[发明专利]一种生物改性面料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种生物改性面料及其制备方法，涉及纺织面料技术领域。本发明先用氢氧化钠和氯化亚砜对聚丙烯腈纤维进行预处理，制得预处理聚丙烯腈纤维，然后将壳聚糖与含有硅烷偶联剂的的大豆分离蛋白混合，制得预改性壳聚糖，随后，将预改性壳聚糖依次与十二烷基硫酸钠和月桂酸反应，制得改性壳聚糖，最后，将改性壳聚糖与预处理聚丙烯腈纤维混合反应后，制得预改性聚丙烯腈纤维，将预改性聚丙烯腈纤维与β‑环糊精溶液混合反应，并于催化剂和交联剂的作用下交联，制得改性聚丙烯腈纤维，将改性聚丙烯腈纤维于表面活性剂溶液中进行倍捻后，再经纺线、染色、固色、编织后制得生物改性面料。本发明制备的生物改性面料具有优良的力学性能和耐磨性。

技术领域

本发明涉及纺织面料技术领域，具体为一种生物改性面料及其制备方法。

背景技术

腈纶纤维，学名聚丙烯腈纤维，是以丙烯腈为主要单体(含量大于85％)与少量其他单体共聚，经纺丝加工而成的纤维。它的主要特点是外观、手感、弹性、保暖性等方面类似羊毛，所以有“合成羊毛”之称。腈纶纤维的用途广泛，原料丰富，发展速度很快，现今已是三大合成纤维之一，其产量仅次于涤纶和尼龙。

腈纶表面不光滑，有树皮状沟槽纹路。腈纶内部有一定的微孔，截面基本呈圆形或腰圆形，随纺丝方法不同而异。腈纶纤维的强度为1.76-3.08cN/dex，断裂伸长率为25％～46％，伸长弹性近似于羊毛。腈纶纤维的熔点不明显，在200℃内不发生热分解和变色，但开始软化，在300℃时接近分解点。腈纶纤维的耐日光性和耐气候性特别好，经日晒800h，强力损失为10％～25％。腈纶纤维在标准大气条件下的回潮率为2％。腈纶纤维耐虫蛀、耐霉菌，对一般化学药品的稳定性较好。

但是腈纶的耐磨性、力学性能和染色性能并不佳，因此需对腈纶进行一定处理以提高腈纶的使用性能。如今生物改性是一种较为环保的改性方法，因此本发明采取一种生物改性的方法使腈纶具有较好的耐磨性、力学性能和染色性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生物改性面料及其制备方法，以解决上目前弹性纤维拉伸率不足的问题。

一种生物改性面料，其特征在于，主要包括以下重量份数的原料组分：75～90份预处理聚丙烯腈纤维，10～25份改性壳聚糖，10～20份β-环糊精；所述预处理聚丙烯腈纤维为纤维表面含有酰氯强极性基团的聚丙烯腈纤维；所述改性壳聚糖中包大豆分离蛋白、月桂酸和壳聚糖。

作为优化，所述改性壳聚糖通过大豆分离蛋白接枝于预处理聚丙烯腈纤维，并且通过交联剂与β-环糊精进行交联；所述交联剂为柠檬酸。

作为优化，所述改性壳聚糖与大豆分离蛋白间通过3-氨丙基三乙氧基硅烷连接。

作为优化，所述壳聚糖为脱乙酰度70～90％的壳聚糖混合物。

作为优化，所述生物改性面料主要包括以下重量份数的原料组分：90份预处理聚丙烯腈纤维，15份改性壳聚糖，15份β-环糊精。

作为优化，一种生物改性面料的制备方法，主要包括以下制备步骤：

(1)将聚丙烯腈纤维与氢氧化钠溶液中处理后，再置于氯化亚砜气体中处理，得预处理聚丙烯腈纤维；

(2)将壳聚糖溶于醋酸溶液中，并加入十二烷基硫酸钠，调节pH至中性后，过滤，干燥，得预处理壳聚糖；

(3)将大豆分离蛋白分散于水中，并加入3-氨丙基三乙氧基硅烷，1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基二碳亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺，搅拌混合后，透析，去除小分子，得改性大豆分离蛋白分散液，将改性大豆分离蛋白分散液与步骤(2)所得预处理壳聚糖混合，搅拌反应后，冷冻干燥，得预改性壳聚糖；

(4)将步骤(3)所得预改性壳聚糖与月桂酸混合于乙醇溶液中搅拌反应后，过滤，干燥，得改性壳聚糖；