性；第五步：离心得到的上层白色液体即为纤维素纳米晶分散液，超声分散10分钟，将得到的纤维素纳米晶分散液置于5℃条件下储存备用，得到质量分数6％的纤维素钠秘境的分散液。
水溶性阳离子纤维素的制备方法参照实施例1；
蚕丝蛋白纤维的制备方法参照实施例1。
对比例3
一种含蚕丝蛋白纤维，组分包括壳聚糖、蚕丝蛋白、助剂和纯净水。其中，按重量份计，壳聚糖为13.5份、蚕丝蛋白5份、助剂1.5份、纯净水100份。
所述壳聚糖为羧甲基壳聚糖，购于北京索莱宝科技有限公司，货号C9400。蚕丝蛋白，购于苏州苏豪生物科技有限公司。
所述助剂为纤维素纳米晶，重量份为1.5份；纤维素纳米晶的平均长径比为35。
纤维素纳米晶分散液的制备方法参照实施例1；
蚕丝蛋白纤维的制备方法参照实施例1。
对比例4
一种含蚕丝蛋白纤维，组分包括壳聚糖、蚕丝蛋白、助剂和纯净水。其中，按重量份计，壳聚糖为13.5份、蚕丝蛋白5份、助剂1.5份、纯净水100份。
所述壳聚糖为羧甲基壳聚糖，购于北京索莱宝科技有限公司，货号C9400。蚕丝蛋白，购于苏州苏豪生物科技有限公司。
所述助剂为水溶性阳离子纤维素，重量份为1.5份；
水溶性阳离子纤维素的制备方法参照实施例1；
蚕丝蛋白纤维的制备方法参照实施例1。
对比例5
一种含蚕丝蛋白纤维，组分包括蚕丝蛋白、助剂和纯净水。其中，按重量份计，蚕丝蛋白18.5份、助剂1.5份、纯净水100份。
蚕丝蛋白，购于苏州苏豪生物科技有限公司。
所述助剂为纤维素纳米晶与水溶性阳离子纤维素；纤维素纳米晶与水溶性阳离子纤维素的重量比为1：1，纤维素纳米晶0.75份、水溶性阳离子纤维素0.75份；纤维素纳米晶的平均长径比为35。
纤维素纳米晶分散液的制备方法参照实施例1；
水溶性阳离子纤维素的制备方法参照实施例1；
蚕丝蛋白纤维的制备方法包括以下步骤：
(1)将0.75份纤维素纳米晶分散于80份纯净水中，得到溶液A；(2)将5份蚕丝蛋白洗净烘干，然后在pH为8碳酸钠和氢氧化钠溶液中用超声波对蚕丝进行脱胶处理。(3)将脱胶后的蚕丝蛋白用20份纯净水冲洗干净，烘干得到蚕丝蛋白粉末。(4)将得到的蚕丝蛋白粉末溶于上述溶液A，搅拌，升温60℃反应3小时，得到溶液B。(5)将0.75份水溶性阳离子纤维素加入溶液B中，得到混合溶液C。(6)将得到的溶液C静置脱泡处理，然后以氯化钙溶液作为凝固浴，在40℃下进行纺丝，得到蚕丝蛋白纤维。
性能测试：
1.力学性能测试：蚕丝蛋白纤维断裂强力和断裂伸长率参照GB/T 9997-1988《化学纤维单纤维断裂强力和断裂伸长率的测定》用LLY-06E型电子单纤维强力仪对蚕丝蛋白纤维进行力学性能测试，具体测试结果如下表：
实验 拉伸断裂强度(CN/d.tex.) 断裂伸长率(％)
实施例1 4.6 27.3
实施例2 3.8 25.6
实施例3 3.2 26.1
实施例4 5.8 28.4
对比例1 4.3 25.2
对比例2 4.5 27.1
对比例3 3.2 19.6
对比例4 2.8 22.4
对比例5 2.6 18.5
由上表力学性能测试结果可知，经本发明所述制备的含蚕丝蛋白纤维具有较好的拉伸断裂强度和断裂伸长率。
2.抗菌性能测试：将蚕丝蛋白纤维用75％的乙醇蒸汽进行灭菌，参照GB/T20944.3-2008纺织品抗菌性能的评价第三部分：振荡法》对纤维进行抑菌率测试，抑菌率为试样振荡前菌落数和试样震荡后菌落数之差与试样振荡前菌落数之比，实验菌种为大肠杆菌和黄色葡萄球菌；其中，将抑菌率在90％以上的记为优、70％-90％记为良、50％-70％记为中、50％以下为差，具体测试结果如下表：
实验 大肠杆菌抑菌率/％ 黄色葡萄球菌抑菌率/％
实施例1 优 优
实施例2 中 中
实施例3 良 良
实施例4 优 优
对比例1 优 优
对比例2 优 优
对比例3 中 中
对比例4 良 良
对比例5 差 差
由上表抑菌率测试结果可知：经本发明所述制备的含蚕丝蛋白纤维对大肠杆菌和黄色葡萄球菌均有较好的抑菌效果，将这种纤维应用于内衣领域具有较好的应用前景。
3.耐水洗性能测试：配制质量分数为0.2％的碳酸钠水溶液，将水温调至30℃，将蚕丝蛋纤维放入碳酸钠水溶液中，以60rpm/min转速搅拌30分钟，并将这一个过程作为一次洗涤，相邻洗涤过程之间对纤维进行干燥，将洗涤过程分别进行10次、20次、30次、40次、50次，对实验后的纤维进行判断，其中，将完好无损的纤维记为优、表面出现轻微断裂的记为良、表面损害严重的记为差，测试结果统计如下：
Figure BDA0002564826430000121
Figure BDA0002564826430000131
由上表耐洗测试结果可知，经本发明所述制备的含蚕丝蛋白纤维具有较好的耐洗效果。
综上三个性能测试结果可知：经本申请所述制备的含蚕丝蛋白纤维是应用于内衣领域不可或缺的重要纤维。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对发明作其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或更改为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改，等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种含蚕丝蛋白纤维，其特征在于，制备原料包括壳聚糖、蚕丝蛋白、助剂和纯净水；按重量份计，包括壳聚糖10-15份、蚕丝蛋白5份、助剂1.5-3份、纯净水100份。
2.根据权利要求1所述的蚕丝蛋白纤维，其特征在于，所述的壳聚糖选自羧甲基壳聚糖、壳聚寡糖、N-三甲基壳聚糖、N-马来酰化壳聚糖、盐酸丁卡因壳聚糖、阿仑膦酸钠壳聚糖、羟丙基壳聚糖中的一种。
3.根据权利要求2所述的蚕丝蛋白纤维，其特征在于，所述的助剂为纳米级纤维素与水溶性阳离子纤维素。
4.根据权利要求3所述的蚕丝蛋白纤维，其特征在于，所述的纳米级纤维素与水溶性阳离子纤维素的重量占壳聚糖与助剂总重量的1％-2％。
5.根据权利要求3所述的蚕丝蛋白纤维，其特征在于，所述的纳米级纤维素与水溶性阳离子纤维素的重量比为1：(0.5-2)。
6.根据权利要求3所述的蚕丝蛋白纤维，其特征在于，所述的纳米级纤维素是纤维素纳米晶。
7.一种如权利要求6所述的蚕丝蛋白纤维的制备方法，其特征在于，制备方法包括以下步骤：
(1)将纤维素纳米晶分散液分散于纯净水中，加入壳聚糖进行搅拌溶解，得到溶液A；
(2)将蚕丝蛋白洗净烘干，然后在pH为6-10钠盐溶液中用超声波对蚕丝蛋白进行脱胶处理；
(3)将脱胶后的蚕丝蛋白用纯净水冲洗干净，烘干得到蚕丝蛋白粉末；
(4)将得到的蚕丝蛋白粉末溶于上述溶液A，搅拌，升温反应1-4小时，得到溶液B；
(5)将水溶性阳离子纤维素加入溶液B中，得到混合溶液C；
(6)将得到的溶液C静置脱泡处理，然后进行湿法纺丝，得到蚕丝蛋白纤维。
8.根据权利要求7所述的蚕丝蛋白纤维的制备方法，其特征在于，所述的步骤(2)中的钠盐溶液为碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液、氯化钠溶液、氢氧化钠溶液中的至少一种。
9.根据权利要求7所述的蚕丝蛋白纤维的制备方法，其特征在于，所述的步骤(4)中的升温反应温度为40℃、60℃或者80℃。
10.根据权利要求1-6任一项所述的蚕丝蛋白纤维，其特征在于，所述的纤维应用于内衣纺织领域。
CN202010626142.4A 2020-07-01 2020-07-01 一种含蚕丝蛋白纤维及其制备方法 Withdrawn CN111575829A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010626142.4A CN111575829A (zh) 2020-07-01 2020-07-01 一种含蚕丝蛋白纤维及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010626142.4A CN111575829A (zh) 2020-07-01 2020-07-01 一种含蚕丝蛋白纤维及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111575829A true CN111575829A (zh) 2020-08-25

Family

ID=72121839

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010626142.4A Withdrawn CN111575829A (zh) 2020-07-01 2020-07-01 一种含蚕丝蛋白纤维及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111575829A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022251793A1 (en) * 2021-05-28 2022-12-01 University Of Georgia Research Foundation, Inc. Biodegradable implants with anticorrosive coatings containing silk fibroin
CN115466570A (zh) * 2022-05-13 2022-12-13 江苏科技大学 一种蚕丝基涂覆材料的制备方法和应用

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022251793A1 (en) * 2021-05-28 2022-12-01 University Of Georgia Research Foundation, Inc. Biodegradable implants with anticorrosive coatings containing silk fibroin
CN115466570A (zh) * 2022-05-13 2022-12-13 江苏科技大学 一种蚕丝基涂覆材料的制备方法和应用
CN115466570B (zh) * 2022-05-13 2023-11-21 江苏科技大学 一种蚕丝基涂覆材料的制备方法和应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zheng et al. Preparation and characterization of chitosan/poly (vinyl alcohol) blend fibers
KR101935619B1 (ko) 중성 및 음이온으로 개질된 셀룰로오스를 건식 방사하기 위한 방법 및 그 방법을 이용하여 제조한 섬유
US5792399A (en) Formed shape made of regenerated cellulose and process for its production
JP6388912B2 (ja) 多糖類繊維および当該多糖類繊維の製造のための方法
GB2451046A (en) Method for the production of multicomponent cellulose fibers
KR101916978B1 (ko) 음이온으로 개질된 셀룰로오스를 방사하기 위한 방법 및 그 방법을 이용하여 제조한 섬유
US20130168895A1 (en) Fiber composition comprising 1,3-glucan and a method of preparing same
CN106435830A (zh) 一种高强度壳聚糖复合纤维及其制备方法
KR20150139596A (ko) 증가된 피브릴화 경향성을 지니는 폴리사카라이드 섬유 및 이의 제조 방법
WO2014044011A1 (zh) 海藻酸盐机织布及其制备方法
WO2010042647A2 (en) High flux high efficiency nanofiber membranes and methods of production thereof
CN111575829A (zh) 一种含蚕丝蛋白纤维及其制备方法
CN107955988B (zh) 一种含甲壳素的粘胶纤维的制备方法
CN109505033A (zh) 纤维素纳米晶增强海藻酸复合纤维的制备方法
CN109806771A (zh) 一种纳米纤维基复合血液透析膜及其制备方法
CN112538663A (zh) 一种莱赛尔纤维、莱赛尔纤维面膜布及其制作方法
CN101177802A (zh) 甲壳素与纤维素皮芯复合纤维及其制备方法
JPH08508555A (ja) セルロース成形体の製造方法
CN106498554A (zh) 一种含硼壳聚糖/聚乙烯醇复合纤维及其制备方法，非织造布
KR20050035244A (ko) 셀룰로오스 성형체의 제조 방법
CN105624920B (zh) 一种高抗菌、吸附重金属微小颗粒的新型微溶无纺布
JP4992024B2 (ja) キトサンの極細繊維及びその製造方法
TWI767110B (zh) 原纖化趨向被提昇的萊纖纖維
CN116693921A (zh) 一种疏水改性诱导丝素/丝胶复合膜的制备方法
CN1173082C (zh) 变性粘胶纤维及其制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20200825

WW01 Invention patent application withdrawn after publication