一种羽毛羽绒表面修饰方法技术

本发明专利技术公开了一种羽毛羽绒表面修饰方法，涉及羽毛羽绒表面处理技术，采用离子液体和溴化锂‑植酸复合溶液两步联合工艺对羽绒集合体进行表面修饰；处理后羽绒纤维的微观形貌进行了再造，亲水性能发生显著提升，表明羽毛羽绒表面具有反应活性的基团显著增加，本方法可在水洗机中完成，不需要专门的处理单元机，化学修饰条件温和，具有节能的工艺优势。

A Surface Modification Method for Feather and Down

【技术实现步骤摘要】
一种羽毛羽绒表面修饰方法
本专利技术涉及羽毛羽绒表面处理
，特别是用于开发新型功能羽绒新材料的一种羽毛羽绒表面修饰方法。
技术介绍
羽毛羽绒纤维是当今保温性能最好的天然纤维材料，是用于加工御寒纺织品(服装、床上用品等)的理想填充物。由于羽毛羽绒是一种纤维化蛋白，其中角蛋白含量高达80％，角蛋白拥有稳定的空间网状结构，紧密的结晶区，排列规整的分子链，这是由于肽链中含有大量的-S-S-键交联作用和分子间氢键、离子键和酯键等化学键的作用，虽然如此，但，因羽毛羽绒为蛋白质成分，在湿热条件下容易滋生细菌，发生霉变，显著降低羽绒品质。为解决羽毛羽绒的上述问题，同时为获取高保温、高附加值的羽绒新材料，表面修饰改性是制备功能羽绒材料的首要步骤，为此研究者通过不同的方法试图对羽毛羽绒进行改性修饰。申请人发现，由于羽毛羽绒表面具有类脂物质，同时因二硫键分布，造成纤维表面的蛋白质反应活性低，亲水性能较差，纤维反应可及度差，难以通过传统接枝工艺进行功能整理。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种羽毛羽绒表面修饰方法，改变羽毛羽绒纤维的反应活性，以方便羽毛羽绒的后续性能的改善，用于开发新型功能羽绒新材料。基于上述目的本专利技术提供的一种羽毛羽绒表面修饰方法，包括如下步骤：离子液体的处理：将水洗后羽毛羽绒，烘干，将羽毛羽绒完全浸没在离子液体中，密闭搅拌反应30～100min，脱液，得离子液体处理的羽毛羽绒，其中，离子液体与羽毛羽绒的质量比为10～20:1；溴化锂-植酸复合溶液的处理：将离子液体处理的羽毛羽绒完全浸没在溴化锂-植酸复合溶液中，搅拌处理20～80min，依次经过脱液，水洗，烘干，得改性羽毛羽绒，其中，溴化锂-植酸复合溶液与羽绒的质量比为8～14:1。可选的，所述溴化锂-植酸复合溶液的总质量浓度为180～260g/L，其中，溴化锂与植酸的质量比为20～25:1。可选的，所述烘干的温度为35～48℃，时长6.5～8.5h。可选的，所述离子液体为1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐、1-己基-3-甲基咪唑氯盐或1-乙基-3-甲基咪唑三氟乙酸盐中的一种。可选的，所述离子液体纯度不低于98％。可选的，所述搅拌反应的温度为20～45℃，转速为3～8r/min。可选的，所述搅拌处理的温度为30～40℃，转速为8～12/min。从上面所述可以看出，本专利技术提供的一种羽毛羽绒表面修饰方法，采用离子液体/溴化锂-植酸复合溶液两步联合工艺对羽毛羽绒集合体进行表面修饰；处理后羽毛羽绒纤维的微观形貌进行了再造，亲水性能发生显著提升，表明纤维表面具有反应活性的基团显著增加。离子液体作用于类脂物质和二硫键，溴化锂-植酸复合溶液作用于表层蛋白质的刻蚀，扩展表面积、提高反应性基团的裸露度；本专利技术实施例的制备方法可在水洗机中完成，不需要专门的处理单元机，化学修饰条件温和，具有节能工艺优势。附图说明图1为本专利技术实施例修饰前后羽毛羽绒纤维的表面静态接触角示意图；A-羽毛羽绒纤维原样，B-表面修饰羽毛羽绒纤维；图2为本专利技术实施例修饰前后羽毛羽绒纤维红外光谱图；图3为本专利技术实施例修饰后羽毛羽绒纤维SEM图。具体实施方式为下面通过对实施例的描述，本专利技术的具体实施方式如所涉及的制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本专利技术的专利技术构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。本专利技术实施例中采用的离子液体购买于默尼化工科技(上海)有限公司，溴化锂购买于上海阿拉丁化学试剂有限公司、植酸购买于浙江鑫洋食品添加剂公司。为了改变羽毛羽绒纤维的反应活性，以方便羽毛羽绒的后续性能的改善，本专利技术实施例提供的一种羽毛羽绒表面修饰方法，包括如下步骤：离子液体的处理：将水洗后羽毛羽绒，烘干，将羽毛羽绒完全浸没在离子液体中，密闭搅拌反应30～100min，脱液，得离子液体处理的羽毛羽绒，其中，离子液体与羽毛羽绒的质量比为10～20:1；溴化锂-植酸复合溶液的处理：将离子液体处理的羽毛羽绒完全浸没在溴化锂-植酸复合溶液中，搅拌处理20～80min，依次经过脱液，水洗，烘干，得改性羽毛羽绒，其中，溴化锂-植酸复合溶液与羽绒的质量比为8～14:1。其中，溴化锂-植酸复合溶液的总质量浓度为180～260g/L，溴化锂与植酸的质量比为20～25:1。第一步中，选用离子液体作用羽毛羽绒，主要基于了离子液体具有羽毛(羽丝、绒丝)表面高致密度类脂层的渗透与溶解刻蚀作用，破解了表面的物理阻隔，同时断裂胱氨酸和半胱氨酸的二硫键，有利于下一步的表面修饰与化学作用。第二步中，选用溴化锂-植酸混合液，其中溴化锂组分发挥了断裂蛋白肽键的作用，激活表面的化学反应点位(将活泼的羟基、羧基、氨基裸露出来)，提高羽毛的可反应度。植酸组分具有螯合蛋白作用，并形成复合物，保护纤弱的羽丝、绒丝不被过度修饰反应，保障修饰羽毛绒同时具有优异的蓬松度、回弹性等物理性能指标。实践证明，溴化锂-植酸复配混合液具有优异的作用功效，是非常理想的组合体系。在一些可选实施例中，本专利技术实施例1提供的一种羽毛羽绒表面修饰方法，包括如下步骤：离子液体的处理：选取鹅羽毛羽绒毛片，将羽毛羽绒水洗干净，除去杂质，然后将水洗羽毛羽绒放入45℃鼓风干燥箱中烘7.5h，将干燥后的羽毛羽绒完全浸没在纯度为98％以上的1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐离子液体中，保持离子液体与羽毛羽绒的质量比为15:1，然后进行密闭，在温度35℃，转速7r/min搅拌反应80min，捞出羽毛羽绒，将离子液体处理后的羽毛羽绒进行脱液处理，得离子液体处理的羽毛羽绒；离子液体作用于羽毛羽绒中的类脂物质和二硫键，破坏羽毛羽绒的表面结构，为下一步的处理提供反应活性基团；溴化锂-植酸复合溶液的处理：将离子液体处理的羽毛羽绒，直接完全浸没在质量浓度为220g/L，溴化锂和植酸的质量比为25:1的溴化锂-植酸复合溶液中，同时保证溴化锂-植酸复合溶液与羽绒的质量比为9.5:1，然后对溶液升温至35℃，并在转速9r/min下搅拌处理55min，捞出羽毛羽绒，将经过溴化锂-植酸复合溶液处理的羽毛羽绒依次经过脱液，水洗除去表面溴化锂-植酸复合溶液的残留，在45℃鼓风干燥箱中烘7.5h，得改性羽毛羽绒，溴化锂-植酸复合溶液对由于经过离子溶液处理后的羽毛羽绒，暴露出的活性基团进行表层蛋白质的二次刻蚀，进一步的扩展羽毛羽绒表面积，提高反应性基团的裸露度。在一些可选实施例中，本专利技术实施例2同本专利技术实施例1，不同的是本专利技术实施例2中离子液体与羽绒的质量比为10:1；温度20℃，反应时间30min，转速为3r/min。在一些可选实施例中，本专利技术实施例3同本专利技术实施例1，不同的是本专利技术实施例3中离子液体与羽绒的质量比为20:1；温度45℃，反应时间100min，转速为8r/min。在一些可选实施例中，本专利技术实施例4同本专利技术实施例2，不同的是本专利技术实施例4中离子液体与羽绒的质量比为20:1。在一些可选实施例中，本专利技术实施例5同本专利技术实施例3，不同的是本专利技术实施例5中离子液体与羽绒的质量比为10:1。在一些可选实施例中，本专利技术实施例6同本专利技术实施例1，不同的是本专利技术实施例6中溴化锂-植酸复合溶液的质量浓度为240g/L(两组分质量比为22:1)，溴化锂-植酸复合溶液与羽绒的质量比为8:1；温度30℃本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种羽毛羽绒表面修饰方法，其特征在于，包括如下步骤：离子液体的处理：将水洗后羽毛羽绒，烘干，将羽毛羽绒完全浸没在离子液体中，密闭搅拌反应30～100min，脱液，得离子液体处理的羽毛羽绒，其中，离子液体与羽毛羽绒的质量比为10～20:1；溴化锂‑植酸复合溶液的处理：将离子液体处理的羽毛羽绒完全浸没在溴化锂‑植酸复合溶液中，搅拌处理20～80min，依次经过脱液，水洗，烘干，得改性羽毛羽绒，其中，溴化锂‑植酸复合溶液与羽绒的质量比为8～14:1。

【技术特征摘要】
1.一种羽毛羽绒表面修饰方法，其特征在于，包括如下步骤：离子液体的处理：将水洗后羽毛羽绒，烘干，将羽毛羽绒完全浸没在离子液体中，密闭搅拌反应30～100min，脱液，得离子液体处理的羽毛羽绒，其中，离子液体与羽毛羽绒的质量比为10～20:1；溴化锂-植酸复合溶液的处理：将离子液体处理的羽毛羽绒完全浸没在溴化锂-植酸复合溶液中，搅拌处理20～80min，依次经过脱液，水洗，烘干，得改性羽毛羽绒，其中，溴化锂-植酸复合溶液与羽绒的质量比为8～14:1。2.根据权利要求1所述的羽毛羽绒表面修饰方法，其特征在于，所述溴化锂-植酸复合溶液的总质量浓度为180～260g/L，其中，溴化锂与植酸的质量比为20～25:...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢伟，洪小林，王宗乾，吴开明，李禹，朱芸，
申请(专利权)人：古麒羽绒股份公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34