丝性能服装和产品及其制备方法技术

本文公开了丝浸入的性能服装及其制备方法。在一些实施方案中，丝性能服装包括用纯丝纤蛋白基蛋白片段的水溶液涂布的纺织品、织物、消费品、皮革和其它材料。在一些实施方案中，涂布的服装产品、纺织品和内饰材料以及其它材料表现出令人惊讶的改进的水分管理性质、抗微生物生长性、提高的耐磨性和耐火性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】丝性能服装和产品及其制备方法对相关申请的交叉引用本国际专利申请是2015年12月2日提交的国际专利申请PCT/US2015/063545的部分继续申请案，并进一步要求2016年6月1日提交的美国临时申请62/344,273和2016年2月21日提交的美国临时申请62/297,929和2015年10月22日提交的美国临时申请62/245,221和2015年7月14日提交的美国临时申请62/192,477的权益。这些申请各自的内容全文经此引用并入本文。专利
在一些实施方案中，本专利技术涉及丝涂布的性能服装和用于家庭和汽车应用的产品，如被纯丝纤蛋白基蛋白(puresilkfibroin-basedproteins)或其蛋白片段涂布的织物或皮革。专利技术背景丝是各种昆虫和蜘蛛生产的天然聚合物，并包含长丝芯蛋白(filamentcoreprotein)、丝纤蛋白和由非长丝状蛋白(丝胶蛋白)构成的胶状涂层。丝纤维重量轻、透气并且低变应原性。丝在贴肤穿着时舒适并且隔热性极好；在寒冷温度下使穿戴者保持暖和并在温暖温度下比许多其它织物更凉爽。专利技术概述在本文中公开了丝性能服装及其制备方法。根据本文所述的方面，本公开涉及一种产品，包括但不限于被构造成穿戴或携带在身体上的服装、垫料、鞋、手套、行李、毛皮、首饰和包袋，其至少部分用本公开的纯丝纤蛋白基蛋白片段的溶液进行表面处理以在所述产品上产生丝涂层。在一些实施方案中，丝纤蛋白基蛋白或其片段的溶液可以是水溶液、有机溶液或乳状液。在一个实施方案中，所述产品由纺织材料制造。在一个实施方案中，所述产品由非纺织材料制造。在一个实施方案中，可以将所需添加剂添加到本公开的纯丝纤蛋白基蛋白片段的水溶液中以产生具有所需添加剂的丝涂层。在一个实施方案中，提供一种用可包括丝基蛋白或其片段的丝纤蛋白涂布材料以提供丝纤蛋白涂布材料的方法，其中涂布在丝纤蛋白涂布材料上的丝纤蛋白可对所选温度耐热。在一些实施方案中，所述方法可包括制备可包含小于大约1体积％(v/v)或小于大约0.1体积％(v/v)或小于大约0.01体积％(v/v)或小于大约0.001体积％(v/v)的浓度的低分子量丝纤蛋白、中分子量丝纤蛋白和高分子量丝纤蛋白的一种或多种的丝纤蛋白溶液。在一些实施方案中，所述方法可包括用丝纤蛋白溶液涂布材料表面。在一些实施方案中，所述方法可包括干燥已用丝纤蛋白溶液涂布的材料表面以提供丝纤蛋白涂布材料，其中干燥材料表面包括加热材料表面而不显著降低丝纤蛋白涂层性能。在一个实施方案中，提供一种用可包含丝基蛋白或其片段的丝纤蛋白溶液涂布纺织品以提供丝纤蛋白涂布制品的方法，其中涂布在丝纤蛋白涂布制品上的丝纤蛋白可对所选温度耐热。在一些实施方案中，所述方法可包括制备具有低分子量丝纤蛋白、中分子量丝纤蛋白和高分子量丝纤蛋白的一种或多种的丝纤蛋白溶液。在一些实施方案中，所述方法可包括用酸性试剂酸性调节丝纤蛋白溶液的pH。在一些实施方案中，所述方法可包括用丝纤蛋白溶液涂布纺织品表面。在一些实施方案中，所述方法可包括干燥已用丝纤蛋白溶液涂布的纺织品表面以提供丝纤蛋白涂布制品，其中干燥纺织品表面包括加热纺织品表面而不显著降低丝纤蛋白涂层性能。在一些实施方案中，提供一种制造可包括所选织物性质的丝纤蛋白涂布的纺织品的方法。在一些实施方案中，所述方法可包括将丝基蛋白或其片段与一种或多种化学剂混合以提供涂料溶液，其中可以选择所述一种或多种化学剂以改变丝纤蛋白涂布的纺织品的第一所选性质和第二所选性质的一种或多种。在一些实施方案中，所述方法可包括用浴涂法、单面辊涂(kissrolling)法、喷涂法和双面辊涂法的一种或多种向待涂布的纺织品提供所述涂料溶液。在一些实施方案中，所述方法可包括从丝纤蛋白涂布的纺织品中除去过量涂料溶液。在一些实施方案中，所述方法可包括加热丝纤蛋白涂布的纺织品以改变丝纤蛋白涂布的纺织品的第三所选性质。在一些实施方案中，第一所选性质可包括抗微生物性质、拒水性质、拒油性质、阻燃性质、着色性质、织物软化性质、防污性质、pH调节性质、抗摩擦脱色性质、抗起球性质和防毡缩性质的一种或多种。在一些实施方案中，第二所选性质可包括润湿时间、吸收速率、铺展速度、累积单向传输和总体水分管理能力的一种或多种。在一些实施方案中，第三所选性质可包括织物手感、织物拉伸和悬垂性的一种或多种。在一个实施方案中，本专利技术的丝纤蛋白涂布材料可以用低分子量丝、中分子量丝和高分子量丝的一种或多种涂布以提供具有增强的疏水或亲水性质的所得涂布材料。在一个实施方案中，本文所述的丝纤蛋白涂料涂布的材料可包括纺织品、机织材料、非织造材料、针织材料、钩编材料和皮革材料的一种或多种。在一个实施方案中，本专利技术提供一种具有涂层的包含纤维或纱线的制品，其中所述涂层包含具有大约5kDa至大约144kDa的重均分子量范围的丝基蛋白或其片段。在一个实施方案中，本专利技术提供一种具有涂层的包含纤维或纱线的制品，其中所述涂层包含具有大约1至400个残基或1至300个残基或1至200个残基或1至100个残基或1至50个残基或5至25个残基或10至20个残基的氨基酸残基平均数的丝基蛋白或其片段。在一个实施方案中，本专利技术提供一种具有涂层的包含纤维或纱线的制品，其中所述涂层包含具有大约5kDa至大约144kDa的重均分子量范围的丝基蛋白或其片段，并且其中所述制品是织物。在一个实施方案中，本专利技术提供一种具有涂层的包含纤维或纱线的制品，其中所述涂层包含具有大约5kDa至大约144kDa的重均分子量范围的丝基蛋白或其片段，其中所述丝基蛋白或其片段包含具有大约0.01％(w/w)至大约10％(w/w)丝胶蛋白的丝纤蛋白基蛋白或蛋白片段。在一个实施方案中，本专利技术提供一种具有涂层的包含纤维或纱线的制品，其中所述涂层包含具有大约5kDa至大约144kDa的重均分子量范围的丝基蛋白或其片段，其中所述丝基蛋白或其片段选自天然丝基蛋白或其片段、重组丝基蛋白或其片段及其组合。在一个实施方案中，本专利技术提供一种具有涂层的包含纤维或纱线的制品，其中所述涂层包含具有大约5kDa至大约144kDa的重均分子量范围的丝基蛋白或其片段，其中所述丝基蛋白或其片段选自天然丝基蛋白或其片段、重组丝基蛋白或其片段及其组合，其中所述丝基蛋白或其片段是选自蛛丝基蛋白或其片段、蚕丝基蛋白或其片段及其组合的天然丝基蛋白或其片段。在一个实施方案中，本专利技术提供一种具有涂层的包含纤维或纱线的制品，其中所述涂层包含具有大约5kDa至大约144kDa的重均分子量范围的丝基蛋白或其片段，其中所述丝基蛋白或其片段选自天然丝基蛋白或其片段、重组丝基蛋白或其片段及其组合，其中所述丝基蛋白或其片段是选自蛛丝基蛋白或其片段、蚕丝基蛋白或其片段及其组合的天然丝基蛋白或其片段，其中所述天然丝基蛋白或片段是蚕丝基蛋白或其片段，且所述蚕丝基蛋白或其片段是桑蚕丝基蛋白或其片段。在一个实施方案中，本专利技术提供一种具有涂层的包含纤维或纱线的制品，其中所述涂层包含具有大约5kDa至大约144kDa的重均分子量范围的丝基蛋白或其片段，其中所述丝基蛋白或片段包含丝和共聚物。在一个实施方案中，本专利技术提供一种具有涂层的包含纤维或纱线的制品，其中所述涂层包含具有大约5kDa至大约144kDa的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用包含丝基蛋白或其片段的丝纤蛋白涂布材料以提供丝纤蛋白涂布的材料的方法，其中涂布在丝纤蛋白涂布的材料上的丝纤蛋白对所选温度耐热，所述方法包括：(a)制备包含小于大约1体积％(v/v)的浓度的低分子量丝纤蛋白、中分子量丝纤蛋白和高分子量丝纤蛋白的一种或多种的丝纤蛋白溶液；(b)用所述丝纤蛋白溶液涂布所述材料的表面；和(c)干燥已用丝纤蛋白溶液涂布的材料的表面以提供丝纤蛋白涂布的材料，其中干燥材料的表面包括加热材料的表面而不显著改变丝纤蛋白涂层性能。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.14 US 62/192477;2015.10.22 US 62/245221;201.一种用包含丝基蛋白或其片段的丝纤蛋白涂布材料以提供丝纤蛋白涂布的材料的方法，其中涂布在丝纤蛋白涂布的材料上的丝纤蛋白对所选温度耐热，所述方法包括：(a)制备包含小于大约1体积％(v/v)的浓度的低分子量丝纤蛋白、中分子量丝纤蛋白和高分子量丝纤蛋白的一种或多种的丝纤蛋白溶液；(b)用所述丝纤蛋白溶液涂布所述材料的表面；和(c)干燥已用丝纤蛋白溶液涂布的材料的表面以提供丝纤蛋白涂布的材料，其中干燥材料的表面包括加热材料的表面而不显著改变丝纤蛋白涂层性能。2.权利要求1的方法，其中所述丝纤蛋白溶液包含低分子量丝纤蛋白。3.前述权利要求任一项的方法，其中所述丝纤蛋白溶液包含中分子量丝纤蛋白。4.前述权利要求任一项的方法，其中所述制备丝纤蛋白溶液的步骤包括将化学织物柔软剂添加到所述丝纤蛋白溶液中。5.前述权利要求任一项的方法，其中所述丝纤蛋白溶液包含布朗斯台德酸。6.前述权利要求任一项的方法，其中所述丝纤蛋白溶液包含柠檬酸和乙酸的一种或多种。7.前述权利要求任一项的方法，其中所述涂布材料表面的步骤包括辊施加工艺、饱和和除去工艺和局部施加工艺的一种或多种。8.前述权利要求任一项的方法，其中所述涂布材料表面的步骤包括浴涂法、单面辊涂法、喷涂和双面辊涂法的一种或多种。9.前述权利要求任一项的方法，其中所述涂布材料表面的步骤包括涂布所述材料的一个表面。10.前述权利要求任一项的方法，其中所述涂布材料表面的步骤包括涂布所述材料的两个表面。11.前述权利要求任一项的方法，其进一步包括在用所述丝纤蛋白溶液涂布所述材料的表面之前将所述材料的表面染色的步骤。12.权利要求1-10任一项的方法，其进一步包括在用所述丝纤蛋白溶液涂布所述材料的表面之后将所述材料的表面染色的步骤。13.前述权利要求任一项的方法，其中所述材料包含机织材料、非织造材料、针织材料和钩编材料的一种或多种。14.前述权利要求任一项的方法，其中所述材料包含织物、线、纱线或其组合。15.前述权利要求任一项的方法，其中所述材料包含聚酯、聚酰胺、聚芳酰胺、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、有机硅、聚氨酯和聚乙二醇的混合物、超高分子量聚乙烯、高性能聚乙烯、尼龙和LYCRA的一种或多种。16.通过权利要求1-15任一项的方法制成的丝纤蛋白涂布的材料。17.一种用包含丝基蛋白或其片段的丝纤蛋白溶液涂布纺织品以提供丝纤蛋白涂布的制品的方法，其中涂布在丝纤蛋白涂布的制品上的丝纤蛋白对所选温度耐热，所述方法包括下列步骤：(a)制备具有低分子量丝纤蛋白、中分子量丝纤蛋白和高分子量丝纤蛋白的一种或多种的丝纤蛋白溶液；(b)用酸性试剂酸性调节所述丝纤蛋白溶液的pH；(c)用所述丝纤蛋白溶液涂布纺织品的表面；和(d)干燥已用丝纤蛋白溶液涂布的纺织品的表面以提供丝纤蛋白涂布的制品，其中干燥纺织品的表面包括加热纺织品表面而不显著改变丝纤蛋白涂层性能。18.权利要求17的方法，其中所述丝纤蛋白溶液包含低分子量丝纤蛋白。19.权利要求17和18任一项的方法，其中所述丝纤蛋白溶液包含中分子量丝纤蛋白。20.权利要求17-19任一项的方法，其中所述制备丝纤蛋白溶液的步骤包括将化学织物柔软剂添加到所述丝纤蛋白溶液中。21.权利要求17-20任一项的方法，其中所述酸性试剂包含布朗斯台德酸。22.权利要求17-21任一项的方法，其中所述酸性试剂包含柠檬酸和乙酸的一种或多种。23.权利要求17-22任一项的方法，其中所述涂布纺织品表面的步骤包括辊施加工艺、饱和和除去工艺和局部施加工艺的一种或多种。24.权利要求17-23任一项的方法，其中所述涂布纺织品表面的步骤包括浴涂法、单面辊涂法、喷涂和双面辊涂法的一种或多种。25.权利要求17-24任一项的方法，其中所述涂布纺织品表面的步骤包括涂布纺织品的一个表面。26.权利要求17-25任一项的方法，其中所述涂布纺织品表面的步骤包括涂布纺织品的两个表面。27.权利要求17-26任一项的方法，其进一步包括在用所述丝纤蛋白溶液涂布纺织品表面之前将纺织品表面染色的步骤。28.权利要求17-26任一项的方法，其进一步包括在用所述丝纤蛋白溶液涂布纺织品表面之后将纺织品表面染色的步骤。29.权利要求17-28任一项的方法，其中所述纺织品包含机织材料、非织造材料、针织材料和钩编材料的一种或多种。30.权利要求17-29任一项的方法，其中所述纺织品包含织物、线、纱线或其组合。31.权利要求17-30任一项的方法，其中所述纺织品包含聚酯、聚酰胺、聚芳酰胺、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、有机硅、聚氨酯和聚乙二醇的混合物、超高分子量聚乙烯、高性能聚乙烯、尼龙和LYCRA的一种或多种。32.通过权利要求17-31任一项的方法制成的丝纤蛋白涂布的制品。33.一种制造具有所选织物性质的丝纤蛋白涂布的纺织品的方法，所述方法包括下列步骤：(a)将丝基蛋白或其片段与一种或多种化学剂混合以提供涂布溶液，其中选择所述一种或多种化学剂以改变所述丝纤蛋白涂布的纺织品的第一所选性质和第二所选性质的一种或多种；(b)用浴涂法、单面辊涂法、喷涂和双面辊涂法的一种或多种向待涂布的纺织品提供所述涂布溶液；(c)从所述丝纤蛋白涂布的纺织品除去过量的涂布溶液；和(d)加热所述丝纤蛋白涂布的纺织品以改变所述丝纤蛋白涂布的纺织品的第三所选性质。34.权利要求33的方法，其中第一所选性质包括抗微生物性质、拒水性质、拒油性质、阻燃性质、着色性质、织物软化性质、防污性质、pH调节性质、抗摩擦脱色性质、抗起球性质和防毡缩性质的一种或多种。35.权利要求33或34的方法，其中第二所选性质包括润湿时间、吸收速率、铺展速度、累积单向传输和总体水分管理能力的一种或多种。36.权利要求33-35任一项的方法，其中第三所选性质包括织物手感、织物拉伸和悬垂性的一种或多种。37.权利要求33-36任一项的方法，其中所述涂布溶液包含低分子量丝纤蛋白。38.权利要求33-37任一项的方法，其中所述涂布溶液包含中分子量丝纤蛋白。39.权利要求33-38任一项的方法，其中所述化学剂包含化学织物柔软剂。40.权利要求33-39任一项的方法，其中所述化学剂包含酸性试剂。41.权利要求33-40任一项的方法，其中所述纺织品包含机织材料、非织造材料、针织材料和钩编材料的一种或多种。42.权利要求33-41任一项的方法，其中所述纺织品包含织物、线、纱线或其组合。43.权利要求33-42任一项的方法，其中所述纺织品包含聚酯、聚酰胺、聚芳酰胺、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、有机硅、聚氨酯和聚乙二醇的混合物、超高分子量聚乙烯、高性能聚乙烯、尼龙和LYCRA的一种或多种。44.通过权利要求33-43任一项的方法制成的丝纤蛋白涂布的纺织品。45.一种包含织物的制品，其中所述织物被涂层涂布，其中所述涂层包含丝纤蛋白，并且其中所述丝纤蛋白在涂布前是包含0.001重量％至1重量％的浓度的丝纤蛋白的溶液。46.权利要求45的制品，其中所述溶液是水溶液。47.权利要求45的制品，其中所述溶液是有机溶液。48.权利要求45至47任一项的制品，其中所述织物选自棉、羊驼绒、羊驼毛、美洲驼绒、美洲驼毛、棉、山羊绒、绵羊绒、绵羊毛、聚酯、尼龙、聚酯-聚氨酯共聚物及其组合。49.权利要求45至47任一项的制品，其中所述织物包含聚酯-聚氨酯共聚物。50.权利要求45或46的制品，其中一部分丝纤蛋白部分溶解在所述聚酯-聚氨酯共聚物的表面中。51.权利要求45或46的制品，其中所述丝纤蛋白与所述聚酯-聚氨酯共聚物交联。52.权利要求45至51任一项的制品，其中所述丝纤蛋白涂层不含细菌或真菌附着位点。53.权利要求45至51任一项的制品，其中所述丝纤蛋白涂层包含低分子量丝纤蛋白。54.权利要求45至51任一项的制品，其中所述丝纤蛋白涂层包含中分子量丝纤蛋白。55.一种用丝基蛋白或其片段涂布材料以提供涂布的材料的方法，所述方法包括：(a)制备包含小于大约1体积％(v/v)的浓度的丝基蛋白或其片段的涂布溶液，所述丝基蛋白或其片段包含低分子量丝纤蛋白、中分子量丝纤蛋白和高分子量丝纤蛋白的一种或多种；(b)将有机硅添加到所述涂布溶液中；和(c)用所述涂布溶液涂布所述材料的表面以提供涂布的材料；其中所述涂布的材料具有与用有机硅涂布但不用丝基蛋白或其片段涂布的材料相比改进的水传输。56.一种用丝基蛋白或其片段涂布材料以提供涂布的材料的方法，所述方法包括：(a)制备包含小于大约1体积％(v/v)的浓度的丝基蛋白或其片段的涂布溶液，所述丝基蛋白或其片段包含低分子量丝纤蛋白、中分子量丝纤蛋白和高分子量丝纤蛋白的一种或多种；(b)用所述涂布溶液涂布所述材料的表面；和(c)用有机硅涂布所述材料的表面以提供涂布的材料；其中所述涂布的材料具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·H·阿特曼，E·莫尔塔里诺，
申请(专利权)人：丝绸医疗公司，
类型：发明
国别省市：美国,US