CN112832026A - 一种蚕丝纤维消臭剂及其制备方法与应用 - Google Patents

一种蚕丝纤维消臭剂及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种蚕丝纤维消臭剂，所述蚕丝纤维消臭剂中包含有丝胶和聚乙烯亚胺。本发明还公开了所述蚕丝纤维消臭剂的制备方法，以及所述蚕丝纤维消臭剂在处理蚕丝纤维中的应用。本发明的蚕丝纤维消臭剂，充分利用了丝胶和聚乙烯亚胺对不同臭气的吸附能力差异和聚乙烯亚胺的抗菌和抑制细菌代谢产生臭气的能力，将它们交联于蚕丝纤维上，可提高蚕丝纤维的消臭能力，并实现了丝胶蛋白的回收利用。

Description

一种蚕丝纤维消臭剂及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及纺织品印染技术领域，具体涉及一种蚕丝纤维消臭剂及其制备方法与应用。
背景技术
我国的茧丝绸生产规模居世界第一，每年生产出丰富多彩的丝绸制品的同时，也在缫丝和脱胶过程中也产生了大量的含有丝胶蛋白的高浓度有机废水，丝胶蛋白废水的直接排放，不仅导致了排放废水的化学需氧量超标引起环境污染，而且使得具有较大经济价值的丝胶蛋白的流失，造成资源的严重浪费。对丝胶蛋白进行回收利用、变废为宝是茧丝绸行业的重要研究课题。
丝胶蛋白，水溶性好，含有丰富的极性氨基酸、酸性氨基酸、碱性氨基酸，在化妆品、食品、医药、生物材料、纺织品等多个领域具有极大的利用价值。丝胶蛋白可作为功能整理剂或其组分之一，用于纺织品的功能整理。目前的主要报道是将丝胶蛋白用于涤纶纺织品的亲水和抗静电整理、兔毛和羊毛的防缩整理、纤维素纤维纺织品的抗皱整理等，并提高这些纺织品的服用舒适性能。然而，目前尚无将丝胶蛋白用作纺织品消臭剂整理的报道。
蚕丝纤维被誉为“纤维皇后”，因其光泽柔和、手感柔软、亲肤、吸湿透气、服用舒适而一直被用作高档的纺织材料，可被用于制作内衣、外衣、围巾、地毯、床上用品等。但是，蚕丝纺织品存在抗皱、抗紫外、抗菌性能差的缺点，这些缺点较大程度地降低了蚕丝纺织品的服用性能和使用价值。
蚕丝纺织品具有高吸湿性，加之其蛋白质是细菌的营养成分，故其成为细菌滋生的良好场所，细菌在蚕丝纺织品上的繁殖和代谢导致了纺织品的霉变、变色、降解、恶臭的产生，故有必要对蚕丝纺织品进行抗菌和消臭整理。尽管蚕丝纤维含有丰富的氨基酸以及多种官能团，具有比纤维素纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维更高的对臭气分子吸附力，但作为高档纺织品的蚕丝纤维及其混纺交织物制品，仍需要提高其消臭能力。因此，有必要对蚕丝纺织品进行抗菌和消臭整理。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种蚕丝纤维消臭剂，通过将丝绸加工过程中的废物丝胶蛋白作为消臭剂组分之一，与聚乙烯亚胺混合得到消臭剂，充分利用了丝胶和聚乙烯亚胺对不同臭气的吸附能力差异和聚乙烯亚胺的抗菌和抑制细菌代谢产生臭气的能力，将它们交联于蚕丝纤维上，可提高蚕丝纤维的消臭能力，实现了丝胶蛋白的回收利用。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
第一方面，本发明提供了一种蚕丝纤维消臭剂，所述蚕丝纤维消臭剂中包含有丝胶和聚乙烯亚胺。
进一步地，所述蚕丝纤维消臭剂中，丝胶的含量为20-30g/L。
进一步地，所述聚乙烯亚胺的分子质量为2500-10000。若聚乙烯亚胺的分子量太高的话，可能会影响蚕丝纤维的手感，手感容易发硬，即手感受到较大程度的影响，故选用低分子量的聚乙烯亚胺。
进一步地，所述蚕丝纤维消臭剂中，聚乙烯亚胺的含量20-30g/L。
第二方面，本发明提供了第一方面所述的蚕丝纤维消臭剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚乙烯亚胺溶于水，搅拌均匀，得到聚乙烯亚胺水溶液；
(2)将丝胶粉溶于水，得到的丝胶水溶液在不断搅拌下加入到聚乙烯亚胺水溶液中，室温下搅拌2h，得到所述蚕丝纤维消臭剂。
第三方面，本发明提供了采用第一方面所述的蚕丝纤维消臭剂处理蚕丝纤维的方法，包括以下步骤：
(1)取所述蚕丝纤维消臭剂，加水稀释后，加入0.4g/L脂肪醇聚氧乙烯醚非离子型表面活性剂，加入乙二醛，调节pH值至5～6，得到处理液；
(2)将待处理的蚕丝纤维浸入所述处理液中，升温至40℃，处理10-30min；然后取出蚕丝纤维，烘干。
进一步地，步骤(1)中，所述处理液中蚕丝纤维消臭剂的用量为15-25g/L。
进一步地，步骤(1)中，所述乙二醛为40％乙二醛溶液，其用量为10-15g/L。
本发明步骤(2)中，所述的烘干温度为110-120℃。在烘干的过程中，交联剂乙二醛在丝胶、聚乙烯亚胺和蚕丝纤维之间发生交联反应。
本发明将酸性氨基酸(天门冬氨酸、谷氨酸)和碱性氨基酸(赖氨酸、精氨酸、组氨酸)含量高的丝胶与富含氨基的聚乙烯亚胺混合，组合形成消臭剂，并借助于乙二醛的交联作用，将丝胶和聚乙烯亚胺交联固着于蚕丝纤维上。利用丝胶的酸性氨基酸与碱性臭气(如氨气)、丝胶的碱性氨基酸和聚乙烯亚胺的氨基与酸性臭气(如异戊酸、醋酸)的相反电荷的引力作用，提高了蚕丝纤维对碱性臭气(如氨气)、酸性臭气(如异戊酸、醋酸)及其它气体(如甲醛)的吸附能力，使得臭气分子从环境中转移到蚕丝纤维制品上，从而达到消臭目的。同时，由于聚乙烯亚胺具有抗菌、防止细菌繁殖的作用，从而抑制了细菌代谢产物而引起的恶臭。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1.本发明利用蚕丝脱胶的废弃物丝胶作为消臭剂组分之一，有效利用了废弃物资源，并丰富了丝胶的应用领域。
2.本发明的消臭剂制备方法简便，便于应用，且消臭剂的应用条件温和。
3.本发明综合利用了消臭剂吸附臭气消臭、抑制细菌繁殖减少细菌代谢产物恶臭的产生两种机理进行消臭处理，消臭效果好。
4.本发明的消臭剂，不仅适用于蚕丝纤维纺织品，也适用于蚕丝纤维与纤维素纤维的混纺交织物。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法，所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1
本实施例提供了消臭剂的制备及其在蚕丝双绉上应用的方法，包括以下步骤：
(1)消臭剂的制备
将分子质量为10000的聚乙烯亚胺溶于水，搅拌均匀，得到聚乙烯亚胺水溶液。将丝胶粉溶于水，将丝胶水溶液在不断搅拌下慢慢加入到聚乙烯亚胺水溶液中，室温高速搅拌2h，得到液状消臭剂。其中，聚乙烯亚胺和丝胶的用量均为20g/L。
(2)消臭剂的应用方法
取步骤(1)得到的液状消臭剂，加水稀释，加入脂肪醇聚氧乙烯醚表面活性剂(平平加O)，加入40％乙二醛溶液，调节pH值至6，得到处理液。其中，液状消臭剂、40％乙二醛和平平加O用量分别为15g/L、10g/L和0.4g/L。按照浴比1:30(蚕丝纤维与处理液的质量比)，将蚕丝双绉浸入到处理液中，升温至40℃，处理10min，取出蚕丝纤维，110℃烘干。
实施例2
本实施例提供了消臭剂的制备及其在绢纺平纹布上应用的方法，包括以下步骤：
(1)消臭剂的制备
将分子质量为2500的聚乙烯亚胺溶于水，搅拌均匀，得到聚乙烯亚胺水溶液；将丝胶粉溶于水，将丝胶水溶液在不断搅拌下慢慢加入到聚乙烯亚胺水溶液中，室温高速搅拌2h，得到液状消臭剂；其中，聚乙烯亚胺和丝胶的用量分别为30g/L和20g/L。
(2)消臭剂的应用方法
取步骤(1)得到的液状消臭剂，加水稀释，加入脂肪醇聚氧乙烯醚表面活性剂(平平加O)，加入40％乙二醛溶液，调节pH值至5，得到处理液；其中，液状消臭剂、40％乙二醛和平平加O用量分别为25g/L、15g/L和0.4g/L。按照浴比1:30，将绢纺平纹布浸入到处理液中，升温至40℃，处理30min，取出蚕丝纤维，110℃烘干。
实施例3
本实施例提供了一种消臭剂及其在蚕丝/棉交织布上应用的方法，包括以下步骤：
(1)消臭剂的制备
将分子质量为4500的聚乙烯亚胺溶于水，搅拌均匀，得到聚乙烯亚胺水溶液；将丝胶粉溶于水，将丝胶水溶液在不断搅拌下慢慢加入到聚乙烯亚胺水溶液中，室温高速搅拌2h，得到液状消臭剂；其中，聚乙烯亚胺和丝胶的用量分别为25g/L和30g/L。
(2)消臭剂的应用方法
取步骤(1)得到的液状消臭剂，加水稀释，加入脂肪醇聚氧乙烯醚表面活性剂(平平加O)，加入40％乙二醛溶液，调节pH值至6，得到处理液；其中，液状消臭剂、40％乙二醛和平平加O用量分别为20g/L、15g/L和0.4g/L。按照浴比1:30，将蚕丝/棉交织布浸入到处理液中，升温至40℃，处理20min，取出蚕丝纤维，120℃烘干。
性能测试
对实施例1-3得到的处理蚕丝织物及蚕丝/棉交织物进行消臭和抗菌性测试，并与未处理织物进行比较，结果如表1所示。
其中，蚕丝纤维的消臭性能如下方法测试：将蚕丝纤维样品放置在一定浓度的氨气、异戊酸和甲醛容器中，室温密闭放置2h后，用GASTEC GV-100S气体检测管测定密闭容器中残留的氨气、异戊酸和甲醛浓度，按照密闭容器中氨气、异戊酸和甲醛的减少量计算纤维样品的消臭率。
蚕丝织物的抗菌性能按照标准GB/T 20944.3-2008“纺织品抗菌性能的评价第3部分：振荡法”进行评价，选用革兰氏阴性菌大肠杆菌作为测试菌种。
表1蚕丝纤维制品经消臭剂处理后的消臭和抗菌性能
Figure BDA0002922071010000061
Figure BDA0002922071010000071
由表1可知，实施例1中的蚕丝双绉、实施例2中的绢纺平纹布和实施例3中的蚕丝/棉交织布，经液状消臭剂处理后，对氨气、异戊酸和甲醛三种臭气的消臭率均得到大幅提高。另外，实施例1-3所得的三种织物也具有良好的抗菌性能，抗菌性能是源于聚乙烯亚胺的贡献，良好的抗菌性能抑制细菌代谢生产的恶臭，从而也能提高消臭性能。
以上实施例说明，用本发明制备的消臭剂，用于蚕丝织物及蚕丝/纤维素纤维交织物时具有优良的消臭效果。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (9)

1.一种蚕丝纤维消臭剂，其特征在于，所述蚕丝纤维消臭剂中包含有丝胶和聚乙烯亚胺。
2.如权利要求1所述的蚕丝纤维消臭剂，其特征在于，所述蚕丝纤维消臭剂中，丝胶的含量为20-30g/L。
3.如权利要求1所述的蚕丝纤维消臭剂，其特征在于，所述聚乙烯亚胺的分子质量为2500-10000。
4.如权利要求1所述的蚕丝纤维消臭剂，其特征在于，所述蚕丝纤维消臭剂中，聚乙烯亚胺的含量20-30g/L。
5.根据权利要求1-4任一项所述的蚕丝纤维消臭剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将聚乙烯亚胺溶于水，搅拌均匀，得到聚乙烯亚胺水溶液；
(2)将丝胶粉溶于水，得到的丝胶水溶液在不断搅拌下加入到聚乙烯亚胺水溶液中，室温下搅拌2h，得到所述蚕丝纤维消臭剂。
6.权利要求1-4任一项所述的蚕丝纤维消臭剂在处理蚕丝纤维中的应用，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取所述蚕丝纤维消臭剂，加水稀释后，加入0.4g/L脂肪醇聚氧乙烯醚非离子型表面活性剂，加入乙二醛，调节pH值至5～6，得到处理液；
(2)将待处理的蚕丝纤维浸入所述处理液中，升温至40℃，处理10-30min；然后取出蚕丝纤维，烘干。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，步骤(1)中，所述处理液中蚕丝纤维消臭剂的用量为15-25g/L。
8.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，步骤(1)中，所述乙二醛为40％乙二醛溶液，其用量为10-15g/L。
9.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，步骤(2)中，所述烘干温度为110-120℃。
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