一种基于生物酶技术制备防水羽绒的方法技术

技术编号：40103665 阅读：8 留言：0更新日期：2024-01-23 18:05

本发明专利技术公开了一种基于生物酶技术制备防水羽绒的方法，涉及防水羽绒加工技术领域，本发明专利技术对羽绒进行了弱氧化处理，使纤维分子链变得挺直，以增加羽绒纤维的抗压缩能力，在弱氧化条件下不会对羽绒纤维造成损伤；并通过蛋白酶的水解刻蚀，增加羽绒纤维的表面粗糙度；还利用TG酶的交联作用，增加羽绒纤维的抗压缩能力，保持蓬松。本发明专利技术将弱氧化处理、蛋白酶处理、TG酶处理和硅氧烷处理结合，赋予羽绒优异的防水效果且蓬松性好。

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【技术实现步骤摘要】

：本专利技术涉及防水羽绒加工，具体涉及一种基于生物酶技术制备防水羽绒的方法。

技术介绍

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技术介绍
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1、消费者对纺织品的要求不断提高，对防寒纺织品的需求也从传统的防寒保暖功能提升到高效保暖兼具时尚性和舒适性。羽绒材料质量轻、保暖性好，在防寒保暖领域应用广泛。但羽绒回潮率较高，易从周围环境中吸收水分，当羽绒吸收大量水分呈润湿状态时，其蓬松结构将被严重破坏，羽绒和集合体的热阻将明显变小，传热系数迅速增加，热量损失明显，影响羽绒正常的保暖性能。

2、对羽绒进行防水处理，使其具备防潮、快干的性能，在潮湿环境中仍能保持较高的蓬松性和保暖性，对推动羽绒加工行业的发展，满足市场要求具有重要意义。

3、作为一种天然蛋白纤维，羽绒表面有丰富的羟基、氨基、羧基等反应基团，可以通过与具有疏水功能的有机硅烷接枝，或通过有机硅烷的自聚合反应，得到具有拒水效果的羽绒。然而，单独使用有机硅烷，仅可得到有限的防水效果，且所需防水整理剂的用量过高，存在影响羽绒蓬松暖和的问题。将构造表面粗糙度与拒水处理结合用于制备拒水羽绒是一个新的尝试。尽管在之前研究报道中，提高蛋白质纤维表面粗糙度的方法有很多，然而这些方法需要复杂的实验设备，较高的反应温度或使用到有机溶剂，故都不适合羽绒纤维。酶因其优异的活性、易降解和高选择性而被广泛用作催化剂。蛋白酶活性高，热稳定性好，对人体健康安全，用它来刻蚀羽绒不需要添加纳米颗粒以及使用特殊仪器，既方便又环保。

技术实现思路

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技术实现思路
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1、本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种基于生物酶技术制备防水羽绒的方法，得到的防水羽绒不仅具有优异的防水效果，同时不影响羽绒的蓬松性能，使得羽绒在潮湿环境中仍能保持高的蓬松性和保暖性。

2、本专利技术所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：

3、本专利技术的第一个目的是提供一种基于生物酶技术制备防水羽绒的方法，所述方法包括以下步骤：

4、s1、将羽绒、水、洗涤剂加入水洗机内，对羽绒进行清洗；

5、s2、将清洗干净的羽绒浸渍到弱氧化处理液中，保温浸渍；

6、s3、将经弱氧化处理后的羽绒浸渍到蛋白酶处理液中，保温浸渍；

7、s4、将经蛋白酶处理后的羽绒浸渍到转谷氨酰胺酶处理液中，保温浸渍；

8、s5、将经转谷氨酰胺酶处理后的羽绒浸渍到硅氧烷处理液中，保温浸渍；

9、s6、浸渍结束，将羽绒分离出，自然晾干，得到防水改性羽绒。

10、步骤s1中，所述羽绒与水的质量比为1:(10～40)；所述清洗的温度为常温～60℃，时间为30～60min；所述洗涤剂为非离子表面活性剂，用量为2～4g/l。

11、步骤s2中，所述弱氧化处理液由双氧水和双氧水稳定剂组成；所述双氧水为30％双氧水，用量为羽绒质量的5～10％；所述双氧水稳定剂为硅酸盐类化合物，用量为羽绒质量的1.5～3％；所述保温浸渍的浴比为1:(20～50)，温度为40～60℃，时间为30～60min。

12、步骤s3中，所述蛋白酶为碱性蛋白酶、中性蛋白酶或酸性蛋白酶，用量为羽绒质量的0.1～0.3％；所述蛋白酶处理液的ph值为4～6；所述保温浸渍的浴比为1:(20～50)，温度为40～50℃，时间为30～60min。

13、步骤s4中，所述转谷氨酰胺酶(tg酶)的用量为羽绒质量的0.1～0.3％；所述转谷氨酰胺酶处理液的ph值为6～8；所述保温浸渍的浴比为1:(20～50)，温度为40～50℃，时间为30～60min。

14、步骤s5中，所述硅氧烷为十二烷基三甲氧基硅烷(dtms)、聚二甲基硅氧烷(pdms)或十六烷基三甲氧基硅烷(hdms)，用量为羽绒质量的5～10％；所述硅氧烷处理液的ph值为7.5～9；所述保温浸渍的浴比为1:(20～50)，温度为40～60℃，时间为2～4h。

15、步骤s2、s3、s4、s5中，所述弱氧化处理液、蛋白酶处理液、转谷氨酰胺酶处理液、硅氧烷处理液中在浸渍期间保持搅拌状态。

16、本专利技术的第二个目的是提供一种通过所述的方法制备得到的防水羽绒。

17、本专利技术的第三个目的是提供所述的防水羽绒在羽绒制品加工中的应用。

18、本专利技术的有益效果是：

19、(1)本专利技术对羽绒进行了弱氧化处理，利用双氧水的氧化定形作用，羽绒分子之间的结合力拆散，使纤维分子链变得挺直，以增加羽绒纤维的抗压缩能力；且双氧水用量低，处理条件温和，在弱氧化条件下，不会对羽绒纤维造成损伤。

20、(2)本专利技术通过蛋白酶的水解刻蚀，增加羽绒纤维的表面粗糙度。

21、(3)本专利技术利用tg酶的交联作用，在新的位置形成交联，增加羽绒纤维的抗压缩能力，保持蓬松。

22、(4)本专利技术将弱氧化处理、蛋白酶处理、tg酶处理和硅氧烷处理结合，赋予羽绒优异的防水效果，同时蓬松性好。

23、(5)本专利技术提供的制备方法中所有操作均为普通的浸渍工艺，条件温和，工艺简单易操作，对设备无特殊要求。

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【技术保护点】

1.一种基于生物酶技术制备防水羽绒的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤S1中，所述羽绒与水的质量比为1:(10～40)；所述清洗的温度为常温～60℃，时间为30～60min；所述洗涤剂为非离子表面活性剂，用量为2～4g/L。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤S2中，所述弱氧化处理液由双氧水和双氧水稳定剂组成；所述双氧水为30％双氧水，用量为羽绒质量的5～10％；所述双氧水稳定剂为硅酸盐类化合物，用量为羽绒质量的1.5～3％；所述保温浸渍的浴比为1:(20～50)，温度为40～60℃，时间为30～60min。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤S3中，所述蛋白酶为碱性蛋白酶、中性蛋白酶或酸性蛋白酶，用量为羽绒质量的0.1～0.3％；所述蛋白酶处理液的pH值为4～6；所述保温浸渍的浴比为1:(20～50)，温度为40～50℃，时间为30～60min。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤S4中，所述转谷氨酰胺酶的用量为羽绒质量的0.1～0.3％；所

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤S5中，所述硅氧烷为十二烷基三甲氧基硅烷、聚二甲基硅氧烷或十六烷基三甲氧基硅烷，用量为羽绒质量的5～10％；所述硅氧烷处理液的pH值为7.5～9；所述保温浸渍的浴比为1:(20～50)，温度为40～60℃，时间为2～4h。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤S2、S3、S4、S5中，所述弱氧化处理液、蛋白酶处理液、转谷氨酰胺酶处理液、硅氧烷处理液中在浸渍期间保持搅拌状态。

8.通过权利要求1～7任意一项所述的方法制备得到的防水羽绒。

9.权利要求8所述的防水羽绒在羽绒制品加工中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种基于生物酶技术制备防水羽绒的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤s1中，所述羽绒与水的质量比为1:(10～40)；所述清洗的温度为常温～60℃，时间为30～60min；所述洗涤剂为非离子表面活性剂，用量为2～4g/l。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤s2中，所述弱氧化处理液由双氧水和双氧水稳定剂组成；所述双氧水为30％双氧水，用量为羽绒质量的5～10％；所述双氧水稳定剂为硅酸盐类化合物，用量为羽绒质量的1.5～3％；所述保温浸渍的浴比为1:(20～50)，温度为40～60℃，时间为30～60min。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤s3中，所述蛋白酶为碱性蛋白酶、中性蛋白酶或酸性蛋白酶，用量为羽绒质量的0.1～0.3％；所述蛋白酶处理液的ph值为4～6；所述保温浸渍的浴比为1:(20～50)，温度为40～50℃，时间为30...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丽，张志成，荣小瑛，
申请(专利权)人：吉祥三宝高科纺织有限公司，
类型：发明
国别省市：

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