牛奶蛋白复合纤维的制备方法、牛奶蛋白复合纤维及应用技术

本发明专利技术提供了一种牛奶蛋白复合纤维的制备方法，其包括如下步骤：棉纤维的预处理、棉纤维的还原牛奶蛋白液的制备、牛奶蛋白复合纤维的制备；本发明专利技术的牛奶蛋白复合纤维制备方法，其原料易得，反应步骤紧凑，过程容易控制，工艺可操作性和可重复性强；本发明专利技术还提供了牛奶蛋白复合纤维，其包括芯部的棉纤维和位于棉纤维外表面的牛奶蛋白，及其作为服装材料的应用；当做成成衣穿在身上时，由牛奶蛋白直接接触皮肤，其比现有的植物纤维亲肤性好，而且具有蚕丝的光泽，吸汗性强，尺寸稳定性好，成本低廉；本发明专利技术提供的牛奶蛋白复合纤维的应用，其可应来制备贴身内衣，比如胸罩、内裤、小背心和夏季服装。

【技术实现步骤摘要】
牛奶蛋白复合纤维的制备方法、牛奶蛋白复合纤维及应用
本专利技术涉及纺织工业材料领域，具体是涉及一种牛奶蛋白复合纤维的制备方法、牛奶蛋白复合纤维及应用。
技术介绍
当今，随着石油等化石燃料的日益减少，价格随之也水涨船高，完全依靠化石燃料的合成纤维成本也逐步走高，量的增长受到很大的约束，另一方面，合成纤维也有其天然的缺点，比如亲肤性差，舒适度相对于天然纤维逊色，因此，天然纤维成为人们追求舒适生活的首选。但是，蚕丝等天然纤维价格昂贵，棉的亲肤性能又不尽完美，因此，天然功能性纺织品已逐步成为市场主流，如何在现有的天然纤维的基础上进行结构重组或改性成为新兴的研究热点。牛奶蛋白纤维属于再造蛋白质纤维，但是其存在强度不高、抗拉性能差、尺寸稳定性不高的缺点。为改善其性能，现有技术中采用牛奶蛋白纤维和其他纤维混纺的形式制备纱线，由于牛奶蛋白纤维和其他纤维的化学性能差别较大，制成的纱线存在染色、整理上的困难。因此，如何开发一种兼具牛奶蛋白纤维和其他纤维优点的复合纤维成为人们感兴趣的研究方向。文献中已有记载牛奶蛋白和化学纤维反生接枝共聚反应制备复合纤维的先例，但尚未有记载牛奶蛋白和天然纤维形成复合纤维的研究。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题在于，针对现有化学纤维成本走高、舒适性不够，植物纤维亲肤性尚待改善的问题，本专利技术提供了一种亲肤性好，价格低廉的牛奶蛋白复合纤维的制备方法、牛奶蛋白复合纤维及其应用。本专利技术解决问题所采用的技术方案为:牛奶蛋白复合纤维的制备方法，包括以下步骤:I)棉纤维的预处理:将氢氧化钠溶液加入到棉纤维中，室温下,超声震荡30?50s，过滤，冲洗；2)棉纤维的还原:将步骤I)处理过的棉纤维加入到高碘酸钠溶液中，搅拌反应2?4h，过滤，冲洗，得到改性棉纤维；3)牛奶蛋白液的制备:配置氢氧化钠溶液，向该氢氧化钠溶液中加入橄榄油，于30?50°C下搅拌混合3?10小时，再加入牛奶，搅拌5?30分钟，过滤除去固体物，得到牛奶蛋白液，所述橄榄油用量为所述氢氧化钠溶液重量的2?3倍；4)将步骤2)制备的改性棉纤维加入到步骤3)制备的牛奶蛋白液中，于80?100°C下搅拌反应10?20h，过滤，洗涤，烘干，即得到所述牛奶蛋白复合纤维。所述步骤I)中的氢氧化钠溶液的重量百分比浓度为15?25%。所述高碘酸钠溶液的重量百分比浓度为0.05?0.2%。所述步骤3)中的氢氧化钠溶液的重量百分比浓度为25?40%，所述牛奶的加入量为氢氧化钠溶液和橄榄油总重量的50%?150%。所述步骤I)和步骤2)中的冲洗步骤所用冲洗液为去离子水。所述步骤2)反应是在避光条件下进行的。所述步骤I)中，所述棉纤维完全浸没于氢氧化钠溶液中；所述步骤2)中，所述处理过的棉纤维完全浸没于所述高碘酸钠溶液中；所述步骤4)中，所述改性棉纤维完全浸没于所述牛奶蛋白液中。所述步骤4)中，所述烘干条件为60?80°C下烘干，或在50?70°C时真空抽干。一种采上述方法制备的牛奶蛋白复合纤维，其由位于芯部的棉纤维和包覆于该棉纤维外表面的牛奶蛋白薄膜层构成，所述牛奶蛋白薄膜层的表面包覆率不小于80%，所述棉纤维的直径与薄膜层的厚度比为:10:1?20:1。上述牛奶蛋白复合纤维作为服装材料的应用，具体可作为织造服装布料材料，由其制成的布料，作为服装面料或里料。本专利技术的有益效果为:本专利技术的牛奶蛋白复合纤维制备方法，其原料易得，反应步骤紧凑，过程容易控制，工艺可操作性和可重复性强；本专利技术提供的复合牛奶蛋白复合纤维，其包括芯部的棉纤维和位于棉纤维外表面的牛奶蛋白，当采用该纤维做成的布料，制成成衣穿在身上时，由牛奶蛋白直接接触皮肤，其比现有的植物纤维亲肤性好，而且具有蚕丝的光泽，吸汗性强，尺寸稳定性好，成本低廉；本专利技术提供的牛奶蛋白复合纤维的应用，其可应用制备贴身内衣，比如胸罩、内裤、小背心和夏季服装。【附图说明】图1为本专利技术实施例牛奶蛋白复合纤维制备方法流程图。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1:请参阅图1，示出本专利技术实施例的牛奶蛋白复合纤维制备方法流程图，该方法包括以下步骤:I)棉纤维的预处理:将氢氧化钠溶液加入到棉纤维中，室温下，超声震荡30?50s，过滤，冲洗；2)棉纤维的还原:将步骤I)处理过的棉纤维加入到高碘酸钠溶液中，搅拌反应2?4h，过滤，冲洗，得到改性棉纤维；3)牛奶蛋白液的制备:配置氢氧化钠溶液，向该氢氧化钠溶液中加入橄榄油，于30?50°C下搅拌混合3?10小时，再加入牛奶，搅拌5?30分钟，过滤除去固体物，得到牛奶蛋白液，所述橄榄油用量为所述氢氧化钠溶液重量的2?3倍；4)将步骤2)制备的改性棉纤维加入到步骤3)制备的牛奶蛋白液中，于80?100°C下搅拌反应10?20h，过滤，洗涤，烘干，即得到所述牛奶蛋白复合纤维。步骤I)中的氢氧化钠溶液的重量百分比浓度为15?25%,氢氧化钠溶液可以使棉纤维发生溶胀，在显微镜下观察，可发现棉纤维横截面由未处理前的不规则的扁形变为规则的圆形，从而增大了棉纤维的比表面积，有利于后续反应的进行；步骤3)中的氢氧化钠溶液的重量百分比浓度为25?40%，牛奶的加入量为氢氧化钠溶液和橄榄油总重量的50 %?150 %。加入橄榄油的主要目的是为了减弱氢氧化钠的碱性，避免强碱溶液对牛奶成分的破坏，并增强牛奶蛋白在溶液中的溶解性。步骤I)和步骤2)中的冲洗步骤所用冲洗液为去离子水，洗涤原则是少量多次，以彻底除去残留的氢氧化钠和高碘酸钠。步骤2)中高碘酸钠溶液的重量百分比浓度范围为0.05?0.2%。当高碘酸钠溶液浓度高于0.2%时，棉纤维会发生明显的氧化降解副反应，棉纤维的大分子链被解聚，导致棉纤维的力学性能降低，因此，上述高碘酸钠溶液的浓度以不超过0.2%为宜，当浓度低于0.2%时，高碘酸钠溶液可选择性氧化棉纤维上的葡萄糖基环，生成醛基基团。随着高碘酸钠溶液浓度的不同，可选择性氧化的范围和程度会出现差别:浓度大时，可选择性氧化范围大和程度高，浓度小时，可选择性氧化范围小和程度小。为避免由于光照因素所造成的超氧化现象，使反应向预期进行，上述氧化反应应该在避光条件下进行。通过步骤2)反应后制备的改性棉纤维由于含有大量醛基，当遇到牛奶蛋白时，这些醛基会和牛奶蛋白在碱性条件下发生反应，使牛奶蛋白以支链的形式附着于棉纤维外表面上，因此就形成了棉纤维处于内芯、牛奶蛋白处于表层的双层结构。为了保证反应的充分进行，步骤I)中，棉纤维应完全浸没于氢氧化钠溶液中；步骤2)中，处理过的棉纤维应完全浸没于所述高碘酸钠溶液中；步骤4)中，改性棉纤维应完全浸没于牛奶蛋白液中。步骤4)中的烘干步骤，可在60?80°C下自然烘干，也可以在50?70°C左右的环境下真空抽干。此外，本专利技术实施例还提供一种牛奶蛋白复合纤维，其由位于芯部的棉纤维和包覆于该棉纤维外表面的牛奶蛋白薄膜层构成，所述牛奶蛋白薄膜层的表面包覆率不小于80%，所述棉纤维的直径与薄膜层的厚度比为:10:1?20:1，上述牛奶蛋白复合纤维是采用上述实施例所提供的制备方法制得。相比现有的植物纤维，本方法制备的牛奶蛋白复合纤维本文档来自技高网...

【技术保护点】
牛奶蛋白复合纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)棉纤维的预处理：将氢氧化钠溶液加入到棉纤维中，室温下，超声震荡30～50s，过滤，冲洗；2)棉纤维的还原：将步骤1)处理过的棉纤维加入到高碘酸钠溶液中，搅拌反应2～4h，过滤，冲洗，得到改性棉纤维；3)牛奶蛋白液的制备：配置氢氧化钠溶液，向该氢氧化钠溶液中加入橄榄油，于30～50℃下搅拌混合3～10小时，再加入牛奶，搅拌5～30分钟，过滤除去固体物，得到牛奶蛋白液，所述橄榄油用量为所述氢氧化钠溶液重量的2～3倍；4)将步骤2)制备的改性棉纤维加入到步骤3)制备的牛奶蛋白液中，于80～100℃下搅拌反应10～20h，过滤，洗涤，烘干，即得到所述牛奶蛋白复合纤维。

【技术特征摘要】
1.牛奶蛋白复合纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)棉纤维的预处理:将氢氧化钠溶液加入到棉纤维中，室温下，超声震荡30?50s，过滤，冲洗； 2)棉纤维的还原:将步骤I)处理过的棉纤维加入到高碘酸钠溶液中，搅拌反应2?4h，过滤，冲洗，得到改性棉纤维； 3)牛奶蛋白液的制备:配置氢氧化钠溶液，向该氢氧化钠溶液中加入橄榄油，于30?50°C下搅拌混合3?10小时，再加入牛奶，搅拌5?30分钟，过滤除去固体物，得到牛奶蛋白液，所述橄榄油用量为所述氢氧化钠溶液重量的2?3倍； 4)将步骤2)制备的改性棉纤维加入到步骤3)制备的牛奶蛋白液中，于80?100°C下搅拌反应10?20h，过滤，洗涤，烘干，即得到所述牛奶蛋白复合纤维。2.根据权利要求1所述的牛奶蛋白复合纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤I)中的氢氧化钠溶液的重量百分比浓度为15?25%。3.根据权利要求1所述的牛奶蛋白复合纤维的制备方法，其特征在于，所述高碘酸钠溶液的重量百分比浓度为0.05?0.2%。4.根据权利要求1所述的牛奶蛋白复合纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中的氢氧化钠溶液的重量百分比浓...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昌平，沈玉姬，莫惠西，廖丽容，
申请(专利权)人：广东都市丽人实业有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44