一种防辐射面料及其制备方法与流程

本发明涉及纺织材料制备领域，具体涉及一种防辐射面料及其制备方法。

背景技术：

随着人们生活水平的不断提高，人们对绿色环保和具有保健功能的纺织品越来越关注。现代服用、家用纺织品开始向健康、环保、时尚、功能化方向发展，人们对纺织品的要求不再局限于保暖、舒适等原有的基本特性，转而将目光集中在具有保健、安全等特殊功能的功能性面料上，防辐射面料就是其中的一种。

在我们的周围电视、电冰箱、空调、微波炉、电脑、手机、电子仪器、医疗设备等都能释放出一定的电磁波辐射，在辐射源集中的环境中工作、学习、生活的人，容易出现失眠多梦、记忆力减退、体虚乏力、免疫力低下等症状。对于孕妇可能导致流产，安装了心脏起博器的老人可能会使装置失效，威胁生命。因此对于老人、儿童、孕妇或是对电磁波辐射敏感人群及长期在超剂量电磁辐射环境中工作的人应采取必要的防患措施。

现行防止电磁波辐射最直接的方式是穿着防辐射的衣物，通过衣物中特殊的抗辐射纤维或抗辐射镀层金属，起到减少或完全隔离电磁波辐射的目的。但在面料里直接植入金属丝，虽然可以起到防止电磁波辐射的目的，但是由于金属丝与面料纤维结合方式的多样性，有些处理方式会使得衣物面料的手感变差，如果金属丝直接与皮肤接触还会引起皮肤感染或不适，降低了衣物的使用性能。

现有技术cn108708021a公开了一种高效防辐射面料，所述面料采用具有高效防辐射功能的纱线和不锈钢纤维混纺而成：所述纱线是在纺丝前浸泡入具有高效防辐射功能的液体中；所述具有高效防辐射功能的液体由以下成分以重量份制备而成：纳米氧化钆4-6份、纳米氧化钐2-5份、氧化锌微球2-3份、增稠剂2-5份、多晶铁纤维3-5份、水性聚氨酯10-20份、季戊四醇5-10份、葡萄糖接枝大豆蛋白2-4份、蒸馏水100-150份。然而上述防辐射面料不可降解,材质较硬，手感差，且防辐射性能较低。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中防辐射面料不可降解、材质硬、手感差、防辐射性能低的问题，进而提供一种防辐射面料及其制备方法。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种防辐射面料，包括以下重量份的原料：

重组蛛丝蛋白纤维40-50份，

甲壳素纤维20-30份，

纳米银纤维12-20份，

短梗霉多糖纤维8-15份。

优选地，包括如下原料：

重组蛛丝蛋白纤维42-47份，

甲壳素纤维22-25份，

纳米银纤维12-14份，

短梗霉多糖纤维8-10份。

优选地，所述重组蛛丝蛋白纤维中重组蛛丝蛋白的氨基酸序列如seqidno.1所示。

上述重组蛛丝蛋白在大肠杆菌中的高效表达过程如下：

(1)根据seqidno.1所示的重组蛛丝蛋白序列和大肠杆菌偏爱密码子的使用原则，设计编码与重组蛛丝蛋白氨基酸序列一致的重组蛛丝蛋白的核苷酸序列，见序列表中seqidno.2的核苷酸序列。将上述核苷酸序列命名为masp2基因，由基因合成公司合成masp2基因，将其克隆至含有t7强启动子的原核生物表达载体pet-28a+中，构建成含有人工合成的基因masp2基因的重组质粒pet-28a+-masp2；

(2)制备大肠杆菌bl21(de3)感受态细胞，用热休克法(42℃热激45秒)将重组质粒pet-28a+-masp2转化至宿主细胞bl21(de3)中，得到含有重组质粒的工程菌株；

(3)将工程菌株接种到lb培养基溶液中，37℃，220rpm摇床培养，当工程菌培养液浓度od600达到0.6-0.8时，加入0.5mmol/liptg，37℃诱导表达6小时，然后进行裂解，将所得的细胞裂解液进行sds-page鉴定，结果见图1，取所述细胞裂解液进行重组蛛丝蛋白masp2的提取、纯化，将纯化后的重组蛛丝蛋白masp2进行westernblotting鉴定，结果见图2。本发明所述的表达载体pet-28a、大肠杆菌bl21、lb培养基、tev酶酶液为市售产品。

在本发明中采用本领域常规技术手段由上述重组蛛丝蛋白制备得到重组蛛丝蛋白纤维，其过程如下：将上述重组蛛丝蛋白溶解于质量分数为98％的甲酸中，得到25％(w/v)静电纺丝溶液，再经常规纺丝工艺得到初生纤维，然后将初生纤维经拉伸、干燥、卷曲、切断、打包等后处理工艺得到重组蛛丝蛋白纤维。

本发明还提供一种上述所述的防辐射面料的制备方法，包括如下步骤：

1)将重组蛛丝蛋白纤维、甲壳素纤维、纳米银纤维和短梗霉多糖纤维织成混纺面料；

2)将步骤1)制得的混纺面料在防辐射液中浸染；

3)用水冲洗浸染后的面料，甩干，定型，即得防辐射面料。

优选地，所述防辐射液由如下重量份的物质组成：大青叶提取物10-18份，刺五加提取物10-16份，有机酸3-8份，乙二醇硬脂酸酯3-8份，水70-100份。

优选地，所述防辐射液由如下重量份的物质组成：大青叶提取物12-16份，刺五加提取物10-14份，有机酸3-5份，乙二醇硬脂酸酯3-6份，水80-90份。

在本发明中，所述大青叶提取物按照本领域常规制备工艺制备得到。可选的，其制备方法如下：将大青叶干燥、粉碎、过筛，加入98％乙醇(乙醇的加入量为大青叶的5倍)，加热回流提取2次，合并提取液，提取液浓缩，将浓缩后的提取液调节ph为4，然后在树脂柱上进行吸附，20％乙醇洗脱，洗脱液浓缩干燥得到大青叶提取物。

所述刺五加提取物可按照本领域常规制备工艺制备得到。可选的，其制备方法如下：将刺五加的根和茎干燥、粉碎，加入5倍重量的质量分数为98％的乙醇，加热回流提取2次，合并提取液，提取物浓缩，然后在大孔树脂柱上进行吸附，20％乙醇洗脱，洗脱液浓缩干燥得到刺五加提取物。

优选地，所述有机酸为苹果酸，柠檬酸，酒石酸中的一种或多种。

优选地，所述混纺面料与防辐射液的用量质量比为1：4-6。

优选地，步骤2)中所述浸染温度为25-40℃，浸染时间100-150min。

本发明还提供一种上述所述的防辐射面料在制备防辐射防护服中的应用。

本发明有益效果：

1、本发明提供一种防辐射面料，其原料包括重组蛛丝蛋白纤维、甲壳素纤维、纳米银纤维和短梗霉多糖纤维。本发明的重组蛛丝蛋白纤维具有良好的柔韧性和弹性，同时又具有较强的机械强度，良好的生物相容性和可降解性。重组蛛丝蛋白纤维和纳米银纤维配合使用，大大增强了面料的防辐射性能，同时添加甲壳素纤维，利用甲壳素纤维良好的柔性和抑菌性能，进一步增强了面料的柔软舒适性，同时使得面料具有良好的抑菌性能。通过短梗霉多糖纤维配合使用重组蛛丝蛋白纤维、甲壳素纤维和纳米银纤维可进一步增强面料的透气性。本发明中重组蛛丝蛋白纤维、甲壳素纤维、纳米银纤维和短梗霉多糖纤维，四种组分相互配合使得制得的面料具有良好的防辐射性能，同时制得的面料透气性良好，耐洗涤，柔软舒适，具有一定的抑菌性能，同时本发明所制备的面料具有一定的可降解性，安全环保。

2、本发明提供一种防辐射面料，其进一步限定重组蛛丝蛋白纤维42-47份，甲壳素纤维22-25份，纳米银纤维12-14份，短梗霉多糖纤维8-10份。在此特定用量下，其制得的面料的防辐射性能、透气性、柔软舒适性进一步的增强。

3、本发明提供的防辐射面料的制备方法，方法简便、易操作，适合面料大规模生产。所述防辐射液由如下物质组成：大青叶提取物、刺五加提取物、有机酸、乙二醇硬脂酸酯和水。本发明通过大青叶提取物、刺五加提取物、有机酸、乙二醇硬脂酸酯四种成分配合作用，其组成的防辐射液可进一步提高面料的防辐射性能和抑菌性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明中的重组蛛丝蛋白masp2的sds-page鉴定图，图中1为m1，2为重组蛛丝蛋白masp2；

图2是本发明中的重组蛛丝蛋白masp2的westernblotting鉴定图，图中1为m1，2为重组蛛丝蛋白masp2。

具体实施方式

提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明，并不局限于所述最佳实施方式，不对本发明的内容和保护范围构成限制，任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。

实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。

实施例1

本实施例提供一种防辐射面料，包括以下原料：重组蛛丝蛋白纤维40kg，甲壳素纤维30kg，纳米银纤维12kg，短梗霉多糖纤维15kg。

所述的防辐射面料的制备方法，包括如下步骤：

1)将重组蛛丝蛋白纤维、甲壳素纤维、纳米银纤维和短梗霉多糖纤维织成混纺面料；

2)将步骤1)制得的混纺面料在防辐射液中浸染，所述浸染温度为25℃，浸染时间150min，所述混纺面料与防辐射液的用量质量比为1：4；

3)用水冲洗浸染后的面料，甩干，定型，即得防辐射面料。

所述防辐射液由如下重量份的物质组成：大青叶提取物10kg，刺五加提取物16kg，苹果酸3kg，乙二醇硬脂酸酯8kg，水70kg。

经测试，本实施例得到的防辐射面料的屏蔽衰减值为58db，对金黄色葡萄球菌的抑制率为97.2％，对大肠杆菌的抑制率为96.2％。

实施例2

本实施例提供一种防辐射面料，包括以下原料：重组蛛丝蛋白纤维50kg，甲壳素纤维20kg，纳米银纤维20kg，短梗霉多糖纤维8kg。

所述的防辐射面料的制备方法，包括如下步骤：

1)将重组蛛丝蛋白纤维、甲壳素纤维、纳米银纤维和短梗霉多糖纤维织成混纺面料；

2)将步骤1)制得的混纺面料在防辐射液中浸染，所述浸染温度为40℃，浸染时间100min，所述混纺面料与防辐射液的用量质量比为1：6；

3)用水冲洗浸染后的面料，甩干，定型，即得防辐射面料。

所述防辐射液由如下重量份的物质组成：大青叶提取物18kg，刺五加提取物10kg，苹果酸8kg，乙二醇硬脂酸酯3kg，水100kg。

经测试，本实施例得到的防辐射面料的屏蔽衰减值为62db，对金黄色葡萄球菌的抑制率为96.9％，对大肠杆菌的抑制率为95.7％。

实施例3

本实施例提供一种防辐射面料，包括以下原料：重组蛛丝蛋白纤维42kg，甲壳素纤维25kg，纳米银纤维12kg，短梗霉多糖纤维10kg。

所述的防辐射面料的制备方法，包括如下步骤：

1)将重组蛛丝蛋白纤维、甲壳素纤维、纳米银纤维和短梗霉多糖纤维织成混纺面料；

2)将步骤1)制得的混纺面料在防辐射液中浸染，所述浸染温度为30℃，浸染时间120min，所述混纺面料与防辐射液的用量质量比为1：5；

3)用水冲洗浸染后的面料，甩干，定型，即得防辐射面料。

所述防辐射液由如下重量份的物质组成：大青叶提取物12kg，刺五加提取物14kg，柠檬酸3kg，乙二醇硬脂酸酯6kg，水80kg。

经测试，本实施例得到的防辐射面料的屏蔽衰减值为64db，对金黄色葡萄球菌的抑制率为97.9％，对大肠杆菌的抑制率为98.2％。

实施例4

本实施例提供一种防辐射面料，包括以下原料：重组蛛丝蛋白纤维47kg，甲壳素纤维22kg，纳米银纤维14kg，短梗霉多糖纤维8kg。

所述的防辐射面料的制备方法，包括如下步骤：

1)将重组蛛丝蛋白纤维、甲壳素纤维、纳米银纤维和短梗霉多糖纤维织成混纺面料；

2)将步骤1)制得的混纺面料在防辐射液中浸染，所述浸染温度为32℃，浸染时间120min，所述混纺面料与防辐射液的用量质量比为1：5；

3)用水冲洗浸染后的面料，甩干，定型，即得防辐射面料。

所述防辐射液由如下重量份的物质组成：大青叶提取物16kg，刺五加提取物10kg，柠檬酸5kg，乙二醇硬脂酸酯3kg，水90kg。

经测试，本实施例得到的防辐射面料的屏蔽衰减值为65db，对金黄色葡萄球菌的抑制率为97.1％，对大肠杆菌的抑制率为97.5％。

实施例5

本实施例提供一种防辐射面料，包括以下原料：重组蛛丝蛋白纤维45kg，甲壳素纤维23kg，纳米银纤维13kg，短梗霉多糖纤维8kg。

所述的防辐射面料的制备方法，包括如下步骤：

1)将重组蛛丝蛋白纤维、甲壳素纤维、纳米银纤维和短梗霉多糖纤维织成混纺面料；

2)将步骤1)制得的混纺面料在防辐射液中浸染，所述浸染温度为32℃，浸染时间130min，所述混纺面料与防辐射液的用量质量比为1：5；

3)用水冲洗浸染后的面料，甩干，定型，即得防辐射面料。

所述防辐射液由如下重量份的物质组成：大青叶提取物14kg，刺五加提取物12kg，柠檬酸4kg，乙二醇硬脂酸酯5kg，水85kg。

经测试，本实施例得到的防辐射面料的屏蔽衰减值为68db，对金黄色葡萄球菌的抑制率为98.8％，对大肠杆菌的抑制率为97.4％。

对比例1

本对比例提供一种防辐射面料，包括以下原料：蛛丝蛋白纤维45kg，甲壳素纤维23kg，纳米银纤维13kg，短梗霉多糖纤维8kg。

所述的防辐射面料的制备方法，包括如下步骤：

1)将蛛丝蛋白纤维、甲壳素纤维、纳米银纤维和短梗霉多糖纤维织成混纺面料；

2)将步骤1)制得的混纺面料在防辐射液中浸染，所述浸染温度为32℃，浸染时间130min，所述混纺面料与防辐射液的用量质量比为1：5；

3)用水冲洗浸染后的面料，甩干，定型，即得防辐射面料。

所述防辐射液由如下重量份的物质组成：大青叶提取物14kg，刺五加提取物12kg，柠檬酸4kg，乙二醇硬脂酸酯5kg，水85kg。

本对比例的蛛丝蛋白纤维为未经人工重组的蛛丝蛋白纤维，经测试，本对比例得到的防辐射面料的屏蔽衰减值为52db，对金黄色葡萄球菌的抑制率为96.3％，对大肠杆菌的抑制率为95.1％。

对比例2

本对比例提供一种防辐射面料，包括以下原料：重组蛛丝蛋白纤维45kg，纯棉纤维23kg，纳米银纤维13kg，短梗霉多糖纤维8kg。

所述的防辐射面料的制备方法，包括如下步骤：

1)将重组蛛丝蛋白纤维、纯棉纤维、纳米银纤维和短梗霉多糖纤维织成混纺面料；

2)将步骤1)制得的混纺面料在防辐射液中浸染，所述浸染温度为32℃，浸染时间130min，所述混纺面料与防辐射液的用量质量比为1：5；

3)用水冲洗浸染后的面料，甩干，定型，即得防辐射面料。

所述防辐射液由如下重量份的物质组成：大青叶提取物14kg，刺五加提取物12kg，柠檬酸4kg，乙二醇硬脂酸酯5kg，水85kg。

经测试，本对比例得到的防辐射面料的屏蔽衰减值为54db，对金黄色葡萄球菌的抑制率为91.2％，对大肠杆菌的抑制率为90.3％。

对比例3

同实施例5相比，其区别特征仅在于所述防辐射面料中不加入短梗霉多糖纤维。

经测试，本对比例得到的防辐射面料的屏蔽衰减值为59db，对金黄色葡萄球菌的抑制率为93.7％，对大肠杆菌的抑制率为94.6％。

应用试验例

通过实施例1和对比例1制备得到的面料中，各取100g，分别加入50ml的pbs缓冲液，然后各自加入1u/μl的tev酶酶液20μl，将其置于37℃下观察降解情况，试验结果表明，20分钟后通过实施例1制备得到的面料降解能够达到8％，通过对比例1制备得到的面料没有出现降解情况。表明本发明提供的面料具有一定的降解性能。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

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<120>一种防辐射面料及其制备方法

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