一种高能大豆蛋白聚酯面料及其制备方法与流程

本发明涉及纺织面料，具体为一种高能大豆蛋白聚酯面料及其制备方法。

背景技术：

1、聚酯纤维面料是一种合成纤维面料，聚酯纤维具有许多优良的纺织性能和服用性能，用途广泛，可以纯纺织造，也可与棉、毛、丝、麻等天然纤维和其他化学纤维混纺交织，制成花色繁多、坚牢挺括、易洗易干、免烫和可穿性能良好的仿毛、仿棉、仿丝、仿麻织物。聚酯纤维织物适用于男女衬衫、外衣、儿童衣着、室内装饰织物等。

2、现有的涤纶纤维面料往往吸湿性、透气性较弱，不足以满足当下的使用现状。大豆蛋白是一种质优价廉、来源丰富的植物蛋白，分子内存在氢键、离子键、疏水交互作用、偶极相互作用及二硫键，具有稳定的结构。如果可以将大豆蛋白引入涤纶纤维面料中，改善涤纶纤维面料的缺点，是十分有发展前景的。因此本申请研究制备一种吸湿性和透气性较强的高能大豆蛋白聚酯面料。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高能大豆蛋白聚酯面料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、一种高能大豆蛋白聚酯面料，主要包括以下重量份数的原料组分：102～153份涤纶纤维，10～15份改性竹炭；

3、所述改性竹炭包括氧化后的竹炭、大豆蛋白、聚乙烯醇和月桂酸。

4、优选的，所述氧化后的竹炭是使用硝酸对竹炭进行氧化。

5、优选的，所述改性竹炭是将聚乙烯醇与大豆蛋白交联后对氧化后的竹炭进行包覆，再引入月桂酸反应制得。

6、优选的，一种高能大豆蛋白聚酯面料的制备方法，所述高能大豆蛋白聚酯面料制备方法为：改性竹炭制备，高能大豆蛋白聚酯面料制备。

7、优选的，所述一种高能大豆蛋白聚酯面料的制备方法，包括以下具体步骤：

8、(1)将聚乙烯醇与去离子水按质量比1：30～1：35混合置于97～99℃的水浴下，搅拌至溶解，调节温度至50～55℃，加入聚乙烯醇质量20～30倍的大豆蛋白溶液，再以10滴/min的速率滴加聚乙烯醇质量2～3倍质量分数为5％的氯化铝溶液，反应4～6h后，过滤、静置4～6h，制得交联聚乙烯醇-大豆蛋白；

9、(2)将氧化后的竹炭与交联聚乙烯醇-大豆蛋白按质量比5：1～5.5：1混合分散在氧化后的竹炭质量3～5倍的无水乙醇溶液中，水浴加热至80～90℃，在800～1200rpm下搅拌反应30～50min，过滤并用去离子水洗涤5～8次，在120℃下干燥至恒重，制得预改性竹炭；

10、(3)将预改性竹炭分散在预改性竹炭质量5～10倍的甲醇中，水浴加热至50～60℃，加入预改性竹炭质量0.25～0.35倍的月桂酸，在400～800rpm下磁力搅拌1～2h，过滤，用甲醇和去离子水依次洗涤3～5次，在80℃下干燥至恒重，制得改性竹炭；

11、(4)将预处理的涤纶纤维分散在预处理的涤纶纤维质量20～30倍的甲醇溶液中，加入预处理的涤纶纤维质量0.1～0.15倍的改性竹炭，室温、400～800rpm下搅拌0.5～1h，捞出用去离子水洗涤3～5次，最后置于干燥箱中在80℃下干燥至恒重，制得聚酯面料纤维；

12、(5)将聚酯面料纤维经倍捻、纺线、染色、固色、编织后制得高能大豆蛋白聚酯面料。

13、优选的，上述步骤(1)中：大豆蛋白溶液配置方法为：将大豆蛋白、无水乙醇和去离子水按质量比1：10：30混合均匀，制得大豆蛋白溶液。

14、优选的，上述步骤(2)中：氧化竹炭的过程为：将竹炭与质量分数为68％的硝酸溶液混合置于三口烧瓶中，密封并置于恒温振荡器中，在10～15khz下震荡8h，震荡后过滤并抽滤，最后用去离子水洗涤至洗液为中性，在120℃下干燥至恒重，制得氧化后的竹炭。

15、优选的，上述步骤(4)中：预处理涤纶纤维的过程为：将涤纶纤维分散在涤纶纤维质量15～20倍的丙酮溶液中，浸渍24h后捞出在烘干箱中75℃下干燥12h，再分散在涤纶纤维质量15～20倍质量分数为20％的乙酸钠溶液中，浸渍5～8h后捞出并用去离子水洗涤5～8次。

16、优选的，上述步骤(5)中：制得的高能大豆蛋白聚酯面料克重为190～210g/m2。

17、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

18、本发明在制备高能大豆蛋白聚酯面料时，在预处理得涤纶纤维上引入含有大豆蛋白、月桂酸和聚乙烯醇的改性竹炭；

19、聚乙烯醇借助大分子内的环化与大豆蛋白发生反应进行交联，形成直线形网状大分子交联结构，与氧化后的竹炭共混，氧化处理增加了竹炭表面得羧基，聚乙烯醇与大豆蛋白与羧基反应将竹炭包覆并进入到超细微孔结构中，将竹炭孔隙填充，再引入月桂酸，与大豆蛋白上的氨基反应，形成交联体系，使改性竹炭表面形成纳米级的突起；以吸湿性极强的聚乙烯醇和大豆蛋白代替竹炭的微孔，不仅增强改性竹炭的吸湿性，同时由月桂酸碳链形成的纳米级突起可以达到锁水的效果，吸收空气中的水蒸气形成水膜，达到保暖的效果，并利用竹炭的热传导来进行吸湿发热，将改性竹炭引入涤纶纤维中，不仅增强涤纶纤维的吸湿性，在潮湿环境下还能够发热保暖；

20、经过预处理的涤纶纤维表面带有凹坑，增涤纶大纤维表面积的同时，表面的亚甲基转化为碳负离子，再与改性竹炭聚乙烯醇上的羟基进行缩合，形成了平面结构的碳碳双键，改性竹炭表面纳米级的突起会在平面结构作用力的作用下，使改性竹炭优先连接在凹坑处，改性竹炭连接在预处理的涤纶纤维表面，使得涤纶纤维编织成面料后，涤纶纤维之间的孔隙增加，增强了面料的透气性，且孔隙较小，减少散热，透气的同时不会影响发热效果。

技术特征：

1.一种高能大豆蛋白聚酯面料，其特征在于，主要包括以下重量份数的原料组分：102～153份涤纶纤维，10～15份改性竹炭；

2.根据权利要求1所述的一种高能大豆蛋白聚酯面料，其特征在于，所述氧化后的竹炭是使用硝酸对竹炭进行氧化。

3.根据权利要求2所述的一种高能大豆蛋白聚酯面料，其特征在于，所述改性竹炭是将聚乙烯醇与大豆蛋白交联后对氧化后的竹炭进行包覆，再引入月桂酸反应制得。

4.一种高能大豆蛋白聚酯面料的制备方法，其特征在于，所述高能大豆蛋白聚酯面料的制备方法为：改性竹炭制备，高能大豆蛋白聚酯面料制备。

5.根据权利要求4所述的一种高能大豆蛋白聚酯面料的制备方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

6.根据权利要求5所述的一种高能大豆蛋白聚酯面料的制备方法，其特征在于，上述步骤(1)中：大豆蛋白溶液配置方法为：将大豆蛋白、无水乙醇和去离子水按质量比1：10：30混合均匀，制得大豆蛋白溶液。

7.根据权利要求5所述的一种高能大豆蛋白聚酯面料的制备方法，其特征在于，上述步骤(2)中：氧化竹炭的过程为：将竹炭与质量分数为68％的硝酸溶液混合置于三口烧瓶中，密封并置于恒温振荡器中，在10～15khz下震荡8h，震荡后过滤并抽滤，最后用去离子水洗涤至洗液为中性，在120℃下干燥至恒重，制得氧化后的竹炭。

8.根据权利要求5所述的一种高能大豆蛋白聚酯面料的制备方法，其特征在于，上述步骤(4)中：预处理涤纶纤维的过程为：将涤纶纤维分散在涤纶纤维质量15～20倍的丙酮溶液中，浸渍24h后捞出在烘干箱中75℃下干燥12h，再分散在涤纶纤维质量15～20倍质量分数为20％的乙酸钠溶液中，浸渍5～8h后捞出并用去离子水洗涤5～8次。

9.根据权利要求5所述的一种高能大豆蛋白聚酯面料的制备方法，其特征在于，上述步骤(5)中：制得的高能大豆蛋白聚酯面料克重为190～210g/m2。

技术总结
本发明公开了一种高能大豆蛋白聚酯面料及其制备方法，涉及纺织面料技术领域。本发明在制备高能大豆蛋白聚酯面料时，将聚乙烯醇与大豆蛋白交联并将氧化后的竹炭包覆，再引入月桂酸连接在表面制得改性竹炭，以吸湿性极强的聚乙烯醇和大豆蛋白代替竹炭的微孔，不仅增强改性竹炭的吸湿性，同时由月桂酸碳链形成的纳米级突起可以达到锁水的效果，吸收空气中的水蒸气形成水膜，达到保暖的效果；再将涤纶纤维经碱处理使表面带有凹坑并且表面生成碳负离子，碳负离子与改性竹炭缩合将改性竹炭引入涤纶纤维上。本发明制备的高能大豆蛋白聚酯面料，不仅具有吸湿发热效果，还具备较好的透气性。

技术研发人员：姜熊烽,王凤鸣,刘学清,沈文来,邵建
受保护的技术使用者：南通雄风服装有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17