CN102605619B

CN102605619B - 一种棉织物的丝胶后整理方法

Info

Publication number: CN102605619B
Application number: CN 201210082016
Authority: CN
Inventors: 陈国强; 盛家镛; 邢铁玲; 董雪
Original assignee: Suzhou University
Current assignee: Jiangsu Xinyuan Silk Science And Technology Co Ltd
Priority date: 2012-03-26
Filing date: 2012-03-26
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2032-03-26
Also published as: CN102605619A

Abstract

本发明公开了一种棉织物的丝胶后整理方法，包括如下步骤：(a)配置整理浸渍液：以质量计，将3~5%的易溶性丝胶粉用热水溶解，再向其中加入1~3%的壳聚糖季铵盐，充分搅拌溶解后，加入4~6%的交联剂；(b)将棉织物完全浸渍于上述整理浸渍液中，溶液浴比为1：30~50，浸渍至少20分钟，两浸两轧，轧液率大于80%，烘干，即可得到棉织物。本发明开发了一种专用于棉织物的后整理方法，由其制得的棉织物具有较好的耐洗性和抑菌率，在洗涤5次后的溶失率约为0.21%，其抑菌率为93.8%，完全满足实际使用要求，取得了意想不到的技术效果。

Description

一种棉织物的丝胶后整理方法

技术领域

本发明涉及一种棉织物的丝胶后整理方法。

背景技术

蚕丝纤维的主体是丝素，在丝素外围包覆着丝胶，丝胶对丝素起着保护作用和胶粘作用。丝胶是一种性能优良的生物材料，为开发新功能生物材料提供了极为重要的应用素材。例如，丝胶可以作为合成高分子材料的添加剂，所得的高分子材料的物理性能不仅能得到改善，而且其高分子材料能被微生物迅速降解，成为优异的环保材料；由丝胶和丝素混合组成的丝蛋白膜将是一种有开发前途的人工皮肤。随着国内外学者对丝胶结构与性能的研究，丝胶在各个方面都得到了广泛应用。研究表明，小分子量（平均分子量为15000~30000D）的丝胶及其水解产物具有优异的吸湿、放湿性能和抗氧化能力，并有抑制酪氨酸酶活性、护肤美容、滋养肌肤、抑制黑色素等诸多功效。因此，丝胶后整理的纺织物，特别是应用于直接接触人体皮肤的内衣材料，引起了国内外学者的高度重视。人们之所以对丝胶后整理的纺织物十分钟爱，是由于经过丝胶后整理的纺织物具有优良的保湿、调湿性能、抗静电性能，柔软且舒适，同时涂有丝胶的织物还具有显著的抗菌效果。因此丝胶作为一种新型纺织品保健卫生功能整理材料具有广阔的开发前景。

然而，由于丝胶蛋白缺乏与纤维反应的官能团，为了获得耐久性的整理效果，必须选择高反应性的交联剂，以便使丝胶蛋白与纤维之间发生充分的共价交联反应。现有的交联剂主要有环氧类化合物，其可以将丝胶均匀地涂覆在织物上，经涂覆后的织物，吸湿性有较大改善，但该交联剂需经150℃左右的高温焙烘才能在织物上完成交联固化，而高温焙烘极易引起织物泛黄，存在织物强力下降的隐患，且其手感较差。

日本专利特开平9―31847报道了一种功能性纤维制品及其制造方法，以甲壳素为交联剂将丝胶涂层于纺织物。然而，其得到的纺织物手感粗糙，且耐洗性较差。

中国发明专利CN101694060B公开了一种羊绒制品的丝胶后整理方法，其获得的羊绒制品的耐洗性较好，但实验证明，上述方法运用到棉织物时，获得的棉织物的耐洗性较差，即丝胶的溶失率较高，无法正常应用，且上述方法并未考虑到抑菌率的问题。

中国发明专利申请CN101279103A公开了一种蚕丝蛋白复合涂层液及其制备方法与应用，其所用的交联剂为蚕蛹几丁糖、壳聚糖或烃基硅烷类化合物与催化剂ZnCl₂复合物。然而，实验证明，利用上述涂层液对棉织物进行后整理，获得的棉织物的耐洗性较差，无法正常应用。

因此，如何对棉织物进行丝胶后整理，以获得耐洗性良好的棉织物，成了业内一直渴望解决但始终未能获得成功的技术难题。

发明内容

本发明目的是提供一种棉织物的丝胶后整理方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种棉织物的丝胶后整理方法，包括如下步骤：

(a) 配置整理浸渍液：以质量计，将3~5%的易溶性丝胶粉用热水溶解，再向其中加入1~3%的壳聚糖季铵盐，充分搅拌溶解后，加入4~6%的交联剂；

所述易溶性丝胶粉的平均分子量为18000~25000D；所述热水的温度为80~95℃；所述交联剂包括分散剂聚丙烯酸钠和硅烷偶联剂，两者的质量比为3.0~3.5：3~4；所述硅烷偶联剂选自乙烯基硅烷、氨基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷、巯基硅烷或脲基硅烷；

(b) 将棉织物完全浸渍于上述整理浸渍液中，溶液浴比为1：30~50，浸渍至少20分钟，两浸两轧，轧液率大于80%，烘干，即可得到棉织物。

上述技术方案中，所述步骤(b)之前，将棉织物预先在沸水中煮30分钟以上，洗涤、烘干。

本发明同时请求保护根据上述后整理方法得到的棉织物。

本发明的机理是：丝胶等电点的pH值为3.8~4.5，在水溶液中（pH值为7.0）中丝胶带负电荷，而壳聚糖季铵盐溶液带正电荷，与带负电荷的丝胶能很好的结合，形成了微颗粒，该微颗粒本身对棉织物有一定的胶粘作用，再通过交联剂的作用进一步提高了丝胶对棉织物的胶粘能力和耐洗性。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1．本发明开发了一种专用于棉织物的后整理方法，由其制得的棉织物具有较好的耐洗性和抑菌率，解决了业内一直渴望解决但始终未能获得成功的技术难题。

2．实验证明，本发明制得的丝胶涂层棉布，在洗涤5次后的溶失率约为0.21%，其抑菌率为93.8%，完全满足实际使用要求，取得了意想不到的技术效果。

3．氨基酸分析表明，本发明得到的棉织品的亲水性氨基酸含量提高，且其吸放湿性、保温性能及透湿性均有提高，且手感柔软、具有滑爽感，提高了人体穿着的服用舒适性，是一种新型高附加值的棉织品。

4．本发明的制备方法简单、易于操作，且可节约能源，具有良好的应用前景。

附图说明

附图1是本发明实施例一中丝胶整理前后的棉织物的吸湿放湿性能对比图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述：

实施例一

一种棉织物的丝胶后整理方法，包括如下步骤：

(a) 配置整理浸渍液：以质量计，将5%的易溶性丝胶粉用热水溶解，再向其中加入2%的壳聚糖季铵盐，充分搅拌溶解后，加入5%的交联剂；

所述易溶性丝胶粉的平均分子量为25000D；所述热水的温度为90℃；所述交联剂包括分散剂聚丙烯酸钠和硅烷偶联剂，两者的质量比为3.0：4；所述硅烷偶联剂选自乙烯基硅烷、氨基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷、巯基硅烷或脲基硅烷；

(b) 将棉织物完全浸渍于上述整理浸渍液中，溶液浴比为1：40，浸渍至少20分钟，两浸两轧，轧液率大于80%，烘干，即可得到棉织物。

对比例一

按照中国发明专利CN101694060B的公开的方法对棉织物进行丝胶后整理，得到棉织物。

对比例二

采用中国发明专利申请CN101279103A公开的蚕丝蛋白复合涂层液对棉织物进行后整理，得到棉织物。

然后对实施例一和对比例一、对比例二的棉织物进行溶失率和抑菌率的测试，结果如下：

Figure 2012100820162100002DEST_PATH_IMAGE001

由上述测试可见，相对于的对比例一和对比例二而言，本实施例一获得的棉织物具有较好的耐洗性和抑菌率，完全能满足实际的使用要求，取得了意想不到的技术效果。

然后对上述制备方法得到的棉织物进行了试验，具体如下：

试验一

测试了本实施例的棉织物的增重效果及耐洗性，结果如表所示：

Figure 2012100820162100002DEST_PATH_IMAGE003

由上表可见，整理后的棉织物和整理前相比，洗涤2次增重2.30%，洗涤3次增重1.92%，洗涤5次增重1.73%，洗涤3次以后溶失率相对较低。因此其耐水洗效果较好。

试验二

测试了丝胶整理后的棉织物的回潮率，并与普通的未整理的棉织物物进行了对比，结果如下表所示：

丝胶整理前后棉织物的回潮率

从表中可以看出，未整理的棉织物的回潮率为7.34，经丝胶整理后的棉织物（未洗涤）的回潮率为7.43，这说明随着织物表面丝胶含量（亲水性氨基酸含量）的增大，丝胶整理后的棉织物的回潮率逐渐提高，甚至超过了未整理的棉织物。

试验三

测试了丝胶整理后的棉织物的悬垂性，并与普通的未整理的棉织物物进行了对比，结果如下表所示：

丝胶整理前后棉织物的悬垂性

Figure 2012100820162100002DEST_PATH_IMAGE005

从表中可以看出，经丝胶整理后的棉织物的悬垂系数较大，当织物试样悬垂面积越大，即悬垂系数越大，表示织物的抗皱性有所提高，因此说明经丝胶整理后的棉织物的抗皱性有了一定程度的提高。

试验四

测试了丝胶整理后的棉织物的透湿性，并与普通的未整理的棉织物物进行了对比，结果如下表所示：

丝胶整理前后棉织物的透湿量

上述测试结果均是多次测试后的平均值，从表中可以看出，丝胶整理前后的棉织物的试样中，棉织物和丝胶整理的棉织物的平均透湿量分别为2849.34 g/m².d，即丝胶整理的棉织物透湿性较好，且随着丝胶浓度的增大，整理后的棉织物的透湿量也随之增大。水汽透过织物主要有两种方式，一种是织物与高湿空气接触的一面的纤维，从高湿空气中吸湿，水汽由纤维中传递至织物的另一面，并向低湿空气中放湿；另一种方式是水汽直接通过织物内纱线之间和纤维之间的空隙，至织物的另一方面扩散。本实验中，由于选取的试样规格、整理条件相同，因此可认为透湿性差异主要是由于前一种方式造成，即是因为丝胶在织物表面的固着量导致的。丝胶中亲水氨基酸所占的比例较大，棉织物经丝胶整理后表面的亲水团增加，故在相同的条件下，丝胶整理的棉织物的透湿性较好。

试验五

测试了丝胶整理后的棉织物的吸湿放湿性能，并与普通的未整理的棉织物物进行了对比，结果如附图1所示。由图可知，丝胶整理后的棉织物的吸放湿性能大于未整理的棉织物，这说明丝胶整理后的棉织物表面固着丝胶，吸放湿性能相对较好，提高了人体穿着衣服的服用舒适性。

试验六

测试了丝胶整理后的棉织物的保温性，并与普通的未整理的棉织物物进行了对比，结果如下：

由上表可见，丝胶整理后的棉织物的保温率、克罗值比未整理的棉织物物分别增加了2.16%和0.0212，传热系数降低了7.32W/m².℃，保温率、克罗值越大，说明织物的保暖性越好，传热系数越低，说明保暖性越好。通过实验证明，丝胶整理后的棉织物的保暖性有所提高。

Claims

1.一种棉织物的丝胶后整理方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的棉织物的丝胶后整理方法，其特征在于：所述步骤(b)之前，将棉织物预先在沸水中煮30分钟以上，洗涤、烘干。

3.根据权利要求1所述的后整理方法得到的棉织物。