本發(fā)明屬于紡織材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及石墨烯/絲素蛋白/殼寡糖改性的竹原織物及其制備方法。
背景技術(shù)：
：竹原纖維是一種優(yōu)良的天然紡織材料，具有吸濕透濕、涼爽透氣、抗菌抑菌和綠色環(huán)保的性能，在紡織服裝和家紡床品等領(lǐng)域有很好的用于，但是竹原纖維的結(jié)晶度和取向度高，竹原纖維織物的手感較硬，易折皺，懸垂性和延伸性較差，限制了竹原纖維織物的服用特性，而且對著人們消費(fèi)水平的不斷提高，單純的依靠原有纖維的性能已經(jīng)不能滿足人們的需要，對竹原纖維改性方面的研究顯得十分必要。中國專利CN105625018A公開的一種改性竹原纖維材料的制備方法及其應(yīng)用，將竹原纖維用強(qiáng)氧化劑氧化形成二醛竹原纖維，再與乙二胺反應(yīng)接枝，形成改性竹原纖維材料，改性的竹原纖維可應(yīng)用于吸附甲醛。中國文獻(xiàn)(“陽離子氨基硅油整理對竹原纖維織物服用性能的影響”，喬志勇等，印染助劑，第41-43頁，第32卷第3期，2015年3月)公開了自制的陽離子氨基硅油柔軟整理劑對竹原纖維織物進(jìn)行二浸二軋整理，制備的竹原纖維織物的懸垂性和抗皺性能明顯提高，雖然機(jī)械強(qiáng)度梢有降低，但是竹原纖維織物的服用性能和舒適性能整體提高。中國文獻(xiàn)(“絲膠蛋白改性對氧化竹原織物染色性能的影響”，褚詠梅等，印染助劑，第32-35頁，第28卷第9期，2011年9月)公開的絲膠蛋白改性對氧化竹原織物染色性能的影響，將煮練和漂白的竹原織物經(jīng)高碘酸鈉氧化，再浸漬于絲膠蛋白溶液改性，氧化后的竹原織物表面的醛基活性很大，可與絲膠蛋白分子鏈中的氨基形成共價(jià)鍵，經(jīng)整理后的竹原織物對染料的吸附性能增加，因此染色的上染率和色牢素提高，但是表面光潔度略降低。由上述現(xiàn)有技術(shù)可知，目前竹原纖維織物的改性對針對于竹原纖維織物本身的缺點(diǎn)，對竹原織物的附加值提高度不大。本發(fā)明的申請人將氧化石墨烯、絲素蛋白和殼寡糖用于竹原纖維織物的改性中，氧化石墨烯、絲素蛋白和殼寡糖都含有大量的含氧基團(tuán)等活性基團(tuán)，可以通過自組裝等技術(shù)對竹原纖維織物進(jìn)行表面改性，賦予竹原纖維織物新的性能，提高竹原纖維織物的附加值，擴(kuò)大竹原纖維織物的應(yīng)用領(lǐng)域。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供石墨烯/絲素蛋白/殼寡糖改性的竹原織物及其制備方法，將竹原織物進(jìn)行陽離子改性，然后先后在竹原織物的表面自組裝氧化石墨烯層、絲素蛋白層和殼寡糖層，賦予竹原織物優(yōu)異的導(dǎo)電性能、親膚性能和抗菌性能，擴(kuò)大竹原織物的應(yīng)用領(lǐng)域。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：石墨烯/絲素蛋白/殼寡糖改性的竹原織物，所述石墨烯/絲素蛋白/殼寡糖改性的竹原織物包括竹原織物基布和整理層，所述竹原織物基布經(jīng)陽離子改性處理，所述整理層依次包括氧化石墨層、絲素蛋白層和殼寡糖層，所述氧化石墨層由氧化石墨烯和氮二異庚腈構(gòu)成，所述絲素蛋白層由絲素蛋白和戊二醛構(gòu)成，所述殼寡糖層由殼寡糖構(gòu)成。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述整理層通過自組裝方式成膜。本發(fā)明還提供基于石墨烯/絲素蛋白/殼寡糖改性的竹原織物的制備方法，包括以下步驟：(1)在室溫下，將竹原纖維織物浸漬于陽離子整理劑中，然后升溫至60-70℃，調(diào)節(jié)pH值至8.5-9，恒溫振蕩20-30min，取出，水洗烘干得到預(yù)處理的竹原織物；(2)將步驟(1)制備的預(yù)處理的竹原纖維織物先浸漬于氧化石墨烯水溶液中，取出洗滌，涂覆偶氮二異庚腈靜置，水洗烘干，得到石墨烯改性的竹原織物；(3)將步驟(2)制備的石墨烯改性的竹原織物再浸漬于絲素蛋白水溶液中，取出洗滌，涂覆戊二醛靜置，水洗烘干，得到絲素蛋白改性的竹原織物；(4)將步驟(3)制備的絲素蛋白改性的竹原織物最后浸漬于殼寡糖水溶液中，取出，水洗烘干得到石墨烯/絲素蛋白/殼寡糖改性的竹原織物。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟(1)中，陽離子整理劑為陽離子氨基硅油整理劑。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟(2)中，氧化石墨烯水溶液中氧化石墨烯的含量為2-5mg/ml。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟(2)或者步驟(3)中，浸漬的浴比為1:10-15，浸漬的溫度為30-35℃，浸漬的時(shí)間為30-50min。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟(3)中，絲素蛋白水溶液中絲素蛋白的相對分子量為125-180kDa，絲素蛋白的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4-7％。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟(2)或者步驟(3)中，靜置的溫度為50-60℃，靜置的時(shí)間為15-30min。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟(4)中，殼寡糖水溶液中殼寡糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5-2％。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟(4)中，浸漬的浴比為1:30-50，浸漬的時(shí)間為30-60min。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：(1)本發(fā)明制備的基于石墨烯/絲素蛋白/殼寡糖改性的竹原織物中竹原織物經(jīng)陽離子氨基硅油整理劑改性預(yù)處理，使竹原纖維表面帶有正電荷，竹原纖維的大分子間的結(jié)構(gòu)變得松散、結(jié)晶度和取向度降低，且表面含有的活性基團(tuán)增多，有利于之后氧化石墨烯的附著成膜，而且陽離子氨基硅油整理劑可以使竹原織物變得透軟滑爽，提高竹原織物的服用性能。(2)本發(fā)明制備的基于石墨烯/絲素蛋白/殼寡糖改性的竹原織物表面的整理層包括氧化石墨烯層、絲素蛋白層和殼寡糖層，氧化石墨烯層通過偶氮二異庚腈促使氧化石墨烯之間聚合形成薄膜，附著于竹原織物的表面，然后絲素蛋白通過戊二醛交聯(lián)，在氧化石墨烯層的表面形成絲素蛋白層，最后殼寡糖借助其本身優(yōu)異的成膜性能在絲素蛋白層的表面形成殼寡糖層，因此竹原織物表面的整理層之間結(jié)合緊密，各整理層間通過各種作用力自組裝形成薄膜，與普通的浸漬涂層整理方法相比，更加高效，制備的薄膜更加輕薄強(qiáng)韌，在賦予竹原織物性能的基礎(chǔ)上，不損傷竹原織物原有的良好的服用性能。(3)本發(fā)明的制備方法簡單，可操控性強(qiáng)，制備的改性竹原織物具有優(yōu)異的手感、導(dǎo)電性、電磁屏蔽性能、親膚性能和抗菌性能，且對竹原織物原有的機(jī)械性能和透氣透濕性能影響不大，極大的提高了竹原織物的功能性能，擴(kuò)大了竹原織物的應(yīng)用領(lǐng)域。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合具體實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意性實(shí)施例以及說明用來解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。實(shí)施例1：(1)在室溫下，以浴比1:50，將竹原纖維織物浸漬于陽離子氨基硅油整理劑中，然后以5℃/min的速度升溫至60℃，調(diào)節(jié)pH值至8.5，恒溫振蕩20min，取出，水洗烘干得到預(yù)處理的竹原織物。(2)以浴比為1:10，將預(yù)處理的竹原纖維織物先浸漬于2mg/ml的氧化石墨烯水溶液中，在30℃下浸漬30min，取出洗滌，涂覆偶氮二異庚腈，在50℃下靜置15min，水洗烘干，得到石墨烯改性的竹原織物，其中氧化石墨烯層的厚度為50μm。(3)以浴比為1:10，將石墨烯改性的竹原織物再浸漬于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4％的相對分子量為125kDa絲素蛋白水溶液中，在30℃下浸漬30min，取出洗滌，涂覆戊二醛，在50℃下靜置15min，水洗烘干，得到絲素蛋白改性的竹原織物，其中絲素蛋白的厚度為150μm。(4)以浴比為1:30，將絲素蛋白改性的竹原織物最后浸漬于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％的殼寡糖水溶液中30min，取出，水洗烘干得到石墨烯/絲素蛋白/殼寡糖改性的竹原織物，其中殼寡糖的厚度為100μm。實(shí)施例2：(1)在室溫下，以浴比1:50，將竹原纖維織物浸漬于陽離子氨基硅油整理劑中，然后以5℃/min的速度升溫至70℃，調(diào)節(jié)pH值至9，恒溫振蕩30min，取出，水洗烘干得到預(yù)處理的竹原織物。(2)以浴比為1:15，將預(yù)處理的竹原纖維織物先浸漬于5mg/ml的氧化石墨烯水溶液中，在35℃下浸漬50min，取出洗滌，涂覆偶氮二異庚腈，在60℃下靜置30min，水洗烘干，得到石墨烯改性的竹原織物，其中氧化石墨烯層的厚度為100μm。(3)以浴比為1:15，將石墨烯改性的竹原織物再浸漬于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7％的相對分子量為180kDa絲素蛋白水溶液中，在35℃下浸漬-50min，取出洗滌，涂覆戊二醛，在60℃下靜置30min，水洗烘干，得到絲素蛋白改性的竹原織物，其中絲素蛋白的厚度為250μm。(4)以浴比為1:50，將絲素蛋白改性的竹原織物最后浸漬于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2％的殼寡糖水溶液中60min，取出，水洗烘干得到石墨烯/絲素蛋白/殼寡糖改性的竹原織物，其中殼寡糖的厚度為150μm。實(shí)施例3：(1)在室溫下，以浴比1:50，將竹原纖維織物浸漬于陽離子氨基硅油整理劑中，然后以5℃/min的速度升溫至65℃，調(diào)節(jié)pH值至8.8，恒溫振蕩25min，取出，水洗烘干得到預(yù)處理的竹原織物。(2)以浴比為1:13，將預(yù)處理的竹原纖維織物先浸漬于3mg/ml的氧化石墨烯水溶液中，在32℃下浸漬40min，取出洗滌，涂覆偶氮二異庚腈，在55℃下靜置20min，水洗烘干，得到石墨烯改性的竹原織物，其中氧化石墨烯層的厚度為80μm。(3)以浴比為1:12，將石墨烯改性的竹原織物再浸漬于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％的相對分子量為150kDa絲素蛋白水溶液中，在30℃下浸漬40min，取出洗滌，涂覆戊二醛，在55℃下靜置20min，水洗烘干，得到絲素蛋白改性的竹原織物，其中絲素蛋白的厚度為200μm。(4)以浴比為1:40，將絲素蛋白改性的竹原織物最后浸漬于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％的殼寡糖水溶液中40min，取出，水洗烘干得到石墨烯/絲素蛋白/殼寡糖改性的竹原織物，其中殼寡糖的厚度為120μm。實(shí)施例4：(1)在室溫下，以浴比1:50，將竹原纖維織物浸漬于陽離子氨基硅油整理劑中，然后以5℃/min的速度升溫至60℃，調(diào)節(jié)pH值至9，恒溫振蕩20min，取出，水洗烘干得到預(yù)處理的竹原織物。(2)以浴比為1:15，將預(yù)處理的竹原纖維織物先浸漬于2mg/ml的氧化石墨烯水溶液中，在35℃下浸漬30min，取出洗滌，涂覆偶氮二異庚腈，在60℃下靜置15min，水洗烘干，得到石墨烯改性的竹原織物，其中氧化石墨烯層的厚度為100μm。(3)以浴比為1:10，將石墨烯改性的竹原織物再浸漬于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7％的相對分子量為125kDa絲素蛋白水溶液中，，在35℃下浸漬30min，取出洗滌，涂覆戊二醛，在60℃下靜置15min，水洗烘干，得到絲素蛋白改性的竹原織物，其中絲素蛋白的厚度為200μm。(4)以浴比為1:50，將絲素蛋白改性的竹原織物最后浸漬于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5％的殼寡糖水溶液中45min，取出，水洗烘干得到石墨烯/絲素蛋白/殼寡糖改性的竹原織物，其中殼寡糖的厚度為110μm。實(shí)施例5：(1)在室溫下，以浴比1:50，將竹原纖維織物浸漬于陽離子氨基硅油整理劑中，然后以5℃/min的速度升溫至65℃，調(diào)節(jié)pH值至8.5，恒溫振蕩20min，取出，水洗烘干得到預(yù)處理的竹原織物。(2)以浴比為1:10，將預(yù)處理的竹原纖維織物先浸漬于3.5mg/ml的氧化石墨烯水溶液中，在35℃下浸漬35min，取出洗滌，涂覆偶氮二異庚腈，在55℃下靜置20min，水洗烘干，得到石墨烯改性的竹原織物，其中氧化石墨烯層的厚度為75μm。(3)以浴比為1:15，將石墨烯改性的竹原織物再浸漬于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.5％的相對分子量為146kDa絲素蛋白水溶液中，，在30℃下浸漬45min，取出洗滌，涂覆戊二醛，在50℃下靜置20min，水洗烘干，得到絲素蛋白改性的竹原織物，其中絲素蛋白的厚度為200μm。(4)以浴比為1:40，將絲素蛋白改性的竹原織物最后浸漬于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％的殼寡糖水溶液中40min，取出，水洗烘干得到石墨烯/絲素蛋白/殼寡糖改性的竹原織物，其中殼寡糖的厚度為130μm。實(shí)施例6：(1)在室溫下，以浴比1:50，將竹原纖維織物浸漬于陽離子氨基硅油整理劑中，然后以5℃/min的速度升溫至70℃，調(diào)節(jié)pH值至8.6，恒溫振蕩27min，取出，水洗烘干得到預(yù)處理的竹原織物。(2)以浴比為1:15，將預(yù)處理的竹原纖維織物先浸漬于3mg/ml的氧化石墨烯水溶液中，在30℃下浸漬45min，取出洗滌，涂覆偶氮二異庚腈，在50℃下靜置20min，水洗烘干，得到石墨烯改性的竹原織物，其中氧化石墨烯層的厚度為85μm。(3)以浴比為1:15，將石墨烯改性的竹原織物再浸漬于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6％的相對分子量為180kDa絲素蛋白水溶液中，在30℃下浸漬50min，取出洗滌，涂覆戊二醛，在60℃下靜置15min，水洗烘干，得到絲素蛋白改性的竹原織物，其中絲素蛋白的厚度為180μm。(4)以浴比為1:45，將絲素蛋白改性的竹原織物最后浸漬于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％的殼寡糖水溶液中50min，取出，水洗烘干得到石墨烯/絲素蛋白/殼寡糖改性的竹原織物，其中殼寡糖的厚度為120μm。經(jīng)檢測，實(shí)施例1-6制備的石墨烯/絲素蛋白/殼寡糖改性的竹原織物的導(dǎo)電性、電磁屏蔽性能、抗菌性能和機(jī)械性能的結(jié)果如下所示：實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4實(shí)施例5實(shí)施例6電阻率(Ω)0.590.840.670.720.610.82電磁屏蔽率(％)544850514950抗菌率(％)657067726668斷裂強(qiáng)力(N)482502492490483491斷裂伸長率(％)16.715.216.015.015.415.8由上表可見，本發(fā)明制備的石墨烯/絲素蛋白/殼寡糖改性的竹原織物的導(dǎo)電性和抗菌性能好，電磁屏蔽性能良好，機(jī)械強(qiáng)度變化不大。上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。當(dāng)前第1頁1 2 3