System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种醛基纤维素/角蛋白复合纤维、其制备方法及应用技术_技高网

一种醛基纤维素/角蛋白复合纤维、其制备方法及应用技术

技术编号:44468615 阅读:0 留言:0更新日期:2025-03-04 17:40
本发明专利技术提供了一种醛基纤维素/角蛋白复合纤维、其制备方法及应用,涉及复合纤维制备技术领域。该方法通过利用具有氧化性的高碘酸钠氧化纤维素,制得醛基纤维素,以此制备醛基纤维素纤维;再将醛基纤维素纤维浸入角蛋白溶液中,以在醛基纤维素纤维表面包覆一层角蛋白层,最终制得具有优异的力学性能、抗紫外性及抗紫外老化性的复合纤维。上述复合过程主要是利用纤维表面的醛基和角蛋白中的氨基之间的反应,使角蛋白分子有序地吸附在纤维表面,实现纤维与角蛋白的结合,该过程中可利用醛基和氨基的反应形成交联结构,在纤维表面形成角蛋白层,角蛋白层的形成可作为紫外光的物理屏障,赋予复合纤维优异的抗紫外、抗紫外老化性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及复合纤维制备,尤其涉及一种醛基纤维素/角蛋白复合纤维、其制备方法及应用


技术介绍

1、据统计,全球每年会产生几千万吨的羊毛废料和废旧棉。这些废弃的羊毛中80%以上的物质为角蛋白,这种羊毛角蛋白是一种实用价值非常高的资源,其具有良好的生物相容性和生物降解性。废旧棉中纤维素是自然界中含量最为丰富的天然高分子,常见于木材和植物中,通称植物纤维素。纤维素也可以通过微生物方法合成,如真菌和细菌,合成的纤维素被称为细菌纤维素。此外,纤维素可以从动物中获得;例如,被囊动物是最知名的含纤维素的动物。无论种类或来源如何,纤维素都由具有丰富羟基的重复葡萄糖单元(c6h10o5)组成,并且羟基可以用特定的有机或无机化学品进行修饰以赋予所需的特性。此外,纤维素是环境友好的,高度生物相容性和可生物降解的。

2、通常,大量的羊毛废料和废旧棉被转化为低价值产品,如饲料添加剂,或污水处理剂。如果利用绿色加工技术将废弃的生物资源或纺织品转化为高附加值的复合纤维,既能显著减少环境污染,又能缓解资源浪费,而且得到的纤维在纺织行业具有一定的应用前景。

3、有鉴于此,有必要设计一种改进的醛基纤维素/角蛋白复合纤维、其制备方法及应用,以解决上述问题。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种醛基纤维素/角蛋白复合纤维、其制备方法及应用。

2、为实现上述专利技术目的,一方面,本专利技术提供了一种醛基纤维素/角蛋白复合纤维,包括:

3、醛基纤维素纤维;

4、角蛋白层,其包覆于所述醛基纤维素纤维的外侧。

5、另一方面,本专利技术还提供了上述醛基纤维素/角蛋白复合纤维的制备方法,包括如下步骤:

6、将粗羊毛浸泡在碳酸氢钠水溶液中,得到预处理的羊毛;将预处理后的羊毛切割,放入处理液中,搅拌一定时间后,离心收集上层溶液,经透析处理后,制得羊毛角蛋白溶液;

7、将棉浆溶解在离子溶液中,在搅拌条件下加热预定时间后,向混合液中加入高碘酸钠,利用高碘酸钠向棉浆纤维上引入醛基,反应结束后,离心,制得醛基纤维素溶液;采用湿法纺丝法,以所述醛基纤维素溶液为纺丝原液,制得醛基纤维素纤维;

8、将所述醛基纤维素纤维浸泡在所述羊毛角蛋白溶液中,干燥后,即制得复合纤维。

9、优选地,加入高碘酸钠后的反应时间为0.5-3h;所述混合液中高碘酸钠的质量百分数为2-3.5%。

10、优选地,所述醛基纤维素纤维在所述羊毛角蛋白溶液中的浸泡时间为30-60s。

11、优选地,所述碳酸氢钠水溶液的浓度为0.6-1mol/l,所述羊毛与所述碳酸氢钠水溶液的重量比为1:20。

12、优选地,所述处理液为由尿素、十二烷基磺酸钠和l-半胱氨酸与水配置而成,所述处理液中尿素的摩尔浓度为6-8mol/l,所述十二烷基磺酸钠的摩尔浓度为0.01-0.02mol/l,所述l-半胱氨酸的加入量为羊毛质量的10%。

13、优选地,所述离子溶液为1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐,所述棉浆在所述离子溶液中的质量百分数为2-3.5%。

14、优选地,将所述羊毛加入处理液后的搅拌时间为4-6h,搅拌转速为800-1500rpm,离心时间为10-15min,离心转速为7000-8000rpm。

15、优选地,加入高碘酸钠反应完后的离心时间为3-5min,转速为7000-8000rpm。

16、特别地,采用本专利技术提出的制备方法制得的醛基纤维素/角蛋白复合纤维能够应用于制备抗紫外产品。

17、本专利技术的有益效果是:

18、1、本专利技术提供的醛基纤维素/角蛋白复合纤维的制备方法,其通过利用高碘酸钠氧化纤维素向纤维素上引入醛基,以便后续利用棉浆纤维的醛基与角蛋白的氨基之间的化学键合作用,实现醛基纤维素与角蛋白的复合。采用上述方法制得的复合纤维具有优异的力学性能、抗紫外性及抗紫外老化性。

19、2、本专利技术提供的醛基纤维素/角蛋白复合纤维的制备方法,通过调控高碘酸钠的加入量和氧化反应时间,可精准控制醛基的引入数量,避免引入过多醛基而导致纤维素纤维的力学性能受影响,确保最终制得的复合性能具备优异的力学性能;通过引入角蛋白层,可充分利用其优异的机械强度、抗紫外性等性能,赋予复合纤维优异的抗紫外性和抗紫外老化性。

20、3、本专利技术提供的醛基纤维素/角蛋白复合纤维的制备方法,以价格低廉的羊毛和棉浆为原料,实现了资源的再回收利用。

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【技术保护点】

1.一种醛基纤维素/角蛋白复合纤维,其特征在于,包括:

2.一种醛基纤维素/角蛋白复合纤维的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,加入高碘酸钠后的反应时间为0.5-3h;所述混合液中高碘酸钠的质量百分数为2-3.5%。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述醛基纤维素纤维在所述羊毛角蛋白溶液中的浸泡时间为30-60s。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述碳酸氢钠水溶液的浓度为0.6-1mol/L,所述羊毛与所述碳酸氢钠水溶液的重量比为1:20。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述处理液为由尿素、十二烷基磺酸钠和L-半胱氨酸与水配置而成,所述处理液中尿素的摩尔浓度为6-8mol/L,所述十二烷基磺酸钠的摩尔浓度为0.01-0.02mol/L,所述L-半胱氨酸的加入量为羊毛质量的10%。

7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述离子溶液为1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐,所述棉浆在所述离子溶液中的质量百分数为2-3.5%。

8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,将所述羊毛加入处理液后的搅拌时间为4-6h,搅拌转速为800-1500rpm,离心时间为10-15min,离心转速为7000-8000rpm。

9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,加入高碘酸钠反应完后的离心时间为3-5min,转速为7000-8000rpm。

10.一种如权利要求1所述的醛基纤维素/角蛋白复合纤维或采用权利要求2-9中任一项所述的制备方法制得的醛基纤维素/角蛋白复合纤维在制备抗紫外产品中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种醛基纤维素/角蛋白复合纤维,其特征在于,包括:

2.一种醛基纤维素/角蛋白复合纤维的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,加入高碘酸钠后的反应时间为0.5-3h;所述混合液中高碘酸钠的质量百分数为2-3.5%。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述醛基纤维素纤维在所述羊毛角蛋白溶液中的浸泡时间为30-60s。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述碳酸氢钠水溶液的浓度为0.6-1mol/l,所述羊毛与所述碳酸氢钠水溶液的重量比为1:20。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述处理液为由尿素、十二烷基磺酸钠和l-半胱氨酸与水配置而成,所述处理液中尿素的摩尔浓度为6-8mol/l,所述十二烷基磺酸...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱坤坤魏永昕王金凤
申请(专利权)人:武汉纺织大学
类型:发明
国别省市:

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