一种新型氧化锌改性的抗紫外蚕丝的制备方法
【技术领域】：
[0001] 本发明属于蚕丝产品技术领域，特别涉及一种新型氧化锌改性的抗紫外蚕丝的制 备方法。
【背景技术】：
[0002] 蚕丝为天然长丝蛋白纤维，含有18种氨基酸，这些氨基酸能与紫外线产生光化反 应，但很强的光化反应会使蚕丝蛋白质分子主链的肽键发生断裂，导致蚕丝的机械强度下 降和泛黄，影响蚕丝的使用性，因此虽然蚕丝本身对紫外线具有一定的防护作用，但是其本 身的防护作用很微弱，需要进行抗紫外线整理。
[0003] 常用纺织品的抗紫外线物质主要分有机紫外吸收剂和无机紫外屏蔽剂，有机紫外 吸收剂是将紫外线的能量转换成光和热的方式释放出去，无机紫外屏蔽剂是将紫外线反射 或散射。有机紫外吸收剂主要为水杨酸酯系、二苯甲酮系、苯并三唑系和三嗪系等，该类物 质的光稳定性较差，使用寿命短，会使面料变色，对皮肤有刺激性等，无机紫外屏蔽剂主要 为氧化锌、二氧化钛等微粒，对UVB全波段的屏蔽性好，且光稳定性好，整理呈无色，对面料 颜色无影响，且对环境友好等。
[0004] 蚕丝的抗紫外线整理一般采用有机紫外吸收剂，但随着经济的发展，对环境和生 活品质要求的提高，无机紫外屏蔽剂越来越受到关注，其中以纳米技术为支撑的高性能紫 外屏蔽剂的发展方向尤为广阔。
[0005] 中国专利CN 101187164B(公开日2008. 07. 23)公开了一种抗皱抗菌抗紫外复合 功能真丝面料，是将真丝面料浸轧于纳米二氧化钛溶胶与丝素水解液混合制备的多功能整 理剂中得到的。中国专利CN102677465B(公开日2012. 11. 14)公开的功能化纳米壳聚糖和 纳米二氧化钛改性的柞蚕丝织物，将柞蚕丝机织物或者无纺布浸入壳聚糖与二氧化钛溶液 中，得到改性的柞蚕丝织物。中国专利CN 103572585A(公开日2014.02.12)公开一种二 氧化钛改性蚕丝，是以钛酸酯为反应物和石油醚为溶剂在蚕丝表面原位生成致密的二氧化 钛。目前纳米二氧化钛作为抗紫外剂在蚕丝织物上的应用已经较为广泛，但纳米氧化锌的 应用较少。
【发明内容】
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[0006] 本发明的目的是提供一种新型氧化锌改性的抗紫外蚕丝的制备方法，是将蚕丝的 表面活化后，分别浸渍于锌的前驱体溶液和反应溶液，经原位反应在蚕丝表面形成氢氧化 锌薄膜，最后经高温蒸汽处理得到氧化锌改性的蚕丝。该制备方法简便，成本低，适合应用 于大规模生产中，制备的蚕丝具备较高的抗紫外性和机械性能。
[0007] 本发明的目的通过如下技术方案实现：
[0008] 一种新型氧化锌改性的抗紫外蚕丝的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步 骤：
[0009] (1)将蚕丝去除杂质后，用0. 05g/L的碳酸氢钠溶液脱胶60min，用去离子水洗涤 干净，40°C干燥得到脱胶的蚕丝；
[0010] ⑵将步骤（1)得到的脱胶的蚕丝的表面活化处理后，以浴比1:40浸渍于锌的前 驱体溶液中35-50s，再以浴比1:30浸泡于反应溶剂中，60-70°C下反应5-10min，取出得到 氢氧化锌覆盖的蚕丝；
[0011] (3)将步骤（2)得到的氢氧化锌覆盖的蚕丝置于加热加湿的蒸汽中静置，取出水 洗烘干，得到氧化锌改性的蚕丝。
[0012] 作为上述技术方案的优选，步骤（1)所述的蚕丝为桑蚕丝、柞蚕丝或者再生蚕丝 蛋白纤维。
[0013] 作为上述技术方案的优选，步骤（1)所述的表面活化处理为等离子体处理或者浸 泡强氧化剂。
[0014] 作为上述技术方案的优选，所述的氧化剂为高锰酸钾溶液。
[0015] 作为上述技术方案的优选，步骤⑵所述的锌的前驱体溶液为质量分数为 20-30 %的六水合硝酸锌水溶液。
[0016] 作为上述技术方案的优选，步骤（2)所述的反应溶剂为质量分数为40-50%的氨 水。
[0017] 作为上述技术方案的优选，步骤（3)所述的加热加湿的蒸汽为氨水与水的混合蒸 汽，氨水与水的体积比为2:1，蒸汽的温度为125-130°C，湿度为20%。
[0018] 作为上述技术方案的优选，步骤（3)所述的静置的时间为15-20min。
[0019] 作为上述技术方案的优选，步骤（3)所述的水洗的次数为2-3次。
[0020] 作为上述技术方案的优选，步骤（3)所述的烘干的温度为30°C。
[0021] 与现有技术相比，本发明具有以下优点：
[0022] (1)本发明采用蚕丝表面活化结合原位合成法在蚕丝的表面生成一层氧化锌薄 膜，避免氧化锌难分散的问题，制备方法简便，成本低，适用于大规模生产。
[0023] (2)本发明采用的制备方法不是采用单纯的浸渍手法，而是采用短暂多次的浸渍 结合湿蒸汽的手段，在湿热蒸汽的氛围中，促进氧化锌的合成，该方法能缓慢温和的生成纳 米氧化锌颗粒，对蚕丝的表面几乎无损伤。
[0024] (3)本方法改性的蚕丝表面均匀地覆盖一层200nm厚的氧化锌薄膜，除了赋予蚕 丝较好的抗紫外性能，还抑菌抗菌除臭，并提高蚕丝的机械性能。
【具体实施方式】：
[0025] 为了加深对本发明的理解，下面结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅 用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
[0026] 实施例1 :
[0027] (1)将桑蚕丝去除杂质后，用0. 05g/L的碳酸氢钠溶液脱胶60min，用去离子水洗 涤干净，40°C干燥得到脱胶的蚕丝。
[0028] (2)将脱胶的蚕丝经等离子体处理表面活化后，以浴比1:40浸渍于20%的六水合 硝酸锌水溶液中50s，再以浴比1:30浸泡于40%的氨水中，60°C下反应lOmin，取出得到氢 氧化锌覆盖的蚕丝。
[0029] (3)将氢氧化锌覆盖的蚕丝置于，体积比为2:1的氨水与水混合蒸汽中，在湿度为 20%下，125°C静置20min，取出水洗2次，30°C烘干得到氧化锌改性的蚕丝。
[0030] 实施例2 :
[0031] (1)将柞蚕丝去除杂质后，用0. 05g/L的碳酸氢钠溶液脱胶60min，用去离子水洗 涤干净，40°C干燥得到脱胶的蚕丝。
[0032] (2)将脱胶的蚕丝浸泡高锰酸钾溶液处理表面活化后，以浴比1:40浸渍于20%的 六水合硝酸锌水溶液中50s，再以浴比1:30浸泡于40%的氨水中，70°C下反