CN116876198A - 一种纳米粒子改性蚕丝纤维及其制备与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于纺织材料改性技术领域，具体公开一种纳米粒子改性蚕丝纤维及其制备与应用，该纳米粒子改性蚕丝纤维表面接枝有环氧大豆油且表面附着有纳米层。本发明纳米粒子改性蚕丝纤维韧性好，柔软度高，具有抗菌、抗皱、抗紫外线、耐磨等性能；且本发明制备方法简单，易于控制，绿色环保。

Description

一种纳米粒子改性蚕丝纤维及其制备与应用
技术领域
本申请涉及纺织材料改性技术领域，特别涉及一种纳米粒子改性蚕丝纤维及其制备与应用。
背景技术
蚕丝纤维由蛋白质构成，具有优异的机械性能、良好的生物相容性和可降解性，在纺织、生物医药、组织工程等领域都有广泛的应用。但是，蚕丝纤维的强度和韧性较低，且，蚕丝纤维本身具有一定的防紫外和抗菌性能，但是效果并不十分显著，限制了蚕丝成为更高附加值的功能性纤维。目前，蚕丝纤维及其制品改性的方法主要有物理改性、化学改性和共混改性等，但往往存在工序复杂、成本较高、污染环境等问题。
现有蚕丝面料在长期使用中耐磨性和防皱耐久性不足，现有技术常通过对蚕丝进行接枝改性等处理提高蚕丝的韧性，但无法同时获得较好的抗皱、抗菌等性能，且多道工序制备流程复杂。此外，蚕丝纤维较低的湿回弹性会使其织物洗涤时易折皱，蚕丝纤维湿回弹性差主要是由于纤维中缺乏胱氨酸残基而导致丝素分子间化学交联缺乏，当蚕丝纤维吸湿和膨胀时，赋予纤维良好干态回弹性的盐式键容易断裂。
因此，需要一种新的蚕丝改性方法，解决上述问题中的至少一个问题。纳米材料是指三维空间尺度至少有一维处于纳米量级(1～100nm)的材料，它是由尺寸介于原子、分子和宏观体系之间的纳米粒子所组成的新一代材料，纳米材料的小尺寸效应使其在力学方面由于普通材料。纳米材料的出现，为蚕丝纤维的改性提供了一条新的途径，例如，纳米二氧化钛无色微粒，粒径小，无毒、无味，具有一系列优异的光学、电学、化学、催化等物理、化学性质，在高分子材料抗老化、提高热稳定性和力学性能上已有广泛的应用。在开发纺织新材料方面，纳米二氧化钛可赋予纤维材料以抗紫外线、红外线、耐磨、抗静电、抗菌、自清洁等功能，具有广泛的应用前景。利用纳米材料的小体积和大比表面积等效应，实现蚕丝纤维的功能化改性，从而提高蚕丝织物的染色性能、抗皱、抗菌性能和抗紫外线等性能。
现有研究提供一种利用钙盐处理和丙三醇三缩水甘油醚交联改性蚕丝纤维的方法，该方法首先利用钙盐溶液对蚕丝纤维进行微溶解处理，然后进行环氧树脂丙三醇三缩水甘油醚交联，改性后蚕丝纤维表现出较好的韧性、导湿性和力学性能。但是，该方法使用的环氧树脂的时效性低、强力损伤大、易泛黄。
现有研究还提供一种功能化纳米壳聚糖和纳米二氧化钛改性的柞蚕丝织物，依次通过由柞蚕长丝织造柞蚕丝织物、制备整理液和进行柞蚕丝织物整理的步骤而得，解决了现有纺织材料改性技术中的无法有效改善柞蚕丝织物的对环境损害、易皱、不抗菌、易缩以及染色性差、舒适性和功能差等技术问题，改善和提高了柞蚕丝织物的抗皱、柔软、抗菌、防缩、自清洁、抗紫外线、染料的吸附效率等综合性能，且具备制备成本低、工艺简单、环保、易实现等有益技术效果。但是，该方法并不能改善蚕丝织物韧性低、不耐磨的问题。
因此，如果能提供一种纳米粒子改性蚕丝纤维及其制备方法，能够对蚕丝纤维进行改性，获得具有抗菌、抗皱、耐磨、抗紫外线等多功能化的蚕丝纤维，且环保绿色，安全无毒，则更有利于蚕丝纤维的高档化发展。
发明内容
有鉴于上述现有技术的缺点，本发明提供一种纳米粒子改性蚕丝纤维及其制备与应用，以解决现有技术中存在的改性蚕丝纤维易泛黄；蚕丝纤维韧性差、耐磨性差、抗皱耐久性差；蚕丝纤维改性方法工序复杂、成本较高、污染环境等问题。
为实现上述目的及相关目的，本发明第一方面提供一种纳米粒子改性蚕丝纤维，该纳米粒子改性蚕丝纤维表面接枝有环氧大豆油且表面附着有纳米层。
于本申请的一实施例中，纳米层包括纳米二氧化钛、纳米石墨烯、纳米氧化锌、纳米氧化石墨烯中的一种或多种纳米粒子。
本发明第二方面提供一种纳米粒子改性蚕丝纤维的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)钙盐处理：将预处理后的蚕丝纤维置于氯化钙溶液中，加热，取出，置于乙二胺四乙酸二钠水溶液中，煮沸，水洗，烘干；
(2)环氧交联：将步骤(1)中经钙盐处理的蚕丝纤维置于环氧大豆油乳化液中，加入渗透剂、催化剂，调节pH，保温反应；
(3)纳米粒子整理：将步骤(2)中经环氧交联的蚕丝纤维浸渍于纳米粒子整理液中，浸轧，预烘，焙烘，水洗，烘干，得到纳米粒子改性蚕丝纤维。
于本申请的一实施例中，步骤(1)中加热温度为60～80℃，加热时间为30～80min，煮沸持续时间为4～8min。
于本申请的一实施例中，环氧大豆油乳化液通过环氧大豆油、乳化剂、乳化平衡剂，加热，搅拌制备。
于本申请的一实施例中，步骤(2)中pH为7.5～9，保温温度为50～80℃。
于本申请的一实施例中，步骤(2)中催化剂为碳酸氢钠或碳酸钠。
于本申请的一实施例中，步骤(3)中纳米粒子整理液中含有纳米二氧化钛、纳米石墨烯、纳米氧化锌、纳米氧化石墨烯中的一种或多种纳米粒子。
于本申请的一实施例中，步骤(3)中纳米粒子整理液由纳米粒子、硼酸、三聚磷酸钠和聚乙烯吡咯烷酮制备。
本发明第三方面提供如上所述的纳米粒子改性蚕丝纤维或如上所述的纳米粒子改性蚕丝纤维的制备方法制备的纳米粒子改性蚕丝纤维在单纱或织物中的应用。
本发明的有益技术效果在于：
本发明首先利用氯化钙对蚕丝纤维进行钙盐处理，蚕丝纤维在中性钙盐溶液中会发生溶解并且这种溶解具有分阶段特性，蚕丝纤维内部的弱结构更易被侵蚀剥离，利用钙盐溶液对蚕丝纤维进行微溶解处理，可以使纤维内部形成微空穴结构，这种结构可以增强纤维的透气和导湿性能，还可以显著增强化学反应的可及性。
本发明对钙盐处理后的蚕丝纤维进行环氧交联反应，选用环氧大豆油进行交联，其中，环氧大豆油无色无毒，具有优良的耐热、耐光性和相溶性。当环氧大豆油与蚕丝纤维发生交联反应时，在蚕丝纤维表面接枝长链亲油性化合物，赋予蚕丝纤维柔软润滑的手感，能达到长期使用不变黄的效果，且该环氧大豆油对环境友好，绿色环保，更具安全性。同时，环氧交联后的蚕丝纤维导湿性进一步增强，且在钙盐处理的前提下，交联反应进入蚕丝纤维的晶区，促进晶区向无定形的转化，交联也使得纤维的结晶区与非结晶区形成良好的连接，因此，环氧交联后的蚕丝纤维具有良好的韧性。
本发明对环氧交联后的蚕丝纤维进一步改性，使其纤维表面附着一层均匀的纳米粒子，在纳米粒子的作用下获得多功能，例如，抗菌、抗皱、抗紫外线、耐磨等。并且，本发明纳米粒子改性能够使蚕丝纤维中的大分子链形成稳定均一的结构，进一步提高蚕丝纤维的韧性。
综上，本发明纳米粒子改性蚕丝纤维韧性好，柔软度高，具有抗菌、抗皱、抗紫外线、耐磨等性能；且本发明制备方法简单，易于控制，绿色环保。
具体实施方式
除非另外定义，本文使用的所有技术和/或科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员的普遍理解相同的含义。应理解，本发明的某些特征(为清楚起见，在分开的实施方式的环境中被描述)也可以在单一的实施方式中被组合提供。相反，本发明的多个特征(为简洁起见，在单一的实施方式的环境中被描述)也可以被分开地或以任何合适的组合或在适合时在本发明的任何其它描述的实施方式中提供。在各种实施方式的环境中描述的某些特征将不被认为是那些实施方式的必需特征，除非该实施方式在没有那些要素的情况下是不可操作的。以下通过特定的具体实例对本发明进行进一步的说明，但需要指出的是本发明的实施例中所描述的具体的工艺条件及结果等仅用于说明本发明，并不能以此限制本发明的保护范围，凡是根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应该涵盖在本发明的保护范围内。
本发明提供一种纳米粒子改性蚕丝纤维的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)钙盐处理：将预处理后的蚕丝纤维置于100mL氯化钙溶液(氯化钙和水摩尔比为1：8)中，在60～80℃下加热30～80min，取出，置于质量浓度为5％的乙二胺四乙酸二钠水溶液中，100℃煮沸5～10min，水洗，烘干，
其中，蚕丝纤维预处理为使用5g/L的碳酸钠溶液精练蚕丝纤维3次，去除蚕丝纤维表面的丝胶蛋白及其它杂质，每次30min，精练温度98℃，浴比1：100；洗涤，干燥；
(2)环氧交联：将步骤(1)中经钙盐处理的蚕丝纤维置于环氧大豆油乳化液中，加入渗透剂、催化剂，调节pH为7.5～9，在50～80℃下保温反应，
其中，环氧大豆油乳化液通过环氧大豆油、乳化剂、乳化平衡剂，加热，搅拌制备，优选地，按照质量分数将环氧大豆油6～9份、乳化剂OS-15(1～3)份和硬脂酸0.2～0.5份分别加入乳化锅中，加热至60～90℃并保温搅拌，再在搅拌条件下缓慢加入20～30份70～80℃的热水，加完热水后保温搅拌反应，冷却至30～40℃出料备用；
其中，渗透剂为JFC，催化剂为碳酸氢钠或碳酸钠；
(3)纳米粒子整理：将步骤(2)中经环氧交联的蚕丝纤维浸渍于纳米粒子整理液中，浸轧25～40min，二浸二轧，70～80℃下间隔预烘两次，每次预烘5min，150～170℃焙烘2～5min，水洗，烘干，得到纳米粒子改性蚕丝纤维；
其中，纳米粒子整理液的制备方法如下：
取20～55g/L的硼酸于烧杯中，加入0.08～0.09g聚乙烯吡咯烷酮，充分搅拌分散均匀后，在充分搅拌的同时，以15～20滴/分钟的速度逐滴加入浓度为18～25g/L的三聚磷酸钠溶液，以及以30～35滴/分钟的速度逐滴加入浓度为1～8g/L的纳米粒子溶液，逐滴加完后，强力搅拌得到纳米粒子整理液。
上述纳米粒子整理液中，纳米粒子溶液为纳米二氧化钛、纳米石墨烯、纳米氧化锌或纳米氧化石墨烯溶液。
上述纳米粒子整理液中，硼酸、三聚磷酸钠和纳米粒子溶液的体积比为(10～15)：(10～15)：(7～10)。
本发明还提供一种纳米粒子改性蚕丝纤维，该纳米粒子改性蚕丝纤维表面接枝有环氧大豆油且表面附着有纳米层。其中，纳米层包括纳米二氧化钛、纳米石墨烯、纳米氧化锌、纳米氧化石墨烯中的一种或多种纳米粒子。
本发明还提供如上所述的纳米粒子改性蚕丝纤维或如上所述的纳米粒子改性蚕丝纤维的制备方法制备的纳米粒子改性蚕丝纤维在单纱或织物中的应用。
下面通过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
(1)钙盐处理：将预处理后的蚕丝纤维置于100mL氯化钙溶液中，在60℃下加热50min，取出，置于质量浓度为5％的乙二胺四乙酸二钠水溶液中，100℃煮沸5min，水洗，烘干；
(2)环氧交联：将步骤(1)中经钙盐处理的蚕丝纤维置于环氧大豆油乳化液中，加入JFC、碳酸钠，调节pH为7.5，在60℃下保温反应，
其中，按照质量分数将环氧大豆油6份、乳化剂OS-15(1.5份)和硬脂酸0.2份分别加入乳化锅中，加热至60℃并保温搅拌，再在搅拌条件下缓慢加入20份75℃的热水，加完热水后保温搅拌反应，冷却至35℃出料备用；
(3)纳米粒子整理：将步骤(2)中经环氧交联的蚕丝纤维浸渍于纳米粒子整理液中，浸轧25min，二浸二轧，80℃下间隔预烘两次，每次预烘5min，150℃焙烘5min，水洗，烘干，得到纳米粒子改性蚕丝纤维；
其中，纳米粒子整理液的制备方法如下：
取40g/L的硼酸于烧杯中，加入0.08g聚乙烯吡咯烷酮，充分搅拌分散均匀后，在充分搅拌的同时，以15滴/分钟的速度逐滴加入浓度为20g/L的三聚磷酸钠溶液，以及以30滴/分钟的速度逐滴加入浓度为5g/L的纳米二氧化钛溶液，逐滴加完后，强力搅拌得到纳米粒子整理液；
上述纳米粒子整理液中，硼酸、三聚磷酸钠和纳米粒子溶液的体积比为10：10：7。
实施例2
(1)钙盐处理：将预处理后的蚕丝纤维置于100mL氯化钙溶液中，在70℃下加热50min，取出，置于质量浓度为5％的乙二胺四乙酸二钠水溶液中，100℃煮沸5min，水洗，烘干；
(2)环氧交联：将步骤(1)中经钙盐处理的蚕丝纤维置于环氧大豆油乳化液中，加入JFC、碳酸钠，调节pH为8，在60℃下保温反应，
其中，按照质量分数将环氧大豆油8份、乳化剂OS-15(2份)和硬脂酸0.5份分别加入乳化锅中，加热至70℃并保温搅拌，再在搅拌条件下缓慢加入25份75℃的热水，加完热水后保温搅拌反应，冷却至40℃出料备用；
(3)纳米粒子整理：将步骤(2)中经环氧交联的蚕丝纤维浸渍于纳米粒子整理液中，浸轧30min，二浸二轧，80℃下间隔预烘两次，每次预烘5min，165℃焙烘3min，水洗，烘干，得到纳米粒子改性蚕丝纤维；
其中，纳米粒子整理液的制备方法如下：
取50g/L的硼酸于烧杯中，加入0.09g聚乙烯吡咯烷酮，充分搅拌分散均匀后，在充分搅拌的同时，以18滴/分钟的速度逐滴加入浓度为20g/L的三聚磷酸钠溶液，以及以30滴/分钟的速度逐滴加入浓度为8g/L的纳米二氧化钛溶液，逐滴加完后，强力搅拌得到纳米粒子整理液；
上述纳米粒子整理液中，硼酸、三聚磷酸钠和纳米粒子溶液的体积比为5：5：4。
实施例3
(1)钙盐处理：将预处理后的蚕丝纤维置于100mL氯化钙溶液中，在70℃下加热50min，取出，置于质量浓度为5％的乙二胺四乙酸二钠水溶液中，100℃煮沸5min，水洗，烘干；
(2)环氧交联：将步骤(1)中经钙盐处理的蚕丝纤维置于环氧大豆油乳化液中，加入JFC、碳酸钠，调节pH为8.5，在65℃下保温反应，
其中，按照质量分数将环氧大豆油8份、乳化剂OS-15(2份)和硬脂酸0.5份分别加入乳化锅中，加热至70℃并保温搅拌，再在搅拌条件下缓慢加入25份75℃的热水，加完热水后保温搅拌反应，冷却至45℃出料备用；
(3)纳米粒子整理：将步骤(2)中经环氧交联的蚕丝纤维浸渍于纳米粒子整理液中，浸轧30min，二浸二轧，80℃下间隔预烘两次，每次预烘5min，165℃焙烘3min，水洗，烘干，得到纳米粒子改性蚕丝纤维；
其中，纳米粒子整理液的制备方法如下：
取50g/L的硼酸于烧杯中，加入0.09g聚乙烯吡咯烷酮，充分搅拌分散均匀后，在充分搅拌的同时，以18滴/分钟的速度逐滴加入浓度为20g/L的三聚磷酸钠溶液，以及以30滴/分钟的速度逐滴加入浓度为8g/L的纳米氧化锌溶液，逐滴加完后，强力搅拌得到纳米粒子整理液；
上述纳米粒子整理液中，硼酸、三聚磷酸钠和纳米粒子溶液的体积比为5：5：4。
实施例4
(1)钙盐处理：将预处理后的蚕丝纤维置于100mL氯化钙溶液中，在70℃下加热50min，取出，置于质量浓度为5％的乙二胺四乙酸二钠水溶液中，100℃煮沸5min，水洗，烘干；
(2)环氧交联：将步骤(1)中经钙盐处理的蚕丝纤维置于环氧大豆油乳化液中，加入JFC、碳酸钠，调节pH为8.5，在60℃下保温反应，
其中，按照质量分数将环氧大豆油9份、乳化剂OS-15(2份)和硬脂酸0.5份分别加入乳化锅中，加热至70℃并保温搅拌，再在搅拌条件下缓慢加入25份75℃的热水，加完热水后保温搅拌反应，冷却至40℃出料备用；
(3)纳米粒子整理：将步骤(2)中经环氧交联的蚕丝纤维浸渍于纳米粒子整理液中，浸轧30min，二浸二轧，80℃下间隔预烘两次，每次预烘5min，165℃焙烘3min，水洗，烘干，得到纳米粒子改性蚕丝纤维；
其中，纳米粒子整理液的制备方法如下：
取55g/L的硼酸于烧杯中，加入0.09g聚乙烯吡咯烷酮，充分搅拌分散均匀后，在充分搅拌的同时，以15滴/分钟的速度逐滴加入浓度为20g/L的三聚磷酸钠溶液，以及以30滴/分钟的速度逐滴加入浓度为5g/L的纳米氧化石墨烯溶液，逐滴加完后，强力搅拌得到纳米粒子整理液；
上述纳米粒子整理液中，硼酸、三聚磷酸钠和纳米粒子溶液的体积比为10：10：9。
对比例1
使用5g/L的碳酸钠溶液精练蚕丝纤维3次，去除蚕丝纤维表面的丝胶蛋白及其它杂质，每次30min，精练温度98℃，浴比1：100；洗涤，干燥；
将预处理后的蚕丝纤维加入到100mL的氯化钙溶液(氯化钙和水摩尔比为1：8)中，于70℃下加热50min，取出，置于质量浓度为5％的乙二胺四乙酸二钠水溶液中，100℃煮沸5min，水洗，烘干；
将钙盐处理后的蚕丝纤维先用蒸馏水浸泡1h，后用含有2％碳酸钠的质量浓度为8％的环氧树脂GTGE(丙三醇三缩水甘油醚)的交联溶液浸泡1h，取出，烘干1h，在100℃下烘燥5min，得到改性蚕丝纤维。
对比例2
使用5g/L的碳酸钠溶液精练蚕丝纤维3次，去除蚕丝纤维表面的丝胶蛋白及其它杂质，每次30min，精练温度98℃，浴比1：100；洗涤，干燥；
将预处理后的蚕丝纤维浸渍于纳米粒子整理液中，浸轧30min，二浸二轧，80℃下间隔预烘两次，每次预烘5min，165℃焙烘3min，水洗，烘干，得到纳米粒子改性蚕丝纤维；
其中，纳米粒子整理液的制备方法如下：
取40g/L的硼酸于烧杯中，加入0.08g聚乙烯吡咯烷酮，充分搅拌分散均匀后，在充分搅拌的同时，以15滴/分钟的速度逐滴加入浓度为20g/L的三聚磷酸钠溶液，以及以30滴/分钟的速度逐滴加入浓度为5g/L的纳米二氧化钛溶液，逐滴加完后，强力搅拌得到纳米粒子整理液；
上述纳米粒子整理液中，硼酸、三聚磷酸钠和纳米粒子溶液的体积比为10：10：7。
性能测试
抗菌性：按照GB/T20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价第3部分振荡法》，采用振荡烧瓶法测定处理前后改性蚕丝纤维对金黄色葡萄球菌ATCC6538、和大肠杆菌8099和白色念珠菌ATCC10231的抗菌性能。
对实施例1～4以及对比例1～2中经改性后得到的蚕丝纤维进行抗菌性测试，得到的结果记为初始抑菌率；然后，将改性蚕丝纤维按照以下方法进行洗涤：在25℃下，使用浓度为20％的硬脂酸钠溶液浸泡改性蚕丝纤维5min，然后使用清水清洗5遍，烘干，完成一次洗涤。改性蚕丝纤维洗涤10次、20次。抗菌测试结果如表1和表2所示。
抗皱性：将实施例1～4以及对比例1～2制备的改性蚕丝纤维制成织物，作为测试样品。将实施例1～4以及对比例1～2制备的测试样品进行折皱回复角测试，并计算折皱回复角，测试结果如表3所示。
耐磨性：将实施例1～4以及对比例1～2制备的改性蚕丝纤维制成织物，并分别剪切为70mm*70mm作为测试样品，按照GB/T 21196.2—2007《马丁代尔法织物耐磨性的测定第2部分：试样破损的测定》进行测试，测试结果如表4所示。
表1各实施例和对比例中改性蚕丝纤维的抗菌性测试结果1
表2各实施例和对比例中改性蚕丝纤维的抗菌性测试结果2
(注：对金黄色葡萄球菌及大肠杆菌的抑菌率≥70％，白色念珠菌的抑菌率≥60％，样品具有抗菌效果)
由表1可知，实施例2中的纳米粒子改性蚕丝纤维经20次洗涤后，其抑菌率分别为92％(金黄色葡萄球菌)和94％(大肠杆菌)，相较于其初始抑菌率，抑菌率分别下降了5.15％和5.10％。而对比例1中的改性蚕丝纤维经20次洗涤后，其抑菌率相较于其初始抑菌率，分别下降了10.98％和11.76％，对比例2中的改性蚕丝纤维经20次洗涤后，其抑菌率相较于其初始抑菌率，分别下降了10.99％和8.79％。
由表2可知，实施例2中的纳米粒子改性蚕丝纤维经20次洗涤后，其针对白色念珠菌抑菌率为92％，相较于其初始抑菌率，下降了5.15％。而对比例1中的改性蚕丝纤维经20次洗涤后，其抑菌率相较于其初始抑菌率下降了13.25％，对比例2中的改性蚕丝纤维经20次洗涤后，其抑菌率相较于其初始抑菌率，下降了11.11％。
实施例1～4与对比例1～2的对比表明，本发明制备方法制备的纳米粒子改性蚕丝纤维抑菌效果显著，且具有抗菌耐久性。
表3各实施例和对比例中改性蚕丝纤维的抗皱性测试结果3
折皱回复角
实施例1 253°
实施例2 257°
实施例3 253°
实施例4 251°
对比例1 224°
对比例2 233°
由表3可知，本发明制备方法制备的纳米粒子改性蚕丝纤维的折皱回复角均>250°，相比对比例1～2，具有优异的抗皱性。这是因为，本发明通过钙盐处理和环氧交联，使得蚕丝纤维的湿态弹性回复有了实质改善；通过交联反应，影响蚕丝纤维的拉伸行为，使得蚕丝纤维出现较长的高弹形变，从而展现出更好的韧性，从而展现出更大的折皱回复角，更高的抗皱性。此外，本发明还通过纳米粒子改性，使蚕丝纤维中的大分子链形成稳定均一的结构，进一步提高蚕丝纤维的韧性和抗皱性。
此外，由于环氧大豆油与蚕丝纤维化学接枝交联键以共价键为主，从而本发明制备的纳米粒子改性蚕丝纤维处理功效持久，能达到长期使用不变黄，且柔软顺滑的效果，柔软度高；同时，在纳米二氧化钛等纳米粒子的作用下，本发明纳米粒子改性蚕丝纤维还具有抗紫外线等功能。
表4各实施例和对比例中改性蚕丝纤维的耐磨性测试结果4
(注：耐磨性评级中，1级耐磨性最好，4级耐磨性最差)
由表4可知，本发明制备的纳米粒子改性蚕丝纤维耐磨性较好，相较对比例1～2耐磨性有显著的提升。这是因为，本发明对蚕丝纤维进行了接枝改性，从而改善其耐磨性，并通过纳米粒子整理进一步提高蚕丝纤维的拉伸强度，进而再次提升蚕丝纤维的耐磨性。
综上所述，本发明纳米粒子改性蚕丝纤维韧性好，柔软度高，具有抗菌、抗皱、抗紫外线、耐磨等性能；且本发明制备方法简单，易于控制，绿色环保。
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 (10)

1.一种纳米粒子改性蚕丝纤维，其特征在于，所述纳米粒子改性蚕丝纤维表面接枝有环氧大豆油且表面附着有纳米层。
2.根据权利要求1所述的纳米粒子改性蚕丝纤维，其特征在于，所述纳米层包括纳米二氧化钛、纳米石墨烯、纳米氧化锌、纳米氧化石墨烯中的一种或多种纳米粒子。
3.一种纳米粒子改性蚕丝纤维的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)钙盐处理：将预处理后的蚕丝纤维置于氯化钙溶液中，加热，取出，置于乙二胺四乙酸二钠水溶液中，煮沸，水洗，烘干；
(2)环氧交联：将所述步骤(1)中经钙盐处理的蚕丝纤维置于环氧大豆油乳化液中，加入渗透剂、催化剂，调节pH，保温反应；
(3)纳米粒子整理：将所述步骤(2)中经环氧交联的蚕丝纤维浸渍于纳米粒子整理液中，浸轧，预烘，焙烘，水洗，烘干，得到纳米粒子改性蚕丝纤维。
4.根据权利要求3所述的纳米粒子改性蚕丝纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中加热温度为60～80℃，加热时间为30～80min，煮沸持续时间为4～8min。
5.根据权利要求3所述的纳米粒子改性蚕丝纤维的制备方法，其特征在于，所述环氧大豆油乳化液通过环氧大豆油、乳化剂、乳化平衡剂，加热，搅拌制得。
6.根据权利要求3所述的纳米粒子改性蚕丝纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中pH为7.5～9，保温温度为50～80℃。
7.根据权利要求3所述的纳米粒子改性蚕丝纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中催化剂为碳酸氢钠或碳酸钠。
8.根据权利要求3所述的纳米粒子改性蚕丝纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中纳米粒子整理液中含有纳米二氧化钛、纳米石墨烯、纳米氧化锌、纳米氧化石墨烯中的一种或多种纳米粒子。
9.根据权利要求8所述的纳米粒子改性蚕丝纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中纳米粒子整理液由纳米粒子、硼酸、三聚磷酸钠和聚乙烯吡咯烷酮制备。
10.权利要求1～2任一项所述的纳米粒子改性蚕丝纤维或权利要求3～9任一项所述的纳米粒子改性蚕丝纤维的制备方法制备的纳米粒子改性蚕丝纤维在单纱或织物中的应用。
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