一种壳聚糖丝胶蛋白复合物整理剂及对棉织物的整理方法技术

本发明专利技术提供了一种壳聚糖丝胶蛋白复合物整理剂及对棉织物的整理方法，复合物整理剂的制备方法具体包括以下步骤：1).壳聚糖的溶解；2).壳聚糖的氧化；3).整理剂的制备；棉织物的整理方法具体包括以下步骤：1).棉织物预处理；2).棉织物浸润；3).棉织物后处理；本发明专利技术在微波辐射下采用TEMPO氧化体系进行壳聚糖C6改性处理后，与丝胶蛋白共价交联得到新型生态染整助剂，对环境条件具有较高的稳定性，不易受热等环境变化影响；在不添加交联剂时，复合物整理剂直接对棉纤维制品进行处理，赋予其抗菌防皱等功能和良好的功能耐久性，棉制品水洗后丝胶溶失率也得到很好的控制；复合物整理剂对棉制品的功能改性满足了生态性、多功能性和持久性的多重要求。

A Chitosan Sericin-Protein Complex Finishing Agent and Its Finishing Method for Cotton Fabrics

The invention provides a chitosan sericin protein complex finishing agent and a finishing method for cotton fabrics. The preparation method of the complex finishing agent includes the following steps: 1) dissolution of chitosan; 2) oxidation of chitosan; 3) preparation of finishing agent; and the finishing method of cotton fabrics including the following steps: 1) pretreatment of cotton fabrics; 2) soaking of cotton fabrics; 3) post-treatment of cotton fabrics; The invention adopts TEMPO oxidation system to modify chitosan C6 under microwave irradiation, and covalently crosslinks with sericin protein to obtain a new ecological dyeing and finishing assistant, which has high stability to environmental conditions and is not easily affected by environmental changes such as heat. When no crosslinking agent is added, the composite finishing agent directly treats cotton fiber products, giving them the functions of anti-bacterial and wrinkle-proof, and so on. Functional durability, sericin loss rate of cotton products after washing is also well controlled; functional modification of cotton products by complex finishing agent meets many important requirements of ecology, versatility and durability.

【技术实现步骤摘要】
一种壳聚糖丝胶蛋白复合物整理剂及对棉织物的整理方法
本专利技术涉及棉织物功能整理
，具体涉及一种壳聚糖丝胶蛋白复合物整理剂及对棉织物的整理方法。
技术介绍
天然棉纤维是重要的纺织原料,它有很多不可比拟的优点,但也存在抗菌性能、防皱性能差，功能单一，技术含量不高等缺陷。面对高性能和多功能纤维品种层出不穷的今天，人们对棉纤维制品的性能及功能提出了越来越高的要求，开发棉纤维制品的多重功能改性技术，提高其附加值和性能已成为人们的研究热点。我国传统的天然纤维改性中在改善纤维性能和赋予其功能的同时，由于大量使用了对环境有影响和妨碍人体健康的染化料助剂，其生物降解性差，毒性大，游离甲醛含量高，重金属离子的含量超标，会对天然纤维的原有性能和人体健康产生负面影响，难以满足生态性和多功能性的双重要求。随着人们对环保的重要性有了充分认识以后，采用生态染整助剂及其加工技术已成为未来天然纤维制品高级染整的发展方向之一。丝胶蛋白在蚕丝加工过程中大量废弃，是十分宝贵的天然蛋白质资源。丝胶蛋白以其独特的优异性能，例如抗氧化、紫外线保护、吸湿和抗菌活性等，现已在医用材料、生物可降解材料、合成高分子材料、功能性生物膜、表面活性剂等方面有着广泛的应用。但目前丝胶蛋白在纺织品染整过程中常常需要使用化学交联剂或添加剂以增强丝胶分子与纤维的结合牢度，从而对环境或人体健康产生负面影响，同时丝胶蛋白易受热或pH值等外界环境的影响而变化，使用中还存在着稳定性较差的问题。壳聚糖是一种广泛存在于自然界中的可再生、无毒副作用，生物相容性和降解性良好的天然氨基多糖，在研究角度和实用角度都有着巨大潜力，近年来受到广泛关注，在生物、食品、医药、废水处理、纺织、造纸等领域中均有一席之地。但由于其溶解性差的原因而使壳聚糖的应用受到限制，为拓宽其应用范围，人们根据不同的需要对其进行改性，以期改善其溶解性，其中氧化改性是壳聚糖化学改性方法之一。TEMPO-NaClO-NaBr是一种新兴的氧化体系，对壳聚糖分子中氨基葡萄糖单元的C6位的伯羟基具有很强的选择性氧化能力，将其氧化成羧基，从而增加了壳聚糖的溶解性和反应活性。该体系具有选择性高、反应条件温和、反应速率高等优点,且氧化体系具有可循环性，对环境污染小。在传统的水浴加热的壳聚糖的氧化方法中，其反应的时间比较长,单位时间的生产效率不高的缺点。而微波辐照具有加热反应时间短、加热快且均匀、节能等优点，在微波辐照条件进行氧化反应可大大增加反应速率，并使壳聚糖氧化过程中伴随的降解反应也具有更好的可控性。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术旨在提供一种稳定的壳聚糖与丝胶蛋白交联的复合物助剂进行棉织物的抑菌防皱防紫外线等多功能整理方法。为实现本专利技术目的，采用的技术方案是：一种壳聚糖丝胶蛋白复合物整理剂，所述复合物整理剂的制备方法具体包括以下步骤：1).壳聚糖的溶解：将一定脱乙酰度的壳聚糖加入到2～4％(v/v)的稀乙酸溶液中，在搅拌条件下使壳聚糖完全溶解于稀乙酸溶液，得到质量浓度为3～6％的壳聚糖乙酸溶液，再用0.5mol/L的NaOH溶液加入到以上壳聚糖乙酸溶液中搅拌均匀至中性后进行过滤，再用去离子水多次水洗并过滤，得溶胀状态的壳聚糖溶液；2).壳聚糖的氧化：先配置200mL的缓冲溶液并控制其PH值为10～10.5，缓慢加入0.06～0.25g的催化剂TEMPO和0.5～2.2g的NaBr并使其完全溶解在缓冲溶液中，加入25～60mLNaClO溶液后再加入步骤1所得含固量为3～6g的壳聚糖溶液，将反应物放入微波合成仪中，在微波辐射条件下，磁力搅拌反应15～35min，待自然冷却10min后，取出反应液，滴加20～30mL的乙醇终止反应；所述NaClO溶液中有效氯含量约10％；将壳聚糖溶液进行抽滤并除去不溶物，所得滤液用1～2倍量95％乙醇充分沉淀并进行抽滤，抽滤后再用乙醇水溶液充分洗涤，置于真空烘箱中40℃烘干，得到较低分子量的氧化壳聚糖产物；3).整理剂的制备：将步骤2所得的氧化壳聚糖加入去离子水中，配置成质量浓度为2.5～5.0％的氧化壳聚糖溶液，待其搅拌完全溶解后加入丝胶蛋白粉，反应液pH值控制在4.5～6.0，混合物搅拌待其溶解完全后，超声处理5min后进行冷冻干燥，再将冻干物置于35℃～40℃的环境中加热30～45min，磨成粉装在密封袋中并放入干燥器内保存，即得复合物整理剂。优选的，所述复合物整理剂的制备方法步骤1中壳聚糖的脱乙酰度设置为70～85％。优选的，所述复合物整理剂的制备方法步骤2中缓冲溶液为碳酸钠-碳酸氢钠缓冲溶液。优选的，所述复合物整理剂的制备方法步骤2中的微波合成仪的微波辐射功率为350～600W，微波辐射温度为40～60℃。优选的，所述复合物整理剂的制备方法步骤2中的乙醇水溶液中乙醇和水的体积比设置为7:3。优选的，所述复合物整理剂的制备方法步骤3中的氧化壳聚糖与丝胶蛋白粉之间的质量投料比设置为1:1～2:1。优选的，所述复合物整理剂的制备方法步骤3中的超声处理方法为间歇处理，每超声处理1min后停1min，其中，超声处理的功率80～100W。一种壳聚糖丝胶蛋白复合物整理剂对棉织物的整理方法，所述复合物整理剂对棉织物的整理方法具体包括以下步骤：1).棉织物预处理：将退浆煮练后的棉织物加入到30～50g/L的NaOH溶液中，80℃下搅拌10～20min，水洗数次，再在2％的稀乙酸溶液中浸泡10min，最后水洗晾干后得到预处理后的棉织物；2).棉织物浸润：将制得的壳聚糖丝胶蛋白复合物溶于去离子水配置成质量浓度为3.0～5.0％的复合物整理剂溶液，将预处理后的棉织物加入到复合物整理剂溶液中，浸润后在40～50℃下持续搅拌30～45min；3).棉织物后处理：将浸润后的棉织物水洗数次，再除去多余的液体后使得棉织物带液率为85～110％，将棉织物置于烘箱80℃预烘3～5min，再升温至120～140℃焙烘2～4min，最后洗涤晾干后得到复合物改性棉织物。优选的，所述复合物整理剂对棉织物的整理方法步骤1中碱溶液为30～50g/L的NaOH溶液。优选的，所述复合物整理剂对棉织物的整理方法步骤2中的棉织物和复合物整理剂溶液的浴比设置为1:20～30(w/v)。本专利技术的有益效果为：本专利技术利用微波辐射条件下采用TEMPO氧化体系进行壳聚糖C6位改性处理，得到较低分子量的水溶性单羧酸壳聚糖后交联丝胶蛋白形成新型生态染整助剂，该复合物整理剂对于环境条件具有较高的稳定性，不易受热等环境变化影响；并在不添加任何交联剂的条件下，复合物整理剂可直接对棉纤维制品进行处理，赋予其抗菌防皱等功能和良好的功能耐久性，棉制品水洗后丝胶溶失率也得到很好的控制；制备的壳聚糖丝胶蛋白复合物整理剂对棉制品的功能改性满足了生态性、多功能性和持久性的多重要求，具有以下优点和进步：1、微波辐照条件下对溶胀后的壳聚糖进行TEMPO体系氧化，可有效提高氧化反应效率和均匀性，同时也减少了氧化对壳聚糖的降解作用，制备了保持大分子本身良好属性的水溶性单羧酸壳聚糖，提高了壳聚糖的利用率和扩大其应用范围；2、制得的较低分子量的氧化壳聚糖具有很好的活性和水溶性，可进一步与丝胶蛋白产生酰胺化共价交联反应和氢键结合，在保留壳聚糖固有的生物相容性和功能性的基础上赋本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种壳聚糖丝胶蛋白复合物整理剂，其特征在于：所述复合物整理剂的制备方法具体包括以下步骤：1).壳聚糖的溶解：将一定脱乙酰度的壳聚糖加入到2～4％(v/v)的稀乙酸溶液中，在搅拌条件下使壳聚糖完全溶解于稀乙酸溶液，得到质量浓度为3～6％的壳聚糖乙酸溶液，再用0.5mol/L的NaOH溶液加入到以上壳聚糖乙酸溶液中搅拌均匀至中性后进行过滤，再用去离子水多次水洗并过滤，得溶胀状态的壳聚糖溶液；2).壳聚糖的氧化：先配置200mL的缓冲溶液并控制其PH值为10～10.5，缓慢加入0.06～0.25g的催化剂TEMPO和0.5～2.2g的NaBr并使其完全溶解在缓冲溶液中，加入25～60mLNaClO溶液后再加入步骤1所得含固量为3～6g的壳聚糖溶液，将反应物放入微波合成仪中，在微波辐射条件下，磁力搅拌反应15～35min，待自然冷却10min后，取出反应液，滴加20～30mL的乙醇终止反应；所述NaClO溶液中有效氯含量约10％；将壳聚糖溶液进行抽滤并除去不溶物，所得滤液用1～2倍量95％乙醇充分沉淀并进行抽滤，抽滤后再用乙醇水溶液充分洗涤，置于真空烘箱中40℃烘干，得到较低分子量的氧化壳聚糖产物；3).整理剂的制备：将步骤2所得的氧化壳聚糖加入去离子水中，配置成质量浓度为2.5～5.0％的氧化壳聚糖溶液，待其搅拌完全溶解后加入丝胶蛋白粉，反应液pH值控制在4.5～6.0，混合物搅拌待其溶解完全后，超声处理5min后进行冷冻干燥，再将冻干物置于35℃～40℃的环境中加热30～45min，磨成粉装在密封袋中并放入干燥器内保存，即得复合物整理剂。...

【技术特征摘要】
1.一种壳聚糖丝胶蛋白复合物整理剂，其特征在于：所述复合物整理剂的制备方法具体包括以下步骤：1).壳聚糖的溶解：将一定脱乙酰度的壳聚糖加入到2～4％(v/v)的稀乙酸溶液中，在搅拌条件下使壳聚糖完全溶解于稀乙酸溶液，得到质量浓度为3～6％的壳聚糖乙酸溶液，再用0.5mol/L的NaOH溶液加入到以上壳聚糖乙酸溶液中搅拌均匀至中性后进行过滤，再用去离子水多次水洗并过滤，得溶胀状态的壳聚糖溶液；2).壳聚糖的氧化：先配置200mL的缓冲溶液并控制其PH值为10～10.5，缓慢加入0.06～0.25g的催化剂TEMPO和0.5～2.2g的NaBr并使其完全溶解在缓冲溶液中，加入25～60mLNaClO溶液后再加入步骤1所得含固量为3～6g的壳聚糖溶液，将反应物放入微波合成仪中，在微波辐射条件下，磁力搅拌反应15～35min，待自然冷却10min后，取出反应液，滴加20～30mL的乙醇终止反应；所述NaClO溶液中有效氯含量约10％；将壳聚糖溶液进行抽滤并除去不溶物，所得滤液用1～2倍量95％乙醇充分沉淀并进行抽滤，抽滤后再用乙醇水溶液充分洗涤，置于真空烘箱中40℃烘干，得到较低分子量的氧化壳聚糖产物；3).整理剂的制备：将步骤2所得的氧化壳聚糖加入去离子水中，配置成质量浓度为2.5～5.0％的氧化壳聚糖溶液，待其搅拌完全溶解后加入丝胶蛋白粉，反应液pH值控制在4.5～6.0，混合物搅拌待其溶解完全后，超声处理5min后进行冷冻干燥，再将冻干物置于35℃～40℃的环境中加热30～45min，磨成粉装在密封袋中并放入干燥器内保存，即得复合物整理剂。2.根据权利要求1所述的一种壳聚糖丝胶蛋白复合物整理剂，其特征在于：所述复合物整理剂的制备方法步骤1中壳聚糖的脱乙酰度设置为70～85％。3.根据权利要求1所述的一种壳聚糖丝胶蛋白复合物整理剂，其特征在于：所述复合物整理剂的制备方法步骤2中缓冲溶液为碳酸钠-碳酸氢钠缓冲溶液。4.根据权利要求1所述的一种壳聚糖丝胶蛋白复合物整理剂，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：王浩，张晓丽，刘陶，杜兆芳，许云辉，
申请(专利权)人：安徽农业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34