CN115613359B - 一种抗菌蛋白改性粘胶纤维及其制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于纺织技术领域,具体公开了一种抗菌蛋白改性粘胶纤维及其制造工艺。所述工艺包括:将羧甲基纤维素溶液、壳聚糖溶液、胶原蛋白溶液搅拌混合制得混合溶液A;取封闭型异氰酸酯交联剂,加入乙醇搅拌均匀,再加入有机硅表面活性剂搅拌均匀,得到混合溶液B;将混合溶液B加入混合溶液A中搅拌反应制得混合溶液C;将粘胶纤维浸泡在混合溶液C中,加热搅拌,进行接枝;接枝结束后将粘胶纤维取出烘干,用水清洗,再烘干。经本发明工艺制得的抗菌蛋白改性粘胶纤维具有手感柔软、滑爽,光泽柔和,悬垂感好,透气吸湿性好,强度好,耐洗性和耐热变性佳,抗菌等特点,由其制成的织物特别适合应用于家纺产品领域。
Description
技术领域
本发明涉及纺织用品技术领域,特别是涉及一种抗菌蛋白改性粘胶纤维及其制造工艺。
背景技术
旦,是纤维的纤维度数的计量单位,它表示一克重9000米长的丝为旦。关于细旦、微细旦、超细旦纤维的定义,国际上尚无统一的标准。我国一般把0.9~1.4dtex的纤维成为细旦丝;0.55~1.1dtex为微细旦丝;而0.55dtex以下的纤维为超细旦丝。因为超细旦比之传统纤维更细,所以其具有较大的比表面积和较高的吸湿性,比一般纤维更蓬松,尤其制成的织物手感更柔软。超细旦面料一般都是化纤纤维,所以能克服天然纤维易皱、人造纤维不透气的缺点;而且,超细旦纤维还具有保暖、质轻、防水等不可替代的优良特性。
超细旦纤维用途很广,其品种有超细旦粘胶丝(粘胶纤维)、超细旦锦纶丝、超细旦涤纶丝、超细旦丙纶丝(蒙泰丝)等等,主要用做服饰面料,尤其制成的的面料具有真丝般的高雅光泽,并有良好的吸湿散热性。其中超细旦粘胶纤维是一种新兴的产品。
粘胶纤维属纤维素纤维,是以天然纤维(木纤维,棉短绒)为原料,经碱化、老化、磺化等工序制成可溶性纤维素黄原酸酯,再溶于稀碱液制成粘胶,经湿法纺丝而制成;其化学结构与天然纤维素纤维相同,尤其制成的织物不仅具有吸湿散热性,还具有柔软性以及生物可降解性。随着科学技术的发展和人类环保意识的提升,人们不仅对面料的亲肤、健康及舒适性等方面有了更高的要求,环保且具有一定功能性的面料也更受消费者的青睐。普通的粘胶纤维已不能满足人们的需求,因此对粘胶纤维进行功能性改性已成了一种趋势,尤其采用蛋白对粘胶纤维进行改性是比较热门的一个研究方向。由蛋白改性粘胶纤维加工成的织物不仅具有棉一样的柔软,还具有润养肌肤的独特性能。目前可用于改性粘胶纤维的蛋白有很多,如蚕蛹蛋白、羽毛蛋白、丝素蛋白、胶原蛋白等。其中,胶原蛋白由三条肽链螺旋组成,由于其特有的结构和化学组成使其是一种具有优异生物相容性、可降解性的生物高分子材料,将胶原蛋白接枝到纤维上制成的改性纤维具有亲肤养肤、柔软舒适等性能;但由于胶原蛋白存在力学性能差、受热易变性等缺陷,因此胶原蛋白改性纤维存在强度不佳、不耐洗、耐热变性差等问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种抗菌蛋白改性粘胶纤维及其制造工艺。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明第一方面提供一种抗菌蛋白改性粘胶纤维的制造工艺,包括如下步骤:
(1)将羧甲基纤维素溶液、壳聚糖溶液加入胶原蛋白溶液中,搅拌混合均匀,得到混合溶液A;
(2)取封闭型异氰酸酯交联剂,加入乙醇,搅拌均匀,然后再加入有机硅表面活性剂,搅拌均匀,得到混合溶液B;
(3)将步骤(2)配好的混合溶液B加入步骤(1)所得的混合溶液A中,搅拌进行反应,得到混合溶液C;
(4)将粘胶纤维浸泡在步骤(3)所得混合溶液C中,加热,搅拌,进行接枝反应;接枝反应结束后,将粘胶纤维取出,烘干,用水清洗,再烘干。
进一步,所述步骤(1)中,胶原蛋白、羧甲基纤维素、壳聚糖的质量比为(5~7):(1~2):(1~3)。
进一步,所述步骤(1)中,所述羧甲基纤维素溶液的浓度为3~5%,所述壳聚糖溶液的浓度为3~5%,所述胶原蛋白溶液的浓度为3~5%。
进一步,所述步骤(1)中,所述羧甲基纤维素溶液由羧甲基纤维素加入水中搅拌均匀制成。
进一步,所述步骤(1)中,所述壳聚糖溶液由壳聚糖加入醋酸溶液中搅拌均匀制成。
进一步,所述步骤(1)中,所述胶原蛋白溶液由胶原蛋白加入醋酸溶液中搅拌均匀制成。
进一步,所述醋酸溶液为浓度为1%的醋酸水溶液。
进一步,所述步骤(1)中,搅拌时间为0.2~0.4小时。
进一步,所述步骤(2)中,所述封闭型异氰酸酯交联剂为封闭型脂肪族异氰酸酯交联剂。
进一步,所述步骤(2)中,所述有机硅表面活性剂为阴离子型有机硅表面活性剂,所述阴离子型有机硅表面活性剂选自羧酸型、磺酸型、硫酸酯型、磷酸酯型中的至少一种;优选地,所述阴离子型有机硅表面活性剂为磺酸型阴离子型有机硅表面活性剂。
进一步,所述步骤(2)中,封闭型异氰酸酯交联剂、乙醇、有机硅表面活性剂的体积比为1:(5~10):(0.5~1)。
进一步,所述步骤(2)中,搅拌时间为0.1~0.2小时。
进一步,所述步骤(1)、(2)中的搅拌在室温下进行。
进一步,所述步骤(3)中,混合溶液A和混合溶液B的体积比为(0.5~1):(5~10)。
进一步,所述步骤(3)中,搅拌反应温度为35~45℃,时间为1~6小时;优选地,所述步骤(3)中,搅拌反应温度为38~42℃,时间为2~5小时。
进一步,所述步骤(4)中,浴比为1:(15~25)。
进一步,所述步骤(4)中,加热温度为40~50℃,优选为45~48℃。
进一步,所述步骤(4)中,搅拌时间≥1小时,优选为1~24小时,更优选为5~8小时。
进一步,所述步骤(4)中,烘干温度为50~60℃,优选为55~60℃。
进一步,所述步骤(1)、(2)、(3)和(4)的溶液和反应pH控制在6.5~7.0。
进一步,所述步骤(4)中,所述粘胶纤维为超细旦粘胶纤维。
进一步,所述超细旦粘胶纤维的线密度小于0.55dtex,优选为小于0.30dtex。
本发明第二方面提供一种根据第一方面所述的工艺制造得到的抗菌蛋白改性粘胶纤维。
如上所述,本发明的抗菌蛋白改性粘胶纤维及其制造工艺,具有以下有益效果:
本发明中,壳聚糖、羧甲基纤维素与胶原蛋白在交联剂作用下进行交联,对胶原蛋白进行改性,采用壳聚糖与羧甲基纤维素改性胶原蛋白不仅不会破坏胶原蛋白特殊的三螺旋结构,而且改性后的胶原蛋白结构稳定性得到了提升,其成纤维能力、耐热变性等也得到了显著的提高,用其改性粘胶纤维有利于进一步提高粘胶纤维改性后的强度。而且,壳聚糖具有抑菌性,壳聚糖的加入有利于提高改性粘胶纤维的抗菌性能。
封闭型异氰酸酯交联剂能起到很好的交联作用,且脂肪族异氰酸酯交联剂还具有优异的耐黄变性能,有利于改善纤维的耐黄变性。
有机硅表面活性剂的加入能结合封闭型异氰酸酯交联剂,有利于提高壳聚糖、羧甲基纤维素与胶原蛋白之间的交联率,以及进一步能促进胶原蛋白与粘胶纤维之间的交联。
通过控制胶原蛋白、羧甲基纤维素、壳聚糖的质量比,交联剂和有机硅表面活性剂的用量,以及浴比,在保证粘胶纤维具有较高接枝率的同时,使抗菌蛋白改性粘胶纤维具有良好的力学性能。通过控制交联和接枝反应的温度,避免反应温度过高使胶原蛋白变性,或者反应温度过低而降低接枝率,从而影响所得改性粘胶纤维的品质。
综上,经本发明工艺制造得到的抗菌蛋白改性粘胶纤维具有手感柔软、滑爽,光泽柔和,悬垂感好,透气吸湿性好,强度好,耐洗性和耐热变性佳,抗菌等特点,由其制成的织物特别适合应用于家纺产品领域。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
本发明提供了一种抗菌蛋白改性粘胶纤维的制造工艺,包括如下步骤:
(1)将羧甲基纤维素溶液、壳聚糖溶液加入胶原蛋白溶液中,在室温下搅拌0.2~0.4小时,使之混合均匀,得到混合溶液A;
(2)取封闭型异氰酸酯交联剂,加入乙醇,在室温下搅拌0.1~0.2小时,混合均匀;然后再加入有机硅表面活性剂,在室温下搅拌0.1~0.2小时,混合均匀,得到混合溶液B;
(3)将步骤(2)配好的混合溶液B加入步骤(1)所得的混合溶液A中,搅拌进行交联反应,得到混合溶液C;
(4)将粘胶纤维浸泡在步骤(3)所得混合溶液C中,加热,搅拌,进行接枝反应;接枝反应结束后,将粘胶纤维取出,烘干至恒重,用水清洗,再烘干至恒重。
在本发明的具体实施方式中,步骤(1)中,胶原蛋白、羧甲基纤维素、壳聚糖的质量比为(5~7):(1~2):(1~3)。
在本发明的具体实施方式中,步骤(1)中,所述羧甲基纤维素溶液的浓度为3~5%,由羧甲基纤维素加入水中搅拌均匀制成;所述壳聚糖溶液的浓度为3~5%,由壳聚糖加入醋酸溶液中搅拌均匀制成;所述胶原蛋白溶液的浓度为3~5%,由胶原蛋白加入醋酸溶液中搅拌均匀制成。进一步地,以下列举的实施例中,醋酸溶液为浓度为1%的醋酸水溶液。
在本发明的具体实施方式中,胶原蛋白采用纯度≥99%的胶原蛋白,其来源和类型没有特殊限制,从经济成本上看,优选推荐采用Ⅰ型胶原蛋白。
在本发明的具体实施方式中,步骤(2)中,所述封闭型异氰酸酯交联剂为封闭型脂肪族异氰酸酯交联剂。
在本发明的具体实施方式中,步骤(2)中,所述有机硅表面活性剂为阴离子型有机硅表面活性剂,所述阴离子型有机硅表面活性剂选自羧酸型、磺酸型、硫酸酯型、磷酸酯型中的至少一种;优选地,所述阴离子型有机硅表面活性剂为磺酸型阴离子型有机硅表面活性剂。阳离子型有机硅表面活性剂如常见的氨基硅油,存在高温易黄变和整理后的织物疏水的问题;而阴离子型有机硅表面活性剂,
在本发明的具体实施方式中,步骤(2)中,封闭型异氰酸酯交联剂、乙醇、有机硅表面活性剂的体积比为1:(5~10):(0.5~1)。
在本发明的具体实施方式中,步骤(3)中,混合溶液A和混合溶液B的体积比为(0.5~1):(5~10)。
在本发明的具体实施方式中,步骤(3)中,搅拌反应温度为35~45℃,优选为38~42℃。本工艺步骤(3)是通过加入交联剂和有机硅表面活性剂,使羧甲基纤维素、壳聚糖与胶原蛋白之间发生交联反应,若反应温度过高,会使胶原蛋白变性,失去纤维膜结构,以块状或粒状交联在粘胶纤维上,影响粘胶纤维的品质,甚至会让粘胶纤维变粗;而反应温度过低,会影响粘胶纤维上胶原蛋白的接枝率。
在本发明的具体实施方式中,步骤(3)中,搅拌反应时间为1~6小时,优选为2~5小时。将反应时间控制在上述范围内,以使羧甲基纤维素、壳聚糖与胶原蛋白之间充分进行交联。
在本发明的具体实施方式中,步骤(4)中,浴比为1:(15~25)。
在本发明的具体实施方式中,步骤(4)中,加热温度为40~50℃,优选为45~48℃。反应温度过高,会使胶原蛋白变性,失去纤维膜结构,以块状或粒状交联在粘胶纤维上,影响粘胶纤维的品质,甚至会让粘胶纤维变粗;而反应温度过低,会影响粘胶纤维上胶原蛋白的接枝率。
在本发明的具体实施方式中,步骤(4)中,搅拌时间≥1小时,优选为1~24小时,更优选为5~8小时。将搅拌时间控制在上述范围内,以保证粘胶纤维上胶原蛋白的接枝率。
在本发明的具体实施方式中,步骤(4)中,烘干温度为50~60℃,优选为55~60℃。烘干温度不宜过高,否则会造成胶原蛋白失效,影响粘胶纤维的改性效果。
在本发明的具体实施方式中,步骤(1)、(2)、(3)和(4)的溶液和反应pH控制在6.5~7.0。将上述溶液和pH控制在中性和偏酸性条件下,以使胶原蛋白在其适宜的条件下对粘胶纤维进行改性。
在本发明的具体实施方式中,步骤(4)中,所述粘胶纤维为超细旦粘胶纤维,线密度小于0.55dtex,优选为小于0.30dtex。
另外,还需要说明的是,上述提及的原料和试剂均可从市场上购买得到;以下列举的实施例中所使用的水,均为去离子水。
下面具体的例举实施例以详细说明本发明。同样应理解,以下实施例只用于对本发明进行具体的说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下述示例具体的工艺参数等也仅是合适范围中的一个示例,即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择,而并非要限定于下文示例的具体数值。
实施例1
本实施例制造了一种抗菌蛋白改性粘胶纤维,具体工艺步骤如下:
(1)按照以下配比:胶原蛋白、羧甲基纤维素、壳聚糖质量比5:1:1,将3%羧甲基纤维素溶液、3%壳聚糖溶液加入3%胶原蛋白溶液中,在室温下搅拌0.2小时,使之混合均匀,得到混合溶液A;
(2)取封闭型脂肪族异氰酸酯交联剂,加入乙醇,在室温下搅拌0.1小时,混合均匀;然后再加入磺酸型阴离子型有机硅表面活性剂,在室温下搅拌0.1小时,混合均匀,得到混合溶液B;封闭型异氰酸酯交联剂、乙醇、有机硅表面活性剂的体积比为1:5:0.5;
(3)按照1:10的体积比,将步骤(2)配好的混合溶液B加入步骤(1)所得的混合溶液A中,于38℃水浴条件下,搅拌6小时,进行交联反应,得到混合溶液C;
(4)按照1:15的浴比,将粘胶纤维浸泡在步骤(3)所得混合溶液C中,于45℃水浴条件下加热,搅拌8小时,进行接枝反应;接枝反应结束后,将粘胶纤维取出,放入温度为55℃的烘箱中烘干至恒重,用水反复清洗清洗,再将清洗后的粘胶纤维再次放入温度为55℃的烘箱中烘干至恒重。
实施例2
本实施例制造了一种抗菌蛋白改性粘胶纤维,具体工艺步骤如下:
(1)按照以下配比:胶原蛋白、羧甲基纤维素、壳聚糖质量比6:2:3,将4%羧甲基纤维素溶液、4%壳聚糖溶液加入4%胶原蛋白溶液中,在室温下搅拌0.3小时,使之混合均匀,得到混合溶液A;
(2)取封闭型脂肪族异氰酸酯交联剂,加入乙醇,在室温下搅拌0.2小时,混合均匀;然后再加入磺酸型阴离子型有机硅表面活性剂,在室温下搅拌0.2小时,混合均匀,得到混合溶液B;封闭型异氰酸酯交联剂、乙醇、有机硅表面活性剂的体积比为1:8:0.8;
(3)按照0.5:8的体积比,将步骤(2)配好的混合溶液B加入步骤(1)所得的混合溶液A中,于40℃水浴条件下,搅拌4小时,进行交联反应,得到混合溶液C;
(4)按照1:20的浴比,将粘胶纤维浸泡在步骤(3)所得混合溶液C中,于48℃水浴条件下加热,搅拌6小时,进行接枝反应;接枝反应结束后,将粘胶纤维取出,放入温度为50℃的烘箱中烘干至恒重,用水反复清洗清洗,再将清洗后的粘胶纤维再次放入温度为50℃的烘箱中烘干至恒重。
实施例3
本实施例制造了一种抗菌蛋白改性粘胶纤维,具体工艺步骤如下:
(1)按照以下配比:胶原蛋白、羧甲基纤维素、壳聚糖质量比7:1.5:1.5,将5%羧甲基纤维素溶液、5%壳聚糖溶液加入5%胶原蛋白溶液中,在室温下搅拌0.3小时,使之混合均匀,得到混合溶液A;
(2)取封闭型脂肪族异氰酸酯交联剂,加入乙醇,在室温下搅拌0.2小时,混合均匀;然后再加入磺酸型阴离子型有机硅表面活性剂,在室温下搅拌0.2小时,混合均匀,得到混合溶液B;封闭型异氰酸酯交联剂、乙醇、有机硅表面活性剂的体积比为1:10:1;
(3)按照1:9的体积比,将步骤(2)配好的混合溶液B加入步骤(1)所得的混合溶液A中,于42℃水浴条件下,搅拌2小时,进行交联反应,得到混合溶液C;
(4)按照1:25的浴比,将粘胶纤维浸泡在步骤(3)所得混合溶液C中,于46℃水浴条件下加热,搅拌5小时,进行接枝反应;接枝反应结束后,将粘胶纤维取出,放入温度为60℃的烘箱中烘干至恒重,用水反复清洗清洗,再将清洗后的粘胶纤维再次放入温度为60的烘箱中烘干至恒重。
实施例4
本实施例制造了一种抗菌蛋白改性粘胶纤维,具体工艺步骤如下:
(1)按照以下配比:胶原蛋白、羧甲基纤维素、壳聚糖质量比3:1:1,将3%羧甲基纤维素溶液、3%壳聚糖溶液加入3%胶原蛋白溶液中,在室温下搅拌0.3小时,使之混合均匀,得到混合溶液A;
(2)取封闭型脂肪族异氰酸酯交联剂,加入乙醇,在室温下搅拌0.2小时,混合均匀;然后再加入磺酸型阴离子型有机硅表面活性剂,在室温下搅拌0.2小时,混合均匀,得到混合溶液B;封闭型异氰酸酯交联剂、乙醇、有机硅表面活性剂的体积比为1:8:1;
(3)按照1:10的体积比,将步骤(2)配好的混合溶液B加入步骤(1)所得的混合溶液A中,于40℃水浴条件下,搅拌3小时,进行交联反应,得到混合溶液C;
(4)按照1:20的浴比,将粘胶纤维浸泡在步骤(3)所得混合溶液C中,于46℃水浴条件下加热,搅拌7小时,进行接枝反应;接枝反应结束后,将粘胶纤维取出,放入温度为60℃的烘箱中烘干至恒重,用水反复清洗清洗,再将清洗后的粘胶纤维再次放入温度为60℃的烘箱中烘干至恒重。
对比例1
本对比例制造了一种胶原蛋白改性粘胶纤维,具体工艺步骤如下:
(1)配置3%胶原蛋白溶液中,作为溶液A;
(2)取封闭型脂肪族异氰酸酯交联剂,加入乙醇,在室温下搅拌0.2小时,混合均匀;然后再加入磺酸型阴离子型有机硅表面活性剂,在室温下搅拌0.2小时,混合均匀,得到混合溶液B;封闭型异氰酸酯交联剂、乙醇、有机硅表面活性剂的体积比为1:8:1;
(3)按照1:10的体积比,将步骤(2)配好的混合溶液B加入步骤(1)的溶液A中,于40℃水浴条件下,搅拌3小时,进行交联反应,得到混合溶液C;
(4)按照1:20的浴比,将粘胶纤维浸泡在步骤(3)所得混合溶液C中,于46℃水浴条件下加热,搅拌7小时,进行接枝反应;接枝反应结束后,将粘胶纤维取出,放入温度为60℃的烘箱中烘干至恒重,用水反复清洗清洗,再将清洗后的粘胶纤维再次放入温度为60℃的烘箱中烘干至恒重。
对比例2
本对比例制造了一种胶原蛋白改性粘胶纤维,具体工艺步骤如下:
(1)按照以下配比:胶原蛋白、羧甲基纤维素、壳聚糖质量比3:1:1,将3%羧甲基纤维素溶液、3%壳聚糖溶液加入3%胶原蛋白溶液中,在室温下搅拌0.3小时,使之混合均匀,得到混合溶液A;
(2)按照1:20的浴比,将粘胶纤维浸泡在步骤(1)所得混合溶液A中,于46℃水浴条件下加热,搅拌7小时,进行接枝反应;接枝反应结束后,将粘胶纤维取出,放入温度为60℃的烘箱中烘干至恒重,用水反复清洗清洗,再将清洗后的粘胶纤维再次放入温度为60℃的烘箱中烘干至恒重。
对比例3
本对比例制造了一种胶原蛋白改性粘胶纤维,具体工艺步骤如下:
(1)按照以下配比:胶原蛋白、羧甲基纤维素、壳聚糖质量比3:1:1,将3%羧甲基纤维素溶液、3%壳聚糖溶液加入3%胶原蛋白溶液中,在室温下搅拌0.3小时,使之混合均匀,得到混合溶液A;
(2)取封闭型脂肪族异氰酸酯交联剂,加入乙醇,在室温下搅拌0.2小时,混合均匀,作为溶液B;封闭型异氰酸酯交联剂、乙醇的体积比为1:8;
(3)按照1:10的体积比,将步骤(2)配好的溶液B加入步骤(1)所得的混合溶液A中,于40℃水浴条件下,搅拌3小时,进行交联反应,得到混合溶液C;
(4)按照1:20的浴比,将粘胶纤维浸泡在步骤(3)所得混合溶液C中,于46℃水浴条件下加热,搅拌7小时,进行接枝反应;接枝反应结束后,将粘胶纤维取出,放入温度为60℃的烘箱中烘干至恒重,用水反复清洗清洗,再将清洗后的粘胶纤维再次放入温度为60℃的烘箱中烘干至恒重。
将实施例1-4的抗菌蛋白改性粘胶纤维及对比例1-3的胶原蛋白改性粘胶纤维织成布料,均具有手感柔软、滑爽,光泽柔和,悬垂感好,透气吸湿性好的特点。
力学性能测试实验
将未经胶原蛋白改性的粘胶纤维与实施例1-4的抗菌蛋白改性粘胶纤维、对比例1-3的胶原蛋白改性粘胶纤维在温度(20±1)℃,相对湿度65%±3%的LP/DHS-500恒温恒湿试验箱平衡24h后,使用INSTRON5590万能材料试验机测试胶原蛋白改性前后粘胶纤维的断裂强度与断裂伸长率,未经胶原蛋白改性的粘胶纤维与经胶原蛋白改性的粘胶纤维各测试30根,计算胶原蛋白改性前后粘胶纤维断裂强度与断裂伸长率的平均值。结果如表1和表2所示。
表1粘胶纤维改性前后的断裂强度(Cn/dtex)
粘胶纤维 | 胶原蛋白改性前 | 胶原蛋白改性后 |
实施例1 | 2.0 | 2.9 |
实施例2 | 2.0 | 2.8 |
实施例3 | 2.0 | 2.8 |
实施例4 | 2.0 | 2.9 |
对比例1 | 2.0 | 2.1 |
对比例2 | 2.0 | 2.1 |
对比例3 | 2.0 | 2.2 |
表2粘胶纤维改性前后的断裂伸长率(%)
由表1和表2可知,实施例1-4及对比例1-3中,胶原蛋白改性后,粘胶纤维的断裂强度与断裂伸长率均得到了有效地提升,但整体来说,实施例1-3的抗菌蛋白改性粘胶纤维的断裂强度与断裂伸长率优于对比例1-3。
其中,实施例4与对比例1对比表明,采用壳聚糖与羧甲基纤维素改性胶原蛋白有利于提升胶原蛋白结构稳定性,进而提高粘胶纤维的强度。
实施例4与对比例2对比表明,封闭型异氰酸酯交联剂的加入使壳聚糖、羧甲基纤维素与胶原蛋白之间发生交联,以及使胶原蛋白与粘胶纤维之间进行接枝,有利于提高抗菌蛋白改性粘胶纤维的强度。
实施例4、对比例2与3对比表明,有机硅表面活性剂的加入能结合封闭型异氰酸酯交联剂,有利于促进壳聚糖、羧甲基纤维素与胶原蛋白之间的交联,提高胶原蛋白与粘胶纤维之间的接枝率,进一步提高抗菌蛋白改性粘胶纤维的强度。
综上所述,采用本发明工艺能够制造得到手感柔软、滑爽,光泽柔和,悬垂感好,透气吸湿性好,强度好,耐洗性和耐热变性佳的抗菌蛋白改性粘胶纤维,且制得的抗菌蛋白改性粘胶纤维还具有一定的抗菌性能。采用本发明制得的抗菌蛋白改性粘胶纤维制成的织物适合应用于家纺产品领域。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (8)
1.一种抗菌蛋白改性粘胶纤维的制造工艺,其特征在于,包括如下步骤:
(1)将羧甲基纤维素溶液、壳聚糖溶液加入胶原蛋白溶液中,搅拌混合均匀,得到混合溶液A;其中,胶原蛋白、羧甲基纤维素、壳聚糖的质量比为(5~7):(1~2):(1~3);
(2)取封闭型异氰酸酯交联剂,加入乙醇,搅拌均匀,然后再加入有机硅表面活性剂,搅拌均匀,得到混合溶液B;其中,封闭型异氰酸酯交联剂、乙醇、有机硅表面活性剂的体积比为1:(5~10):(0.5~1);
(3)将步骤(2)配好的混合溶液B加入步骤(1)所得的混合溶液A中,搅拌进行反应,得到混合溶液C;其中,混合溶液A和混合溶液B的体积比为(0.5~1):(5~10);
(4)按照1:(15~25)的浴比,将粘胶纤维浸泡在步骤(3)所得混合溶液C中,加热,加热温度为40~50℃,搅拌,进行接枝反应;接枝反应结束后,将粘胶纤维取出,烘干,用水清洗,再烘干。
2.根据权利要求1所述的制造工艺,其特征在于:所述羧甲基纤维素溶液的浓度为3~5%,所述壳聚糖溶液的浓度为3~5%,所述胶原蛋白溶液的浓度为3~5%。
3.根据权利要求1所述的制造工艺,其特征在于:所述步骤(1)中,所述羧甲基纤维素溶液由羧甲基纤维素加入水中搅拌均匀制成;
和/或,所述步骤(1)中,所述壳聚糖溶液由壳聚糖加入醋酸溶液中搅拌均匀制成;
和/或,所述步骤(1)中,所述胶原蛋白溶液由胶原蛋白加入醋酸溶液中搅拌均匀制成。
4.根据权利要求1所述的制造工艺,其特征在于:所述步骤(1)中,搅拌时间为0.2~0.4小时;
和/或,所述步骤(2)中,搅拌时间为0.1~0.2小时;
和/或,所述步骤(1)、(2)中的搅拌在室温下进行;
和/或,所述步骤(3)中,搅拌反应温度为35~45℃,时间为1~6小时。
5.根据权利要求1所述的制造工艺,其特征在于:所述步骤(2)中,所述封闭型异氰酸酯交联剂为封闭型脂肪族异氰酸酯交联剂;
和/或,所述步骤(2)中,所述有机硅表面活性剂为阴离子型有机硅表面活性剂,所述阴离子型有机硅表面活性剂选自羧酸型、磺酸型、硫酸酯型、磷酸酯型中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的制造工艺,其特征在于:所述步骤(4)中,搅拌时间≥1小时;
和/或,所述步骤(4)中,烘干温度为50~60℃。
7.根据权利要求1所述的制造工艺,其特征在于:所述步骤(1)、(2)、(3)和(4)的溶液和反应pH控制在6.5~7.0。
8.根据权利要求1~7任一项所述的工艺制造得到的抗菌蛋白改性粘胶纤维。
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