一种蛋白质改性抗菌阻燃棉纤维及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于棉纤维技术领域，具体涉及一种蛋白质改性抗菌阻燃棉纤维及其制备方法和应用。本发明专利技术提供的蛋白质改性抗菌阻燃棉纤维，包括棉纤维；与所述棉纤维交联的蛋白质；包覆在所述棉纤维表面的交联二氧化硅气凝胶，所述交联二氧化硅气凝胶由二氧化硅气凝胶和偏铝酸钠交联得到；以及附着在所述交联二氧化硅气凝胶孔隙中的植物性抗菌剂。二氧化硅气凝胶赋予棉纤维更好的保暖性和良好的阻燃性，植物性抗菌剂附着在二氧化硅气凝胶孔隙中减少了流失，提高了棉纤维抗菌性能的稳定性；二氧化硅气凝胶与偏铝酸钠交联后形成网状结构包覆在棉纤维表面提高了棉纤维阻燃性能的稳定性；蛋白质与棉纤维交联，提高了棉纤维的光泽度。提高了棉纤维的光泽度。

【技术实现步骤摘要】
一种蛋白质改性抗菌阻燃棉纤维及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于棉纤维
，具体涉及一种蛋白质改性抗菌阻燃棉纤维及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]棉纤维属于天然纤维，具有优良的吸湿性和透气性，与肌肤接触时无任何副作用；纤维内部存在大量空气，因此棉纤维具有良好的柔软性和保暖性。现有的棉纤维的主要性能就是舒适性，性能比较单一。随着人们生活水平的提高，消费者对纺织品的要求不仅仅停留在舒适性，对纺织品提出了更多的附加要求，例如质感、抗菌性、阻燃性等。
[0003]现有的具有抗菌性等多功能的棉纤维中的抗菌物质易于流失，导致棉纤维的附加性能持久性较差。例如中国专利CN200810039128.3公开了一种抗病毒粘胶纤维的制备方法。该专利技术是将抗病毒药物的碱性溶液与粘胶原液共混后纺丝，其中抗病毒药物主要为抗疱疹类药物阿昔洛韦，由于粘胶纤维生产工艺复杂，所用化学物质较多，成型条件苛刻。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种蛋白质改性抗菌阻燃棉纤维及其制备方法和应用。本专利技术提供的蛋白质改性抗菌阻燃棉纤维具有良好的光泽度、抗菌性和阻燃性，在保持棉纤维舒适性的同时具有附加性能，能够满足消费者对纺织品的需求。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种蛋白质改性抗菌阻燃棉纤维，包括棉纤维；
[0006]与所述棉纤维交联的蛋白质；
[0007]包覆在所述棉纤维表面的交联二氧化硅气凝胶，所述交联二氧化硅气凝胶由二氧化硅气凝胶和偏铝酸钠交联得到；
[0008]以及附着在所述交联二氧化硅气凝胶孔隙中的植物性抗菌剂。
[0009]优选的，棉纤维、蛋白质、交联二氧化硅气凝胶和植物性抗菌剂的质量比为100：2～6：6～10：1.5～5。
[0010]优选的，所述蛋白质包括胶原蛋白、牛奶蛋白、大豆分离蛋白和蚕丝蛋白中的一种或多种；
[0011]所述植物性抗菌剂包括植物精油。
[0012]本专利技术还提供了上述技术方案所述蛋白质改性抗菌阻燃棉纤维的制备方法，包括以下步骤：
[0013]将二氧化硅气凝胶和植物性抗菌剂混合吸附，得到负载抗菌材料；
[0014]将棉纤维浸泡在所述负载抗菌材料中，得到抗菌棉纤维；
[0015]将所述抗菌棉纤维浸泡在偏铝酸钠溶液中，进行原位交联反应，得到交联改性棉纤维；
[0016]将所述交联改性棉纤维浸泡在含有交联剂的蛋白质溶液中，进行第二交联，得到所述蛋白质改性抗菌阻燃棉纤维。
[0017]优选的，所述棉纤维在浸泡前还包括：将棉纤维进行预处理，所述预处理包括以下步骤：
[0018]将棉纤维浸渍强碱溶液后酸洗至pH值为6～8，得到碱改性棉纤维；
[0019]将所述碱改性棉纤维进行刻蚀。
[0020]优选的，所述二氧化硅气凝胶和植物性抗菌剂的质量比为2～4:1；
[0021]所述棉纤维的质量和负载抗菌材料的体积比为1g：20～40mL.
[0022]优选的，所述蛋白质溶液中的交联剂包括乙二醇二缩水甘油醚、碳化二亚胺或丙二醇二缩水甘油醚；
[0023]所述蛋白质溶液的pH值为7.5～8.5；所述蛋白质溶液中蛋白质的质量百分含量为10～20％；所述蛋白质溶液中交联剂的质量百分含量为2～6％；
[0024]所述棉纤维的质量和蛋白质溶液的体积比为1g:15～30mL。
[0025]优选的，所述原位交联的温度为70～85℃，时间为20～40min。
[0026]优选的，所述第二交联的温度为20～35℃，时间为2h～4h。
[0027]本专利技术还提供了上述技术方案所述蛋白质改性抗菌阻燃棉纤维或上述技术方案所述制备方法制备得到的蛋白质改性抗菌阻燃棉纤维在纺织品中的应用。
[0028]本专利技术提供了一种蛋白质改性抗菌阻燃棉纤维，包括棉纤维；与所述棉纤维交联的蛋白质；包覆在所述棉纤维表面的交联二氧化硅气凝胶，所述交联二氧化硅气凝胶由二氧化硅气凝胶和偏铝酸钠交联得到；以及附着在所述交联二氧化硅气凝胶孔隙中的植物性抗菌剂。在本专利技术中，所述二氧化硅气凝胶赋予棉纤维更好的保暖性和良好的阻燃性；同时植物性抗菌剂附着在二氧化硅气凝胶孔隙中二氧化硅气凝胶对植物性抗菌剂起到保护作用，减少植物性抗菌剂的流失，提高棉纤维抗菌性能的稳定性。在本专利技术中，二氧化硅气凝胶与偏铝酸钠交联后形成网状结构包覆在棉纤维表面，提高了二氧化硅气凝胶与棉纤维的结合力，提高了棉纤维阻燃性能的稳定性。本专利技术将蛋白质与棉纤维通过交联剂交联，提高了棉纤维的光泽度。由实施例结果可知，本专利技术提供的蛋白质改性抗菌阻燃棉纤维的导热系数在0.061～0.065W/m
·
℃，极限氧指数提高7.69％～19.23％，对金黄色葡萄球菌的抑制率≥92.6％，对大肠杆菌的抑制率≥91.8％，对白色念珠菌的抑制率≥92.2％。
具体实施方式
[0029]本专利技术提供了一种蛋白质改性抗菌阻燃棉纤维，包括棉纤维；
[0030]与所述棉纤维交联的蛋白质；
[0031]包覆在所述棉纤维表面的交联二氧化硅气凝胶，所述交联二氧化硅气凝胶由二氧化硅气凝胶和偏铝酸钠交联得到；
[0032]以及附着在所述交联二氧化硅气凝胶孔隙中的植物性抗菌剂。
[0033]在本专利技术中，如无特殊说明所有原料均为常规市售产品。
[0034]在本专利技术中，所述棉纤维优选为经过预处理后的棉纤维，所述预处理的方法优选包括以下步骤：
[0035]将棉纤维浸渍强碱溶液后酸洗至pH值为6～8，得到碱改性棉纤维；
[0036]将所述碱改性棉纤维进行刻蚀。
[0037]本专利技术将棉纤维浸渍强碱溶液后酸洗至pH值为6～8，得到碱改性棉纤维。在本专利技术中，强碱溶液优选包括氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液，更优选为氢氧化钠溶液。在本专利技术中，所述强碱溶液的质量浓度优选为180～240g/L，更优选为200～220g/L。本专利技术对所述强碱溶液的体积无特殊限定，只要能够将棉纤维浸没即可。在本专利技术中，所述浸渍的温度优选为15～25℃，更优选为20～22℃，时间优选为30～70s，更优选为50～55s。在本专利技术中，棉纤维经过强碱浸渍能够使棉纤维发生溶胀提高棉纤维的接触面积。
[0038]在本专利技术中，所述酸洗用酸优选为盐酸溶液或硫酸溶液，所述盐酸溶液和硫酸溶液的质量浓度独立的优选为20～40g/L，更优选为25～35g/L。在本专利技术中，所述酸洗后棉纤维的pH值优选为6～8，更优选为7。本专利技术对所述酸洗用酸的体积无特殊限定，只要能够达到所需的pH值即可。
[0039]得到碱改性棉纤维后，本专利技术将所述碱改性棉纤维进行刻蚀。在本专利技术中，所述刻蚀之前还优选进行干燥，所述干燥优选为烘干。本专利技术对所述烘干的条件无特殊限定，只要能够使碱改性棉纤维的质量达到恒重即可。在本专利技术中，所述刻蚀优选为空气等离子体刻蚀，所述空气等离子体刻蚀的输出功率优选为150～250W，更优选为180～200W；压强本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蛋白质改性抗菌阻燃棉纤维，包括棉纤维；与所述棉纤维交联的蛋白质；包覆在所述棉纤维表面的交联二氧化硅气凝胶，所述交联二氧化硅气凝胶由二氧化硅气凝胶和偏铝酸钠交联得到；以及附着在所述交联二氧化硅气凝胶孔隙中的植物性抗菌剂。2.根据权利要求1所述蛋白质改性抗菌阻燃棉纤维，其特征在于，棉纤维、蛋白质、交联二氧化硅气凝胶和植物性抗菌剂的质量比为100：2～6：6～10：1.5～5。3.根据权利要求1所述蛋白质改性抗菌阻燃棉纤维，其特征在于，所述蛋白质包括胶原蛋白、牛奶蛋白、大豆分离蛋白和蚕丝蛋白中的一种或多种；所述植物性抗菌剂包括植物精油。4.权利要求1～3任一项所述蛋白质改性抗菌阻燃棉纤维的制备方法，包括以下步骤：将二氧化硅气凝胶和植物性抗菌剂混合吸附，得到负载抗菌材料；将棉纤维浸泡在所述负载抗菌材料中，得到抗菌棉纤维；将所述抗菌棉纤维浸泡在偏铝酸钠溶液中，进行原位交联反应，得到交联改性棉纤维；将所述交联改性棉纤维浸泡在含有交联剂的蛋白质溶液中，进行第二交联，得到所述蛋白质改性抗菌阻燃棉纤维。5.根据权利要求4所述制备方法，其特征在于，所述棉纤维在浸泡前还包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵健，
申请(专利权)人：青岛尼希米生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：