一种纺丝牛奶蛋白纤维及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种纺丝牛奶蛋白纤维及其制备方法，属于纺织技术领域。本发明专利技术制备的增韧添加剂，较好的固定了牛奶纤维中的活性成分，使得其具有较好的储能性能，并且提高了牛奶纤维的力学性能，增加了拉伸性能，使得牛奶纤维在纺纱过程中不易断丝，保持牛奶纤维原有特性的同时提高了纺丝效果；制备的固色成膜剂，多巴胺在氧存在的环境下进行氧化自聚成膜，形成的膜结构有利于染料的固色；制备的抗黏附涂层，使得利用牛奶纤维所制得的纺丝进行纺纱过程中利用其低表面性能减少由于牛奶纤维本身具有黏性对机件的黏附，使得纺丝过程中不会出现飞花现象。本发明专利技术解决了目前目前牛奶纤维在纺纱过程中纤维易黏附机件，飞花现象严重的问题。

A spinning milk protein fiber and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种纺丝牛奶蛋白纤维及其制备方法
本专利技术涉及一种纺织
，具体涉及一种纺丝牛奶蛋白纤维及其制备方法。
技术介绍
随着社会的不断进步和科学技术的飞速发展，人们对生活品质的要求不断提高，舒适、保健、环保、高档、时尚集一体的服装越来越被人们所关注。目前利用现有设备，以多功能纤维为原料，结合新技术不断提高纤维的品质，制备集多功能为一体的服装产品备受消费者的青睐。牛奶纤维是一种再生蛋白质纤维，它是以牛奶为主要原料，牛奶经蒸发浓缩去除水分后，通过脱脂、碱化等加工，制得无脂的乳浊液，再经半透膜分离收集的蛋白质与黏合剂、去离子水等混合制得纺丝液，过滤脱泡后，经干法纺丝成型，再结合拉伸干燥定型等手段，得到牛奶纤维。它既有合成纤维机械强度高、尺寸稳定的特点，又具有天然纤维手感柔软、吸湿透气、亲肤环保的特点，是一种集天然纤维和合成纤维的优点于一身的半合成再生蛋白质纤维。牛奶纤维中含有10种对人体有益的氨基酸，并含有蛋白质天然保湿因子，因此能起到营养肌肤，使肌肤柔润光滑。牛奶纤维具有蚕丝般的光泽，羊绒般的柔软手感；还具有天然的吸湿性、导湿性，穿着滑爽、舒适此外，牛奶蛋白纤维及其长丝是高档的新型纤维材料，它集天然的蛋白质纤维与化学纤维之优点于一身，具有亲肤、养肤、吸湿透气、手感柔软、光泽明亮、外观华贵、物理机械性能优良、具有良好的可纺织性等特点。牛奶纤维因含有对于皮肤有营养作用的牛奶蛋白，因此对人体有亲和性，具有独特的润肌养肤、抗菌消炎、吸湿快干的功效，而且绿色环保，可生物降解，对人体健康和生态环境有益。过去的家纺面料主要是以面料的耐用和外观去赢得消费者的购买欲望。随着人们生活水平的不断提高，健康与时尚结合在一起是消费者所需要的。家纺行业普遍使用的棉纤维具有较好的吸湿性，柔软贴身。同时也具有不透气、排湿慢、容易滋生细菌产生霉变等缺点，已经不能满足人们追求健康、时尚、舒适的生活需求。目前牛奶纤维越来越多的与其它纤维共同加工成衣服面料，但是牛奶纤维本身也有类似柞蚕丝的米黄色的光泽，且不耐碱，在高温下尺寸收缩手感变差，且氧化漂白时其蛋白容易流失，一般多采用粗棉纺设备生产，产品的舒适度和柔软度等各种性能不是很高；另外，牛奶纤维在纺纱过程中纤维易黏附机件，飞花现象严重，不能满足人们更高的要求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对目前牛奶纤维在纺纱过程中纤维易黏附机件，飞花现象严重的问题，提供一种纺丝牛奶蛋白纤维及其制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下所述的技术方案是：一种纺丝牛奶蛋白纤维，包括增韧添加剂、固色成膜剂、抗黏附涂层；所述增韧添加剂的制备方法为：（1）取桑枝皮纤维干燥，粉碎过40目筛，收集过筛颗粒按质量比1~3：30~40加入二甲基亚砜搅拌混合，冷却至室温，抽滤，取抽滤渣干燥，得干燥物，取干燥物按质量比1~5：90~100加入去离子水，加入干燥物质量3~6%的2,2,6,6-四甲基哌啶-氮-氧化物，再加入干燥物质量50~60%的溴化钠搅拌混合，得搅拌混合物；（2）取搅拌混合物按质量比80~100：10~15加入次氯酸钠搅拌混合，调节pH至3~4，搅拌混合，得搅拌混合物a，取搅拌混合物a按质量比50~70：6~9加入无水乙醇，调节pH至7~7.2，离心，取沉淀冷冻干燥，即得增韧添加剂。所述步骤（1）中搅拌混合物的搅拌混合条件为：于20~25℃搅拌混合50~70min。所述固色成膜剂的制备方法为：取三羟甲基氨基甲烷按质量比1~4：40~50加入水搅拌混合，加入三羟甲基氨基甲烷4~8倍的盐酸多巴胺，调节pH至6.5~6.8，搅拌混合，得混合物，取混合物按质量比60~80：5~10加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷搅拌混合，即得固色成膜剂。所述抗黏附涂层的制备方法为：取三（2-羰基乙基）磷盐酸盐按质量比3~5：40~50加入HEPES缓冲液，搅拌混合20~30min，再加入HEPES缓冲液质量10~30%的溶菌酶，调节pH至5~6，搅拌混合，得搅拌混合物b，取搅拌混合物b按质量比2~9：10~20加入二氯甲烷，通入氮气保护，加入搅拌混合物a质量1~5%的三乙胺，再加入搅拌混合物a质量2~6%的酰氯化添加剂搅拌混合，即得抗黏附涂层。所述酰氯化添加剂为：取硬脂酰氯按质量比2~5：1~3加入月桂酰氯混合，即得。所述抗黏附涂层的搅拌混合条件为：于20~25℃搅拌混合4~6h。该制备方法包括如下步骤：取增韧添加剂按质量比3~6：10~20加入牛奶蛋白纤维纺丝液混合，进行纺丝，取制得的纺丝干燥，得干燥牛奶蛋白纤维，取固色成膜剂按质量比4~8：3~5加入抗黏附涂层，得混合液，取干燥牛奶蛋白纤维按质量比2~5：6~10加入混合液中浸泡，于20~30℃保温24~36h，灭酶，得灭酶物，取灭酶物于紫外光照射，干燥，即得抗黏附牛奶蛋白纤维。所述紫外光照射的条件为：于600W、25~30℃紫外光照射20~30min。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本专利技术制备的增韧添加剂是以桑枝皮为原料经二甲亚砜处理，再经2,2,6,6-四甲基哌啶-氮-氧化物进行氧化得到纳米型纤维素晶须，其在牛奶蛋白纤维基质中均匀分散，与基体之间形成较强的界面结合，同时限制了晶须附近牛奶纤维无定形区分子链的自由运动，较好的固定了牛奶纤维中的活性成分，使得其具有较好的储能性能，并且提高了牛奶纤维的力学性能，增加了拉伸性能，使得牛奶纤维在纺纱过程中不易断丝，保持牛奶纤维原有特性的同时提高了纺丝效果；（2）本专利技术制备的固色成膜剂是以三羟甲基氨基甲烷、盐酸多巴胺等原料，经γ-氨丙基三乙氧基硅烷修饰负载于牛奶纤维表面，多巴胺在氧存在的环境下进行氧化自聚成膜，形成的膜结构有利于染料的固色，同时多巴胺也能作为粘合剂和还原剂，保护了内部牛奶蛋白的活性，不易在洗涤过程中遭到损伤，延长了牛奶纤维的使用，最后通过紫外光固化使得固化时间缩短，提高了牛奶纤维的性能；（3）本专利技术制备的抗黏附涂层是以三（2-羰基乙基）磷盐酸盐、溶菌酶等原料，加入的三（2-羰基乙基）磷盐酸盐通过二硫键还原，使得溶菌酶分子构象发生转变，使其聚集并自组装形成纳米级颗粒吸附于牛奶纤维表层，形成粗糙的表面结构，再经低表面能的酰氯化添加剂修饰，在纤维表面形成超疏水的包膜，使得利用牛奶纤维所制得的纺丝进行纺纱过程中利用其低表面性能减少由于牛奶纤维本身具有黏性对机件的黏附，使得纺丝过程中不会出现飞花现象。具体实施方式增韧添加剂的制备方法为：（1）取桑枝皮纤维干燥，粉碎过40目筛，收集过筛颗粒按质量比1~3：30~40加入二甲基亚砜，于50~60℃搅拌混合3~6h，冷却至室温，抽滤，取抽滤渣干燥，得干燥物，取干燥物按质量比1~5：90~100加入去离子水，加入干燥物质量3~6%的2,2,6,6-四甲基哌啶-氮-氧化物，再加入干燥物质量50~60%的溴化钠，于20~25℃搅拌混合50~70min，得搅拌混合物；（2）取搅拌混合物按质量比80~100：10~15加入次氯酸钠，搅拌混合20~30min，调节pH至3~4，于20~30℃搅拌混合1~3h，得搅拌混合物a，取搅拌混合物a按质量比50~70：6~9加入无水乙醇，调节pH至7~7.2，离心，取沉淀冷冻干燥，即得增韧添加剂。固色成膜剂的制备方法为：取三羟甲基氨基甲烷按质本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纺丝牛奶蛋白纤维，其特征在于，包括增韧添加剂、固色成膜剂、抗黏附涂层；所述增韧添加剂的制备方法为：（1）取桑枝皮纤维干燥，粉碎过40目筛，收集过筛颗粒按质量比1~3：30~40加入二甲基亚砜搅拌混合，冷却至室温，抽滤，取抽滤渣干燥，得干燥物，取干燥物按质量比1~5：90~100加入去离子水，加入干燥物质量3~6%的2,2,6,6‑四甲基哌啶‑氮‑氧化物，再加入干燥物质量50~60%的溴化钠搅拌混合，得搅拌混合物；（2）取搅拌混合物按质量比80~100：10~15加入次氯酸钠搅拌混合，调节pH至3~4，搅拌混合，得搅拌混合物a，取搅拌混合物a按质量比50~70：6~9加入无水乙醇，调节pH至7~7.2，离心，取沉淀冷冻干燥，即得增韧添加剂。

【技术特征摘要】
1.一种纺丝牛奶蛋白纤维，其特征在于，包括增韧添加剂、固色成膜剂、抗黏附涂层；所述增韧添加剂的制备方法为：（1）取桑枝皮纤维干燥，粉碎过40目筛，收集过筛颗粒按质量比1~3：30~40加入二甲基亚砜搅拌混合，冷却至室温，抽滤，取抽滤渣干燥，得干燥物，取干燥物按质量比1~5：90~100加入去离子水，加入干燥物质量3~6%的2,2,6,6-四甲基哌啶-氮-氧化物，再加入干燥物质量50~60%的溴化钠搅拌混合，得搅拌混合物；（2）取搅拌混合物按质量比80~100：10~15加入次氯酸钠搅拌混合，调节pH至3~4，搅拌混合，得搅拌混合物a，取搅拌混合物a按质量比50~70：6~9加入无水乙醇，调节pH至7~7.2，离心，取沉淀冷冻干燥，即得增韧添加剂。2.根据权利要求1所述的纺丝牛奶蛋白纤维，其特征在于，所述步骤（1）中搅拌混合物的搅拌混合条件为：于20~25℃搅拌混合50~70min。3.根据权利要求1所述的纺丝牛奶蛋白纤维，其特征在于，所述固色成膜剂的制备方法为：取三羟甲基氨基甲烷按质量比1~4：40~50加入水搅拌混合，加入三羟甲基氨基甲烷4~8倍的盐酸多巴胺，调节pH至6.5~6.8，搅拌混合，得混合物，取混合物按质量比60~80：5~10加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷搅拌混合，即得固色成膜剂。4.根据权利要求1所述的纺丝牛奶蛋白纤维，其特征在于，所述抗黏附涂层的制备方法为：...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭运桂，
申请(专利权)人：谭运桂，
类型：发明
国别省市：湖南,43