一种婴幼儿童适用的新型远红外棉纤维及其制备方法
【技术领域】：
[0001] 本发明属于纺织材料技术领域，具体涉及一种婴幼儿童适用的远红外棉纤维及其 制备方法。
【背景技术】：
[0002] 随着安全穿衣理念逐步深入人心，以安全环保为总体要求，童装也从单纯的美观、 耐用的基础属性向着强调安全、健康、舒适、功能和美感的属性转变，新型的童装产品更加 科学理性，越来越受到家长和孩子们的亲睐。而且随着科学技术的不断发展和人们对健康 安全的不断重视，各种功能性纤维不断出现，加工技术不断革新，功能性服装越来越受到人 们的关注，服装的功能性不断被系统化和细分化应用范围也不断的扩大。
[0003] 人体皮肤的主要成分是水，水是红外线的良好吸收体，红外线的绝大部分能力能 背浅层皮肤所吸收，加剧浅层皮肤中分子和原子的剧烈运动，从而起到活化水分子、活化组 织细胞、改善微循环的作用，增强人的免疫力，提高抵抗力。预防保健是保障人们生活质量 和人身健康的有效途径。婴儿、儿童的群体有其特殊的生理特点，抵抗能力差，对环境十分 敏感，对于这一群体需要保证环境的卫生干净，更要提高他们的免疫力。因此，选用远红外 织物作为这一人群的日常保健服装显得十分必要。
[0004] 中国专利CN102090819A(公开日2011. 6. 15)公开的纳米硒元素重要远红外抗电 磁波青少年负离子香身睡袋，该睡袋织物主要由复合混合物纳米陶瓷粉和棉、麻、羊毛、丝、 锦、丙纶粘胶纤维构成，其中复合混合物纳米陶瓷粉包括纳米硒、有机锗灵芝食用菌干燥 体、蜂系列纳米混合粉、金属硫蛋白、氧化锌、氧化镁、氧化铁、氧化猛、二氧化娃、二氧化钛、 三氧化二铝、三氧化二铁、麦饭石纳米微粉、电气石纳米微粉、载银纳米二氧化钛抗菌剂、桂 花、桃花、杏花、玉兰花、丁香花等自然花，还含有中药某方剂，赋予睡袋织物远红外、抗电磁 波、负离子和具有香味等性能。中国专利CN102943340A(公开日2013. 2. 27)公开的一种甲 壳素保健多组分针织弹力内衣裤面料，采用甲壳素粘胶纤维/莫代尔纤维/远红外粘胶纤 维三合一混纺纱与氨纶相互交织，涡流纺，得到具有抑菌、防臭、促进血液循环、亲肤、高吸 湿保湿、富有弹性、可降解、贴身柔软、滑爽舒适、无静电、天然无毒、保暖性好等，特别适合 于妇女、儿童、老人穿用，以及各种婴儿服装。
[0005] 由上述现有技术可知，通过添加功能性陶瓷粉或者添加功能性纤维可以赋予面料 远红外等特性，但是目前的功能性面料多是单纯的考虑面料的功能性和舒适性，并未从婴 幼儿特殊生理特点的角度去考虑面料的安全性和舒适性，因此有必要开发一种婴幼儿童适 用的远红外纺织材料。
【发明内容】
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[0006] 本发明要解决的技术问题是提供一种婴幼儿童适用的远红外棉纤维及其制备方 法，采用伯羟基氧化的棉纤维作为主要原料，在表面接枝丝胶蛋白、纳米陶瓷粉体和海藻酸 钠，使棉纤维具有优异的远红外性能，经多次水洗仍具有优良的保健性，并且保存了原棉纤 维的机械强度、柔软亲肤、吸湿透气的优良特性，使之特别适合于制作婴幼儿童的纺织品， 长期对婴幼儿进行红外保健，提高免疫力，预防身体疾病的产生。
[0007] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
[0008] -种婴幼儿童适用的远红外棉纤维，其特征在于，所述婴幼儿童适用的远红外棉 纤维为经丝胶蛋白和纳米陶瓷改性的棉纤维，所述婴幼儿童适用的远红外棉纤维包括表层 和芯层，所述表层包含丝胶蛋白、纳米陶瓷粉和海藻酸钠，所述芯层为棉纤维。
[0009] 优选地，所述棉纤维为伯羟基氧化的棉纤维，所述纳米陶瓷粉的粒径为 500-800nm〇
[0010] 本发明还提供一种婴幼儿童适用的远红外棉纤维的制备方法，其特征在于：包括 以下步骤：
[0011] ⑴将蚕丝脱胶后得到的丝胶溶液中加入0.5-1%的生物蛋白酶，10-20°c下反应 l-2h，取出冷冻干燥，得到丝胶蛋白多肽水解产物；
[0012] (2)将棉纤维置于气态二氧化氮环境中对棉纤维的伯羟基进行避光氧化，取出真 空静置，得到氧化的棉纤维；
[0013] (3)将步骤（1)制备的丝胶蛋白多肽水解产物溶解于去离子中，搅拌，加入纳米陶 瓷粉体和海藻酸钠，搅拌均匀，得到含丝胶的远红外处理液；
[0014] (4)将步骤（2)制备的氧化的棉纤维置于步骤（3)制备的含丝胶的远红外处理液 中，浸渍振荡，取出预烘和烘焙，水洗干燥，得到婴幼儿童适用的远红外棉纤维。
[0015] 作为上述技术方案的优选，所述步骤（1)中，生物蛋白酶为木瓜蛋白酶或者丝氨 酸蛋白酶。
[0016] 作为上述技术方案的优选，所述步骤（1)中，丝胶溶液的PH值为8-9。
[0017] 作为上述技术方案的优选，所述步骤（1)中，丝胶蛋白多肽水解产物的分子量为 1200-2000Da〇
[0018] 作为上述技术方案的优选，所述步骤（2)中，避光氧化的时间为30-40min。
[0019] 作为上述技术方案的优选，所述步骤（3)中，含丝胶的远红外处理液中的组分，按 重量份计，包括：丝胶蛋白多肽水解产物25-35份、纳米陶瓷粉体10-15份、海藻酸钠20-40 份。
[0020] 作为上述技术方案的优选，所述步骤（4)中，浸渍振荡的浴比为1:20-30,时间为 60-90min，温度为 50-60 °C。
[0021] 作为上述技术方案的优选，所述步骤（4)中，预烘的温度为80-90°C，预烘的时间 为lOOmin，烘焙的温度为140-145°C，烘焙的时间为lOOmin。
[0022] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0023](1)本发明制备的婴幼儿童适用的远红外棉纤维的原料为伯羟基改性的棉纤维， 棉纤维的主要原料为纤维素，氧化的纤维素具有良好的生物相容性、生物可降解性、环境友 好、无毒等，而且经氧化后的纤维素的表面含有众多活性基团，提高棉纤维的反应活性，使 棉纤维可以与多种产品相复合形成新产品和中间体，与传统的涂覆整理相比，其功能性将 大大提高，而且耐水洗和耐用性能也会显著提高。本发明中选用气态二氧化氮气体对棉纤 维进行氧化，反应迅速彻底，得到的氧化棉纤维的机械强度损伤不大，不会有化学物质残 留。
[0024] (2)本发明制备的婴幼儿童适用的远红外棉纤维的接枝剂选择丝胶蛋白、纳米陶 瓷粉体和海藻酸钠，海藻酸钠溶于水会形成类似胶束的大分子团体，将纳米陶瓷粉体包覆 其中，将丝胶蛋白与海藻酸钠与氧化棉纤维表面的活性基团相结合形成化学键，棉纤维上 的醛基与丝胶蛋白分子链中的氨基结合形成化学键，牢固的将丝胶蛋白涂覆与棉纤维表 面，海藻酸钠也将钠离子游离出去，附着于棉纤维的表面。因此本发明制备的远红外棉纤维 的表面处理层能牢固的附着于棉纤维的表面，形成稳定层。
[0025] (3)本发明制备的婴幼儿童适用的远红外棉纤维改善了棉纤维的抗皱防缩性能， 赋予棉纤维蚕丝般优良亲肤性能和陶瓷远红外性能，使棉纤维在保持舒适柔软、透气透湿 的基础上，更加亲肤，更加保健，而且绿色无污染，符合婴幼儿童纺织用品的各项标准。
【具体实施方式】：
[0026] 下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明 用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
[0027] 实施例1 :
[0028] (1)将蚕丝脱胶后得到的PH值为8的丝胶溶液中加入0. 5%的木瓜蛋白酶，10°C 下反应lh，取出冷冻干燥，得到分子量为2000Da的丝胶蛋白多肽水解产物。
[0029] (2)将棉纤维置于气态二氧化氮环境中对棉纤维的伯羟基进行避光氧化30min， 取出真空静置，得到氧化的棉纤维。
[0030] (3)按重量份计，将25份的步骤⑴制备的丝胶蛋白多肽水解产物溶解于40份的 去离子中，搅拌，加入10份的500nm的纳米陶瓷粉体和20份的海藻酸钠，搅拌均匀，得到含 丝胶的远红外处理液。
[0031] (4)将步骤⑵制备的氧化的棉纤维以浴比为1:20置于步骤⑶制备的含丝胶的 远红外处理液中，在50°C下浸渍振荡60min，取出，80°C预烘lOOmin和140°C烘焙lOOmin， 水洗干燥，得到婴幼儿童适用的远红外棉纤维。
[0032] 实施例2:
[0033] (1)将蚕丝脱胶后得到的PH值为9的丝胶溶液中加入1 %的丝氨酸蛋白酶，20°C 下反应2h，取出冷冻干燥，得到分子量为1200Da的丝胶蛋白多肽水解产物。
[0034] (2)将棉纤维置于气态二氧化氮环境中对棉纤维的伯羟基进行避光氧化40min， 取出真空静置，得到氧化的棉纤维。
[0035] (3)按重量份计，将35份的步骤⑴制备的丝胶蛋白多肽水解产物溶解于60份的