一种全生物基蓝色耐洗蚕丝织物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种全生物基蓝色耐洗蚕丝织物及其制备方法和应用，制备方法包括以下步骤：将脱胶后的蚕丝织物采用氯化胆碱与草酸组成的溶剂进行表面溶解处理；将得到的蚕丝织物浸渍于京尼平溶液中，得到有交联活性的蚕丝织物；向蚕丝织物上加蛋白肽溶液进行交联，得到所述全生物基蓝色耐洗蚕丝织物。本发明专利技术克服了现有技术中天然提取物蓝色系品种少、对蚕丝纤维耐洗性差、部分传统媒染剂和固色剂具有潜在生物毒性的难题。生物毒性的难题。生物毒性的难题。

【技术实现步骤摘要】
一种全生物基蓝色耐洗蚕丝织物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及一种全生物基蓝色耐洗蚕丝织物及其制备方法和应用，属于纺织


技术介绍

[0002]蚕丝为四大天然纤维之一，被誉为“纤维皇后”，因光泽优雅、手感舒适、吸湿透气性佳，常用作高档纺织材料。而传统蚕丝染整技术仍依赖于非可降解的合成染料或整理剂，不仅对人体及环境构成潜在威胁，而且加重企业废水处理负担，严重制约着我国纺织工业向中高端制造业转型升级。综上，发展生态染整技术是集消费者健康、纺织企业转型升级、生态环境保护等多方迫切需求，实现我国先进绿色纺织工业、摆脱国际纺织贸易绿色壁垒的重要途径之一。
[0003]目前，使用生物质材料替代传统不可再生的石油基材料可降低对石油矿产资源的依赖，从源头上减少污水废气的排放，具备明显的环境效益。生物提取物兼具颜色、功能性、生物可降解性，是极具应用潜力的环保染整化学品。生物质染料主要以黄红色系为主，而蓝色染料品种十分稀少，仅非水溶性还原靛蓝较为常见，而蓝色系染料对于蚕丝的染色、拼色至关重要。此外，由于生物质分子不含反应性基团，与蛋白质纤维(蚕丝、羊毛等)结合力低，导致生物提取物在蚕丝上的耐洗牢度较差，这是阻碍其规模化应用的关键性难题之一。
[0004]已有技术人员针对上述问题进行了一些研究，如中国专利202211135729.0中公开了一种染色剂，通过植物水解液与天然氨基酸或氨基酸盐组合得到，但氨基酸原料需要生物制备蛋白质然后水解分解、提纯，程序过于复杂，且用于染色时，不仅存在染色色度不够的问题，而且需要加入媒染剂来增加牢度，而媒染剂、固色剂等有潜在毒性，不环保。
[0005]藻蓝蛋白是一种蓝色生物质多肽，作为生物荧光探针、蛋白质染色剂等具有广泛应用。但相对于氨基酸或氨基酸盐等容易在蚕丝上直接大量吸附的小分子，蛋白多肽由于分子量较大等原因存在在蚕丝上的吸附量低(同样条件下蛋白多肽的吸附量大约是氨基酸或盐小分子的7％)、牢度差等问题，在实际应用中受到很大限制。因此提出本专利技术。

技术实现思路

[0006]为解决上述问题，本专利技术提供了一种全生物基蓝色耐洗蚕丝织物的制备方法，在不额外引入增加环境负担的物质的前提下，基于双分子亲核取代反应机理，采用生物基交联剂京尼平与生物质多肽在中温条件下对蚕丝进行立体交联处理，实现蚕丝织物的一浴法蓝色系生态染色与固色。
[0007]本专利技术的第一个目的是提供一种全生物基蓝色耐洗蚕丝织物的制备方法，包括以下步骤：
[0008]S1、将脱胶后的蚕丝织物采用氯化胆碱与草酸组成的溶剂进行表面溶解处理；
[0009]S2、将S1得到的蚕丝织物浸渍于京尼平溶液中，得到有交联活性的蚕丝织物；
[0010]S3、向S2得到的蚕丝织物上加蛋白肽溶液进行交联，得到所述全生物基蓝色耐洗
蚕丝织物。
[0011]本专利技术中采用的原料均为生物质提取物：选取的表面活化溶剂为生物质绿色溶剂氯化胆碱/草酸，蚕丝织物与生物质活性多肽均含多个氨基活性位点，且生物质交联剂京尼平为氨基交联剂，为生物质活性多肽在蚕丝织物上三维立体交联的理论基础。
[0012]生物质多肽与京尼平交联后产生柔和的蓝色，但生物质多肽较小分子生物质分子而言较难实现在蚕丝上的大量吸附，本专利技术通过一浴法交联(在生物质染整体系中引入生物基交联剂京尼平，可同时提高生物质活性多肽在蚕丝上的耐洗牢度，并产生蓝色色光，实现蚕丝的全生物质耐久染色)提高了生物质多肽在蚕丝上的吸附量(蚕丝织物的基本结构为两性氨基酸，其表面含有活性氨基，通过调节pH值调控其表面呈正电性，促进负电性的京尼平吸附；京尼平为氨基交联剂，跟蚕丝、蛋白多肽均有反应，且反应呈生物质染色较稀有的蓝色，牢度是以氨基交联和离子性吸附共同作用，形成三维立体交联)。更重要地，通过对蚕丝进行表面部分溶解，不仅能够提高多肽的吸附量，且由于部分丝素蛋白分子一端游离，一端仍固定在蚕丝上，相对于未经部分溶解处理的蚕丝，本专利技术的蚕丝与京尼平的交联强度更高，加之蛋白肽与京尼平的交联，使本专利技术的体系能够在不外加助剂的条件下显著提高染色牢度及色深。
[0013]进一步地，在步骤S1中，根据所需织物强度采取合适的表面溶解处理方式，可通过蚕丝织物与溶剂的用量比、混合液浓度、溶解时间等来控制，优选地，强度改变不高于30％。
[0014]进一步地，在步骤S1中，溶剂浓度为1
‑
300g/L，其中，氯化胆碱与草酸的摩尔比为0.1
‑
1：1。
[0015]进一步地，在步骤S1中，溶剂的浓度为10
‑
200g/L。
[0016]进一步地，在步骤S1中，表面溶解时间为5
‑
60min。
[0017]进一步地，在步骤S1中，表面溶解温度为30
‑
80℃。
[0018]进一步地，在步骤S2中，处理温度50～80℃。
[0019]进一步地，在步骤S2中，京尼平溶液的浓度为0.1～1g/L。浓度过高会使京尼平大量吸附于蚕丝表面，降低后续蛋白肽
‑
京尼平
‑
蚕丝三者的有效交联，同时造成原料浪费，浓度过低，温度过低会减少最终蛋白肽的交联量。
[0020]进一步地，在步骤S2中，京尼平溶液的pH为3
‑
6。pH过低或过高均会影响京尼平的交联活性，同时影响蚕丝表面电荷从而影响京尼平的吸附量。
[0021]进一步地，在步骤S3中，蛋白肽选自藻蓝蛋白和/或乳酸链球菌肽。
[0022]进一步地，在步骤S3中，蛋白肽溶液的浓度为0.5～4g/L。多肽浓度过高会降低其利用率，过低则染色颜色深度过浅。
[0023]进一步地，在步骤S3中，反应温度为55～85℃。
[0024]进一步地，在步骤S3中，反应时间为0.5～4h。
[0025]本专利技术的第二个目的是提供上述制备方法制备得到的全生物基蓝色耐洗蚕丝织物。
[0026]本专利技术的第三个目的是提供上述全生物基蓝色耐洗蚕丝织物在抗氧化或抗紫外线中的应用。
[0027]本专利技术的第四个目的是提供一种对蚕丝织物染色的方法，包括以下步骤：
[0028]S1、将脱胶后的蚕丝织物采用氯化胆碱与草酸组成的溶剂进行表面溶解处理；
[0029]S2、将S1得到的蚕丝织物浸渍于京尼平溶液中；
[0030]S3、向S2得到的蚕丝织物上加蛋白肽溶液进行交联，实现蚕丝织物的染色。
[0031]本专利技术的有益效果：
[0032](1)本专利技术充分利用生物质提取物解决自身在蚕丝染色上的蓝色系缺少及牢度差的难题，利用生物质交联剂在蚕丝纤维表面形成交联结构，与传统染整技术中大量使用合成染料、整理剂、固色剂相比更加绿色环保。
[0033](2)本专利技术所述的染整方法具有环境友好的特点，加工过程无有毒有害副产物产生，通过一浴法染整固色技术，工艺设计合理、操作过程简单，同时提高了生态染整效率、减少能耗节约生产成本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全生物基蓝色耐洗蚕丝织物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将脱胶后的蚕丝织物采用氯化胆碱与草酸组成的溶剂进行表面溶解处理；S2、将S1得到的蚕丝织物浸渍于京尼平溶液中，得到有交联活性的蚕丝织物；S3、向S2得到的蚕丝织物上加蛋白肽溶液进行交联，得到所述全生物基蓝色耐洗蚕丝织物。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤S1中，溶剂浓度为1
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300g/L，其中，氯化胆碱与草酸的摩尔比为0.1
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1：1。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤S1中，表面溶解温度为30
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80℃；表面溶解时间为5
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60min。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤S1中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：周宇阳，吴敏，邓鹏，唐人成，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：