牛奶蛋白復(fù)合纖維的制備方法、牛奶蛋白復(fù)合纖維及應(yīng)用技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種牛奶蛋白復(fù)合纖維的制備方法，其包括如下步驟：棉纖維的預(yù)處理、棉纖維的還原牛奶蛋白液的制備、牛奶蛋白復(fù)合纖維的制備；本發(fā)明專利技術(shù)的牛奶蛋白復(fù)合纖維制備方法，其原料易得，反應(yīng)步驟緊湊，過程容易控制，工藝可操作性和可重復(fù)性強；本發(fā)明專利技術(shù)還提供了牛奶蛋白復(fù)合纖維，其包括芯部的棉纖維和位于棉纖維外表面的牛奶蛋白，及其作為服裝材料的應(yīng)用；當(dāng)做成成衣穿在身上時，由牛奶蛋白直接接觸皮膚，其比現(xiàn)有的植物纖維親膚性好，而且具有蠶絲的光澤，吸汗性強，尺寸穩(wěn)定性好，成本低廉；本發(fā)明專利技術(shù)提供的牛奶蛋白復(fù)合纖維的應(yīng)用，其可應(yīng)來制備貼身內(nèi)衣，比如胸罩、內(nèi)褲、小背心和夏季服裝。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
牛奶蛋白復(fù)合纖維的制備方法、牛奶蛋白復(fù)合纖維及應(yīng)用
本專利技術(shù)涉及紡織工業(yè)材料領(lǐng)域，具體是涉及一種牛奶蛋白復(fù)合纖維的制備方法、牛奶蛋白復(fù)合纖維及應(yīng)用。
技術(shù)介紹
當(dāng)今，隨著石油等化石燃料的日益減少，價格隨之也水漲船高，完全依靠化石燃料的合成纖維成本也逐步走高，量的增長受到很大的約束，另一方面，合成纖維也有其天然的缺點，比如親膚性差，舒適度相對于天然纖維遜色，因此，天然纖維成為人們追求舒適生活的首選。但是，蠶絲等天然纖維價格昂貴，棉的親膚性能又不盡完美，因此，天然功能性紡織品已逐步成為市場主流，如何在現(xiàn)有的天然纖維的基礎(chǔ)上進(jìn)行結(jié)構(gòu)重組或改性成為新興的研究熱點。牛奶蛋白纖維屬于再造蛋白質(zhì)纖維，但是其存在強度不高、抗拉性能差、尺寸穩(wěn)定性不高的缺點。為改善其性能，現(xiàn)有技術(shù)中采用牛奶蛋白纖維和其他纖維混紡的形式制備紗線，由于牛奶蛋白纖維和其他纖維的化學(xué)性能差別較大，制成的紗線存在染色、整理上的困難。因此，如何開發(fā)一種兼具牛奶蛋白纖維和其他纖維優(yōu)點的復(fù)合纖維成為人們感興趣的研究方向。文獻(xiàn)中已有記載牛奶蛋白和化學(xué)纖維反生接枝共聚反應(yīng)制備復(fù)合纖維的先例，但尚未有記載牛奶蛋白和天然纖維形成復(fù)合纖維的研究。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)要解決的問題在于，針對現(xiàn)有化學(xué)纖維成本走高、舒適性不夠，植物纖維親膚性尚待改善的問題，本專利技術(shù)提供了一種親膚性好，價格低廉的牛奶蛋白復(fù)合纖維的制備方法、牛奶蛋白復(fù)合纖維及其應(yīng)用。本專利技術(shù)解決問題所采用的技術(shù)方案為:牛奶蛋白復(fù)合纖維的制備方法，包括以下步驟:I)棉纖維的預(yù)處理:將氫氧化鈉溶液加入到棉纖維中，室溫下,超聲震蕩30?50s，過濾，沖洗；2)棉纖維的還原:將步驟I)處理過的棉纖維加入到高碘酸鈉溶液中，攪拌反應(yīng)2?4h，過濾，沖洗，得到改性棉纖維；3)牛奶蛋白液的制備:配置氫氧化鈉溶液，向該氫氧化鈉溶液中加入橄欖油，于30?50°C下攪拌混合3?10小時，再加入牛奶，攪拌5?30分鐘，過濾除去固體物，得到牛奶蛋白液，所述橄欖油用量為所述氫氧化鈉溶液重量的2?3倍；4)將步驟2)制備的改性棉纖維加入到步驟3)制備的牛奶蛋白液中，于80?100°C下攪拌反應(yīng)10?20h，過濾，洗滌，烘干，即得到所述牛奶蛋白復(fù)合纖維。所述步驟I)中的氫氧化鈉溶液的重量百分比濃度為15?25%。所述高碘酸鈉溶液的重量百分比濃度為0.05?0.2%。所述步驟3)中的氫氧化鈉溶液的重量百分比濃度為25?40%，所述牛奶的加入量為氫氧化鈉溶液和橄欖油總重量的50%?150%。所述步驟I)和步驟2)中的沖洗步驟所用沖洗液為去離子水。所述步驟2)反應(yīng)是在避光條件下進(jìn)行的。所述步驟I)中，所述棉纖維完全浸沒于氫氧化鈉溶液中；所述步驟2)中，所述處理過的棉纖維完全浸沒于所述高碘酸鈉溶液中；所述步驟4)中，所述改性棉纖維完全浸沒于所述牛奶蛋白液中。所述步驟4)中，所述烘干條件為60?80°C下烘干，或在50?70°C時真空抽干。一種采上述方法制備的牛奶蛋白復(fù)合纖維，其由位于芯部的棉纖維和包覆于該棉纖維外表面的牛奶蛋白薄膜層構(gòu)成，所述牛奶蛋白薄膜層的表面包覆率不小于80%，所述棉纖維的直徑與薄膜層的厚度比為:10:1?20:1。上述牛奶蛋白復(fù)合纖維作為服裝材料的應(yīng)用，具體可作為織造服裝布料材料，由其制成的布料，作為服裝面料或里料。本專利技術(shù)的有益效果為:本專利技術(shù)的牛奶蛋白復(fù)合纖維制備方法，其原料易得，反應(yīng)步驟緊湊，過程容易控制，工藝可操作性和可重復(fù)性強；本專利技術(shù)提供的復(fù)合牛奶蛋白復(fù)合纖維，其包括芯部的棉纖維和位于棉纖維外表面的牛奶蛋白，當(dāng)采用該纖維做成的布料，制成成衣穿在身上時，由牛奶蛋白直接接觸皮膚，其比現(xiàn)有的植物纖維親膚性好，而且具有蠶絲的光澤，吸汗性強，尺寸穩(wěn)定性好，成本低廉；本專利技術(shù)提供的牛奶蛋白復(fù)合纖維的應(yīng)用，其可應(yīng)用制備貼身內(nèi)衣，比如胸罩、內(nèi)褲、小背心和夏季服裝。【附圖說明】圖1為本專利技術(shù)實施例牛奶蛋白復(fù)合纖維制備方法流程圖。【具體實施方式】為了使本專利技術(shù)的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本專利技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本專利技術(shù)，并不用于限定本專利技術(shù)。實施例1:請參閱圖1，示出本專利技術(shù)實施例的牛奶蛋白復(fù)合纖維制備方法流程圖，該方法包括以下步驟:I)棉纖維的預(yù)處理:將氫氧化鈉溶液加入到棉纖維中，室溫下，超聲震蕩30?50s，過濾，沖洗；2)棉纖維的還原:將步驟I)處理過的棉纖維加入到高碘酸鈉溶液中，攪拌反應(yīng)2?4h，過濾，沖洗，得到改性棉纖維；3)牛奶蛋白液的制備:配置氫氧化鈉溶液，向該氫氧化鈉溶液中加入橄欖油，于30?50°C下攪拌混合3?10小時，再加入牛奶，攪拌5?30分鐘，過濾除去固體物，得到牛奶蛋白液，所述橄欖油用量為所述氫氧化鈉溶液重量的2?3倍；4)將步驟2)制備的改性棉纖維加入到步驟3)制備的牛奶蛋白液中，于80?100°C下攪拌反應(yīng)10?20h，過濾，洗滌，烘干，即得到所述牛奶蛋白復(fù)合纖維。步驟I)中的氫氧化鈉溶液的重量百分比濃度為15?25%,氫氧化鈉溶液可以使棉纖維發(fā)生溶脹，在顯微鏡下觀察，可發(fā)現(xiàn)棉纖維橫截面由未處理前的不規(guī)則的扁形變?yōu)橐?guī)則的圓形，從而增大了棉纖維的比表面積，有利于后續(xù)反應(yīng)的進(jìn)行；步驟3)中的氫氧化鈉溶液的重量百分比濃度為25?40%，牛奶的加入量為氫氧化鈉溶液和橄欖油總重量的50 %?150 %。加入橄欖油的主要目的是為了減弱氫氧化鈉的堿性，避免強堿溶液對牛奶成分的破壞，并增強牛奶蛋白在溶液中的溶解性。步驟I)和步驟2)中的沖洗步驟所用沖洗液為去離子水，洗滌原則是少量多次，以徹底除去殘留的氫氧化鈉和高碘酸鈉。步驟2)中高碘酸鈉溶液的重量百分比濃度范圍為0.05?0.2%。當(dāng)高碘酸鈉溶液濃度高于0.2%時，棉纖維會發(fā)生明顯的氧化降解副反應(yīng)，棉纖維的大分子鏈被解聚，導(dǎo)致棉纖維的力學(xué)性能降低，因此，上述高碘酸鈉溶液的濃度以不超過0.2%為宜，當(dāng)濃度低于0.2%時，高碘酸鈉溶液可選擇性氧化棉纖維上的葡萄糖基環(huán)，生成醛基基團(tuán)。隨著高碘酸鈉溶液濃度的不同，可選擇性氧化的范圍和程度會出現(xiàn)差別:濃度大時，可選擇性氧化范圍大和程度高，濃度小時，可選擇性氧化范圍小和程度小。為避免由于光照因素所造成的超氧化現(xiàn)象，使反應(yīng)向預(yù)期進(jìn)行，上述氧化反應(yīng)應(yīng)該在避光條件下進(jìn)行。通過步驟2)反應(yīng)后制備的改性棉纖維由于含有大量醛基，當(dāng)遇到牛奶蛋白時，這些醛基會和牛奶蛋白在堿性條件下發(fā)生反應(yīng)，使牛奶蛋白以支鏈的形式附著于棉纖維外表面上，因此就形成了棉纖維處于內(nèi)芯、牛奶蛋白處于表層的雙層結(jié)構(gòu)。為了保證反應(yīng)的充分進(jìn)行，步驟I)中，棉纖維應(yīng)完全浸沒于氫氧化鈉溶液中；步驟2)中，處理過的棉纖維應(yīng)完全浸沒于所述高碘酸鈉溶液中；步驟4)中，改性棉纖維應(yīng)完全浸沒于牛奶蛋白液中。步驟4)中的烘干步驟，可在60?80°C下自然烘干，也可以在50?70°C左右的環(huán)境下真空抽干。此外，本專利技術(shù)實施例還提供一種牛奶蛋白復(fù)合纖維，其由位于芯部的棉纖維和包覆于該棉纖維外表面的牛奶蛋白薄膜層構(gòu)成，所述牛奶蛋白薄膜層的表面包覆率不小于80%，所述棉纖維的直徑與薄膜層的厚度比為:10:1?20:1，上述牛奶蛋白復(fù)合纖維是采用上述實施例所提供的制備方法制得。相比現(xiàn)有的植物纖維，本方法制備的牛奶蛋白復(fù)合纖維本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
牛奶蛋白復(fù)合纖維的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：1)棉纖維的預(yù)處理：將氫氧化鈉溶液加入到棉纖維中，室溫下，超聲震蕩30～50s，過濾，沖洗；2)棉纖維的還原：將步驟1)處理過的棉纖維加入到高碘酸鈉溶液中，攪拌反應(yīng)2～4h，過濾，沖洗，得到改性棉纖維；3)牛奶蛋白液的制備：配置氫氧化鈉溶液，向該氫氧化鈉溶液中加入橄欖油，于30～50℃下攪拌混合3～10小時，再加入牛奶，攪拌5～30分鐘，過濾除去固體物，得到牛奶蛋白液，所述橄欖油用量為所述氫氧化鈉溶液重量的2～3倍；4)將步驟2)制備的改性棉纖維加入到步驟3)制備的牛奶蛋白液中，于80～100℃下攪拌反應(yīng)10～20h，過濾，洗滌，烘干，即得到所述牛奶蛋白復(fù)合纖維。

【技術(shù)特征摘要】
1.牛奶蛋白復(fù)合纖維的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)棉纖維的預(yù)處理:將氫氧化鈉溶液加入到棉纖維中，室溫下，超聲震蕩30?50s，過濾，沖洗； 2)棉纖維的還原:將步驟I)處理過的棉纖維加入到高碘酸鈉溶液中，攪拌反應(yīng)2?4h，過濾，沖洗，得到改性棉纖維； 3)牛奶蛋白液的制備:配置氫氧化鈉溶液，向該氫氧化鈉溶液中加入橄欖油，于30?50°C下攪拌混合3?10小時，再加入牛奶，攪拌5?30分鐘，過濾除去固體物，得到牛奶蛋白液，所述橄欖油用量為所述氫氧化鈉溶液重量的2?3倍； 4)將步驟2)制備的改性棉纖維加入到步驟3)制備的牛奶蛋白液中，于80?100°C下攪拌反應(yīng)10?20h，過濾，洗滌，烘干，即得到所述牛奶蛋白復(fù)合纖維。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牛奶蛋白復(fù)合纖維的制備方法，其特征在于，所述步驟I)中的氫氧化鈉溶液的重量百分比濃度為15?25%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牛奶蛋白復(fù)合纖維的制備方法，其特征在于，所述高碘酸鈉溶液的重量百分比濃度為0.05?0.2%。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牛奶蛋白復(fù)合纖維的制備方法，其特征在于，所述步驟3)中的氫氧化鈉溶液的重量百分比濃...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李昌平，沈玉姬，莫惠西，廖麗容，
申請(專利權(quán))人：廣東都市麗人實業(yè)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：廣東;44