一种纳米蚕丝蛋白竹浆纤维的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及纺织纤维制造领域，更具体地说，涉及一种纳米蚕丝蛋白竹浆纤维的 制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着人们生活水平的提高，人们对纺织品要求不仅停留在保暖和美观方面，对纺 织品功能性，特别是保健功能的要求逐渐提高。蚕丝有悠久的使用历史，素有"人体第二肌 肤"、"纤维皇后"之美誉。
[0003] 但是蚕丝在使用过程中也有缺点，如不易打理、色牢度差等。蚕丝蛋白是从蚕丝中 提取的天然高分子纤维蛋白，含量约占蚕丝的70%-80%，蚕丝蛋白及其衍生物已经广泛应用 于日化品中，其具有如下功效：深层美白、长效保湿、滋养调理、促进细胞代谢、改善肤质、抗 衰活颜、抗氧化、增强肌肤免疫力等。在纺织工业上，蚕丝蛋白改性纤维素纤维是近年研宄 比较多的新型纤维。例如，专利200910153053. 6公开了一种蚕丝蛋白共混再生纤维素纤维 的制备方法，该方法利用涡轮增压气流粉碎机粉碎，得到50nm-100nm的蚕丝蛋白粉，再将 蛋白粉溶解到纺丝液中纺丝制得蚕丝蛋白共混再生纤维素纤维。该方法的缺点是机器粉碎 颗粒粒径范围大，粒径不易控制；生产时间长，成本高。事实上用机械粉碎的方法很难做到 纳米级。专利CN 101718007 A提供了一种再生蚕丝蛋白纤维的生产方法及设备。这种方 法是将蚕丝蛋白水解后与再生纤维素类的再生胶原液混合均匀后纺丝，这种方法可以使得 纺丝液中蚕丝蛋白质均匀分布，但是由于蚕丝蛋白分子结构本身的固有性质，使其在面料 的染整过程中很容易受到损害而失去蚕丝蛋白固有的功能。例如在面料的染整工艺中需要 经过强碱的处理，在强碱性环境中蚕丝蛋白可以分解为分子量更小的氨基酸，而小分子量 的氨基酸在整理面料的染整过程中很容易水解流失，这使得蚕丝蛋白的功能性减弱。目前 蚕丝蛋白改性纤维都存在这样的问题。因此，纺织工业上需要提高蚕丝蛋白的质量，解决在 染整工艺中蚕丝蛋白容易流失的问题，使蚕丝更好地应用于纺织工业。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于克服上述问题，提供一种纳米蚕丝蛋白竹浆纤维的制备方法， 该方法包括如下步骤： (1) 预处理蚕丝蛋白原料：采用机器梳理的方法去除蚕丝蛋白原料纤维中的杂质； (2) 制备蚕丝蛋白溶液：将处理后的蚕丝蛋白原料用碱液脱胶，然后清洗、烘干，溶解于 溴化锂溶液中，经充分水解得到蚕丝蛋白-溴化锂溶液，继续浓缩得到饱和的蚕丝蛋白溶 液，将此溶液经过透析工艺，去除溶液中的溴化锂，得到蚕丝蛋白溶液； (3) 制备蚕丝蛋白微胶囊乳液：向饱和的蚕丝蛋白水溶液中加入油包水型的乳化剂，在 加热的情况下搅拌乳化，然后再超声处理，蚕丝蛋白被乳化剂包裹形成微胶囊； (4) 制备蚕丝蛋白纺丝液：将上述蚕丝蛋白微胶囊乳液加入到竹浆纤维磺酸盐的氢氧 化钠溶液中，经充分搅拌、溶解、过滤后得到蚕丝蛋白与竹浆纤维的共混液； (5)制备蚕丝蛋白竹浆纤维：将上述共混液经硫酸锌凝固浴纺丝成型，再将所得纤维清 洗、脱硫、上油、干燥，即得到蚕丝蛋白竹浆纤维。
[0005] 在本发明的一优选实施例中，步骤（1)中，所述蚕丝蛋白原料是蚕丝缫丝后的蛹 衬、蚕茧留种后的削口茧，蚕丝废丝、蚕丝下脚料及絹纺废丝等不可纺的蛋白质材料的任意 一种或几种。
[0006] 在本发明的一优选实施例中，步骤（2)中，所述碱液是0. 5-lmol/L的NaCO3水溶 液。
[0007] 在本发明的一优选实施例中，步骤（2)中，所述溴化锂溶液是浓度为10-1 lmol/L 溴化锂水溶液，水解温度为30-50°C，时间为5-6小时。
[0008] 在本发明的一优选实施例中，步骤（3)中，所述乳化剂的用量是所示蚕丝蛋白水溶 液重量的0. 1倍。
[0009] 在本发明的一优选实施例中，步骤（3)中，所述乳化温度是60-70°C，乳化时间为 5-10分钟，搅拌乳化的转子速度为5000-10000转/分钟。
[0010] 在本发明的一优选实施例中，步骤（3)中，超声温度是20-25°C，超声时间为20-40 分钟。
[0011] 在本发明的一优选实施例中，步骤（3)中，用马尔文激光衍射粒度分布仪测试乳液 中微胶囊的形成，胶囊的粒度分布在5-15nm。
[0012] 在本发明的一优选实施例中，步骤（3)中，所述油包水型的乳化剂为油包水乳化 剂，优选地，该油包水乳化剂是聚甘油硬脂酸酯、聚甘油油酸酯、单油酸甘油酯、阿特拉斯 G-917中的一种或几种。
[0013] 在本发明的一优选实施例中，步骤（4)中，所述共混液中蚕丝蛋白为竹浆纤维质量 的 5%-15%。
[0014] 本发明利用蚕丝蛋白的亲水性，乳化过程中乳化剂的亲水端与蚕丝蛋白结合，在 超声波的分散作用下蚕丝蛋白被包裹在乳化剂中呈球形，乳化剂的亲油端分布在球形微胶 囊的外表面，这使得该微胶囊分散水中形成乳液。该微胶囊能保护胶囊芯中的蚕丝蛋白，使 得其在后续的纺丝过程中不容易被碱性等环境所破坏。
[0015] 本发明的纳米蚕丝蛋白竹浆纤维的制备方法，是利用一种纳米级的蚕丝蛋白微 胶囊对竹浆纤维进行改性，制备得到蚕丝蛋白竹浆纤维中蚕丝蛋白的质量含量可达到 3%_12%。该纤维具有纤维中蚕丝蛋白不易流失，蚕丝蛋白固有的滋养美白等功效持久。相 对于现有的蚕丝蛋白改性粘胶纤维，这种纤维还具有柔软、凉爽，垂感好等优点，更适合夏 季使用。同时，在蚕丝蛋白的选取上，蚕丝蛋白选用蚕丝缫丝后的蛹衬、蚕茧留种后的削口 茧，蚕丝废丝、蚕丝下脚料及絹纺废丝等不可纺的蛋白质材料等原料，原料来源广泛，成本 较低。
【具体实施方式】
[0016] 下面以实施例的方式对本发明进行进一步说明，但是本发明不局限于这些具体实 施例。
[0017] 实施例1 纳米蚕丝蛋白乳液及蚕丝蛋白竹浆纤维的制备，包括以下步骤： (1) 预处理蚕丝