一种增强天然蛋白纤维拉伸力学性能的方法技术

技术编号:12340908 阅读:137 留言:0更新日期:2015-11-18 13:52
本发明专利技术涉及一种增强天然蛋白纤维拉伸力学性能的方法,属于纺织材料技术领域。本发明专利技术的一种增强天然蛋白纤维拉伸力学性能的方法是将天然蛋白纤维经过天然蛋白纤维预处理、改性溶液的制备、铵盐分子嵌入天然蛋白纤维、铵盐分子嵌入的天然蛋白纤维的清洗、微牵伸和热定型得到拉伸力学性能增强的天然蛋白纤维。本发明专利技术实现了天然蛋白纤维断裂强度、杨氏模量和断裂伸长率的同时增强,通过本发明专利技术制备的天然蛋白纤维断裂强度增加30-80%,断裂伸长率增加60-120%,杨氏模量增加30-70%。本发明专利技术的制备方法工艺设备简单,无需特殊设备,成本较低,对生态环境无污染,可控性高,易于实现工业化生产,具有很大的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种增强天然蛋白纤维拉伸力学性能的方法
本专利技术涉及一种增强天然蛋白纤维拉伸力学性能的方法,属于纺织材料

技术介绍
天然蛋白纤维主要包括蚕丝、蜘蛛丝、羊毛、羽绒、兔毛和牦牛毛等等。天然蛋白纤维以其优异的性能被广泛应用在纺织领域。其中,蜘蛛丝以其优异的热稳定性、弹性和抗拉等特殊性能,有“生物钢”之称,吸引了众多科研人员的兴趣,具有极高的研究价值和应用价值。但其有难以饲养、产量低和收集困难等问题,导致其无法在纺织工业中进行应用。因此,对蚕丝、羊毛和兔毛等进行增强改性,达到甚至超过蜘蛛丝的拉伸力学性能越来越具有重要的意义。天然蛋白纤维拉伸力学性能增强的现有技术包括如下三个:1.通过物理或化学的手段使天然蛋白质大分子之间产生交联,进而增强天然蛋白纤维;2.通过热处理或化学浸泡的方法,去除杂质和少量非结晶物质,重新调整天然蛋白纤维的取向度和规整度,实现增强天然蛋白纤维拉伸力学性能的目的;3.在天然蛋白纤维中引入无机分子、纳米粒子或纳米针状材料等,实现天然蛋白纤维拉伸力学性能的增强。上述增强天然蛋白纤维拉伸力学性能的方法是从分子间力方面、聚集态方面以及添加增强体方面进行设计和实施的,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种增强天然蛋白纤维拉伸力学性能的方法,其特征在于,所述的方法按以下步骤进行:a 天然蛋白纤维的预处理在索氏萃取器中,将天然蛋白纤维采用无水乙醚进行虹吸循环清洗,清洗2‑5h后放入温度为80‑90℃干燥箱中干燥1‑2h直至天然蛋白纤维表面的乙醚去除,得到预处理后的天然蛋白纤维,其中,天然蛋白纤维的虹吸循环清洗次数为20‑50次;b 改性溶液的制备按如下质量百分比:去离子水                       15~97.5%铵盐                           1~70%含酰胺键的极性溶剂             0.5~10%丙酮                 ...

【技术特征摘要】
1.一种增强天然蛋白纤维拉伸力学性能的方法,其特征在于,所述的方法按以下步骤进行:a天然蛋白纤维的预处理在索氏萃取器中,将天然蛋白纤维采用无水乙醚进行虹吸循环清洗,清洗2-5h后放入温度为80-90℃干燥箱中干燥1-2h直至天然蛋白纤维表面的乙醚去除,得到预处理后的天然蛋白纤维,其中,天然蛋白纤维的虹吸循环清洗次数为20-50次;b改性溶液的制备按如下质量百分比:将铵盐、含酰胺键的极性溶剂、丙酮和低相对分子量阴离子型表面活性剂放入去离子水中得到混合溶液,然后将混合溶液的温度升高至25~98℃并机械搅拌3-5h后得到改性溶液,其中,搅拌速率为800-3000r/min;c铵盐分子嵌入天然蛋白纤维将经步骤a得到的预处理后的天然蛋白纤维放入经步骤b制备的改性溶液中,在温度为80-130℃、气压为0.101-0.270MPa的条件下进行高温高压浸泡和溶胀处理1-5h,在高温高压浸泡和溶胀的作用下,改性溶液中的铵盐分子扩散至预处理后的天然蛋白纤维的无定形区大分子之间,得到铵盐分子嵌入的天然蛋白纤维;d铵盐分子嵌入的天然蛋白纤维的清洗、微牵伸和热定型将步骤c制备的铵盐分子嵌入的天然蛋白纤维放入温度为18-32℃的去离子水中进行清洗,清洗1...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘欣唐运容徐卫林曹根阳李文斌张博文杨锴张科
申请(专利权)人:武汉纺织大学
类型:发明
国别省市:湖北;42

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