一种使用丝素蛋白和γ-聚谷氨酸自组装体整理涤纶面料的方法技术

本发明专利技术公开了一种使用丝素蛋白和γ‑聚谷氨酸自组装体整理涤纶面料的方法，解决的技术问题是将丝素蛋白溶液涂覆于合成类织物上，会使用自然界难分解的物质或者有毒害的物质，本发明专利技术包括以下步骤：1）：对涤纶织物进行碱处理；2）：分别制备丝素蛋白溶液和γ‑聚谷氨酸溶液；3）：采用丝素蛋白溶液和γ‑聚谷氨酸溶液制备丝素蛋白和γ‑聚谷氨酸自组装体溶液；4）：采用丝素蛋白和γ‑聚谷氨酸自组装体溶液制备丝素蛋白和γ‑聚谷氨酸自组装体整理液；5）：使用丝素蛋白和γ‑聚谷氨酸自组装体整理液对碱处理过的涤纶织物进行整理。本发明专利技术按照一定的处理方法对涤纶面料进行整理改性，计划达到一定的整理效果，改进和革新对涤纶的整理方法。

【技术实现步骤摘要】
一种使用丝素蛋白和γ-聚谷氨酸自组装体整理涤纶面料的方法
本专利技术涉及纺织助剂化学领域，具体涉及一种制备原料为丝素蛋白及γ-聚谷氨酸的一种新型涤纶面料后整理剂的制备方法。
技术介绍
聚谷氨酸（γ-PGA），是一种特殊的阴离子自然聚合物，其每个聚谷氨酸单体都同时连接-COOH、-NH2和-CO官能团，这三种官能团都有一定水合能力，羧基尤其明显，这使得聚谷氨酸具有极强的保水性与锁水能力，表现出很好的保湿性能。其保湿功能是透明质酸的500倍。其超强的保湿能力更优于玻尿酸、胶原蛋白及丝素蛋白。并且具有长期持久的抗折皱的性能。聚合度约在1000-15000之间的γ-聚谷氨酸具有优良的水溶性、超强的吸附性和生物可降解性，降解产物为无公害的谷氨酸。比其他聚合物商品更具优势。γ-PGA衍生物具有良好的强度，透明度和弹性。聚谷氨酸在pH4～9的范围都有非常好的稳定性，不仅颜色、外观不会发生变化，黏度变化也不大。在同样的pH范围内，丝素蛋白、胶原蛋白及透明质酸的pH稳定性就比不上聚谷氨酸。热稳定性在60℃加热状态下，聚谷氨酸黏度减少的速率比透明质酸来得慢，而胶原蛋白以及丝素蛋白加热10分钟，其黏度减少的量就非常多。丝素蛋白是蚕丝的主体，约占蚕丝质量的75％-90％，是一种无生理活性的天然生物大分子，由天冬氨酸、丝氨酸、色氨酸、酪氨酸等18种氨基酸组成。丝素蛋白具有一定的吸水性，高分子量的丝素蛋白不溶于水，低分子量的丝素蛋白可溶于水，可溶于高浓度的某些无机盐。丝素蛋白分子中因含酚羟基及其他结构，易吸收紫外光而变性。随着照射时间的增加，丝素蛋白泛黄程度也增加，特别是在有水的环境下，泛黄程度加剧。涤纶纤维服装具有耐穿、挺括和易洗涤等优点，但涤纶纤维吸湿性和抗污性差，易产生静电。与涤纶等合成纤维相比，天然纤维的穿着舒适性和安全性更为优越。改善合成纤维的不足，实现合成纤维天然化改性，使合成纤维具有天然纤维的功能和特性，已成为今年来国内外的研究热点。目前已有将丝素蛋白溶液及其改性物涂覆于合成类织物上，实现实用性能的改善提高等方法的报导。但这些方法主要涉及改性或者接枝改性等方法，制备过程中会使用自然界难分解的物质或者有毒害的物质，比如邻苯二甲酸酐，聚酯聚醚类物质，环氧类物质等等，会对环境造成一定的污染及破坏。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是将丝素蛋白溶液及其改性物涂覆于合成类织物上，制备过程中会使用自然界难分解的物质或者有毒害的物质，对环境造成一定的污染及破坏，提供一种无毒无污染的使用丝素蛋白和γ-聚谷氨酸自组装体整理涤纶面料的方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用下述技术方案：一种丝素蛋白和γ-聚谷氨酸自组装体整理涤纶面料的方法，包括以下步骤：1）：对涤纶织物进行碱处理；2）：分别制备质量浓度为2-10%丝素蛋白溶液和质量浓度也为2-10%γ-聚谷氨酸溶液；3）：采用步骤）2制备的丝素蛋白溶液和γ-聚谷氨酸溶液制备丝素蛋白和γ-聚谷氨酸自组装体溶液；4）：采用步骤3）制备的丝素蛋白和γ-聚谷氨酸自组装体溶液制备丝素蛋白和γ-聚谷氨酸自组装体整理液；5）：使用步骤4）制备的丝素蛋白和γ-聚谷氨酸自组装体整理液对步骤1）碱处理过的涤纶织物进行整理。1）对涤纶面料进行一定程度的碱处理；处理原因：涤纶的结构式如下：γ-聚谷氨酸结构式如下：涤纶化学结构式中可以看出，其上含有的活泼性化学基团较少，只有末端有限个数的羟基，而γ-聚谷氨酸分子量中含有大量的氨基、羧基及羟基。因此要想制备两种高分子物质的自组装，就必须对涤纶进行化学处理，使之具备足量的可供化学反应的基团。考虑到KOH，NaOH等碱的碱性太强从而会破坏涤纶强力的原因，不利于互相自组装体的整理效果的应用，本专利技术使用Ca(OH)2作为碱处理剂，处理方法具体如下：采用碱液Ca(OH)2作为碱处理剂、甲基氯化苄乙氧铵作为促进剂、脂肪醇聚氧乙烯醚作为表面活性剂的混合溶液，体积浓度分别为20-30g/L、0.5-1.5g/L、0.1-0.3g/L，65-80℃水浴，处理时间为45-65min，浴比为1:30-1:50。2）丝素蛋白和γ-聚谷氨酸溶液的制备；各类方法提取的丝素蛋白的分子量范围在3-30万之间，当其分子量大于10万以上时，呈现不可溶解的状态，当分子量小于5000时，成为水解丝肽。本专利技术选用的丝素蛋白分子量必须具有较高的分子量，这样才能保证涤纶织物的整理效果，另外还必须可溶解，这样才能进行自组装等后续步骤的操作，本专利技术所述丝素蛋白的分子量在20000-50000Da之间，γ-聚谷氨酸的分子量在120000-500000万Da之间。丝素蛋白及γ-聚谷氨酸溶液的制备：称取一定质量的丝素蛋白溶解于去离子水中，制备质量浓度2-10%的丝素蛋白溶液，领取一定质量的γ-聚谷氨酸溶液溶解有去离子水中，制备质量浓度也为2-10%的丝素蛋白溶液。3）丝素蛋白和γ-聚谷氨酸自组装体溶液的制备；步骤3）所述的制备丝素蛋白和γ-聚谷氨酸自组装体溶液包括以下步骤：a、将步骤2）制备好的浓度相同的丝素蛋白及γ-聚谷氨酸溶液按照质量比（20:1-2:1）混合，使用美国SonicVCX750超声波细胞破碎仪处理30-120min(500W/20KHz)，处理完毕后注入到EYELA有机合成装置（型号：PPM-5512）的反应器中，设定转速为30-80rpm，反应温度为30-60℃，混合2-6小时；b、混合结束后向反应器中缓慢加入等体积的pH为3.5的醋酸盐缓冲液，期间使用0.1mol/L的稀盐酸将体系的pH值调节至3.5-4.0的范围，在此条件下持续组装18-24小时；c、最后加入0.2-0.5%的碳化二亚胺盐酸化物（EDC）对胶束结构进行持续固定12-36小时，制备好丝素蛋白和γ-聚谷氨酸自组装体溶液。步骤2）所述的制备好的体积浓度相同的丝素蛋白及γ-聚谷氨酸溶液混合的质量比分别为：20:1、10:1、5:1、2:1。4）丝素蛋白和γ-聚谷氨酸自组装体整理液的制备；步骤4）所述的分别制备丝素蛋白和γ-聚谷氨酸自组装体整理液的步骤是：将步骤3）制备好的质量浓度为2-10%，质量比在（20:1-2:1）范围内的丝素蛋白和γ-聚谷氨酸自组装体溶液取出，将其pH值调节至7-9之间，向其中加入自组装体溶液总量2.5-5%的交联剂乙二醇二缩水甘油醚、或者交联剂EH，再加入自组装体溶液总量0.2-1.0%的辅助试剂烷基酚环氧乙烷的缩合物TX-5，搅拌均匀；5）使用丝素蛋白和γ-聚谷氨酸自组装体整理液对涤纶织物进行整理；步骤5）所述的使用步骤4）制备的丝素蛋白和γ-聚谷氨酸自组装体整理液对涤纶织物进行整理的步骤是：将涤纶织物放入步骤4）制备的丝素蛋白和γ-聚谷氨酸自组装整理液中，在60-80℃浸渍15-30分钟，浴比1:30-1:50，取出后放入烘箱中，温度95-105℃烘干至恒重；步骤5）所述的使用步骤4）制备的丝素蛋白和γ-聚谷氨酸自组装体整理液对涤纶织物进行整理的步骤是：将涤纶织物放入步骤4）制备的丝素蛋白和γ-聚谷氨酸自组装整理液中进行浸轧焙烘整理，质量浓度为2-10%，工艺为：两浸两轧，轧余率95％；烘干：100℃下烘干（1-3）min；焙烘：120-150℃下烘焙（1-3）min。6）对经过整理过的涤纶织物进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种使用丝素蛋白和γ‑聚谷氨酸自组装体整理涤纶面料的方法，其特征在于包括以下步骤：1）：对涤纶织物进行碱处理；2）：分别制备质量质量浓度为2‑10%丝素蛋白溶液和质量质量浓度也为2‑10%γ‑聚谷氨酸溶液；3）：采用步骤）2制备的丝素蛋白溶液和γ‑聚谷氨酸溶液制备丝素蛋白和γ‑聚谷氨酸自组装体溶液；4）：采用步骤3）制备的丝素蛋白和γ‑聚谷氨酸自组装体溶液制备丝素蛋白和γ‑聚谷氨酸自组装体整理液；5）：使用步骤4）制备的丝素蛋白和γ‑聚谷氨酸自组装体整理液对步骤1）碱处理过的涤纶织物进行整理。

【技术特征摘要】
1.一种使用丝素蛋白和γ-聚谷氨酸自组装体整理涤纶面料的方法，其特征在于包括以下步骤：1）：对涤纶织物进行碱处理；2）：分别制备质量质量浓度为2-10%丝素蛋白溶液和质量质量浓度也为2-10%γ-聚谷氨酸溶液；3）：采用步骤）2制备的丝素蛋白溶液和γ-聚谷氨酸溶液制备丝素蛋白和γ-聚谷氨酸自组装体溶液；4）：采用步骤3）制备的丝素蛋白和γ-聚谷氨酸自组装体溶液制备丝素蛋白和γ-聚谷氨酸自组装体整理液；5）：使用步骤4）制备的丝素蛋白和γ-聚谷氨酸自组装体整理液对步骤1）碱处理过的涤纶织物进行整理。2.根据权利要求1所述的使用丝素蛋白和γ-聚谷氨酸自组装体整理涤纶面料的方法，其特征在于：步骤1）所述的对涤纶面料进行碱处理时，采用Ca(OH)2溶液作为碱处理剂、甲基氯化苄乙氧铵作为促进剂、脂肪醇聚氧乙烯醚作为表面活性剂的混合溶液，体积浓度分别为20-30g/L、0.5-1.5g/L、0.1-0.3g/L，65-80℃水浴，处理时间为45-65min，浴比为1:30-1:50。3.根据权利要求1或2所述的使用丝素蛋白和γ-聚谷氨酸自组装体整理涤纶面料的方法，其特征在于：步骤3）所述的制备丝素蛋白和γ-聚谷氨酸自组装体溶液包括以下步骤：a、将步骤2）制备好的体积浓度相同的丝素蛋白及γ-聚谷氨酸溶液按照质量比20:1-2:1混合，使用超声波细胞破碎仪处理30-120min，处理完毕后注入到EYELA有机合成装置的反应器中，设定转速为30-80rpm，反应温度为30-60℃，混合2-6小时；b、混合结束后向反应器中缓慢加入等体积的pH为3.5的醋酸盐缓冲液，期间使用0.1mol/L的稀盐酸将体系的pH值调节至3.5-4.0的范围，在此条件下持续组装18-24小时；c、最后加入0.2-0.5%的碳化二亚胺盐酸化物对胶束结构进行持续固定12-36小时，制备好丝素蛋白和γ-聚谷氨酸自组装体溶液。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏小舟，栗蕾，陈劲松，
申请(专利权)人：中原工学院，
类型：发明
国别省市：河南,41