[发明专利]一种氨基酸共价偶联蛋白改性纤维材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种氨基酸共价偶联蛋白改性纤维材料及其制备方法的制备方法，首先将腈纶纤维在氢氧化钠溶液中水解，反应结束后取出纤维，洗涤，烘干至恒重；然后把纤维放入氨基酸溶液反应，取出洗涤，烘干至恒重；最后将与氨基酸反应后的纤维放入蛋白质溶液中反应，后取出洗涤，烘干至恒重。本发明还公开了腈纶基氨基酸共价偶联蛋白纤维材料。本发明创新性的提出了亲水性氨基酸作为偶联剂将水解腈纶纤维与蛋白质进行共价键表面接枝的方法，提高了接枝的效率，接枝率高、接枝牢度好，所用原料都是人体必需的物质，对生物无害，绿色环保。反应简便，过程可控，有利于规模化生产。本发明的腈纶纤维力学性能优异。

技术领域

本发明涉及一种纤维材料及其制备方法，具体涉及一种氨基酸共价偶联蛋白改性纤维材料及其制备方法，属于纺织纤维改性技术领域。

背景技术

聚丙烯腈纤维的许多性能与羊毛相似，甚至优于羊毛，被人们称为“合成羊毛”或“人造羊毛”。腈纶纤维的保暖性能，力学性能，耐腐蚀性能优异而且产量充足，来源广泛，品种多样，是高分子材料纤维改性材料良好的选择来源。但由于聚丙烯腈纤维表面缺乏自由的亲水性基团，导致聚丙烯腈纤维是疏水性纤维，吸湿性差、易起静电，穿着舒适性远远不及羊毛，从而在很大程度上限制了其在纺织材料领域的应用。

用天然蛋白来修饰合成高聚物，可以改善合成纤维的性能，一般都可以在一定程度上提高吸湿性、增进染色性和抗静电性，有利于穿着舒适性；改性后的纤维又较天然纤维强度高、耐晒、洗可穿性较好，成本低廉。用天然蛋白修饰合成纤维可以开发出多种改性纤维，这正是当今纺织原料发展的趋势，这就是所谓的“天然纤维合成化，合成纤维天然化”。

为了改善腈纶纤维的疏水性，旨在使用蛋白质表面接枝的方法使腈纶纤维表面拥有亲水性基团并赋予腈纶纤维天然蛋白质纤维的性能与外观特性。关于纺织纤维材料的蛋白质改性的研究很多，以蛋白质表面接枝改性材料为例，主要有以下文献报道：文献“大豆蛋白质改性腈纶的接枝工艺探讨”(合成纤维工业.2006,29(5):30～32)：腈纶在接枝反应温度80℃、接枝时间3min、10％氢氧化钠的反应条件下加入量为1.0ml、纤维与豆浆浴比为1:20、用浓度为100％的纯豆浆得到一种大豆蛋白接枝的腈纶纤维；文献“胶原蛋白改性聚丙烯腈纤维制备及性能表征(功能材料.1001-9731(2013)10-1414-04)”将水解后的腈纶纤维在浓度为5％的胶原蛋白溶液中，40℃下浸泡1h，带液率为90％，于70℃预烘15min，110℃焙烘15min，得到胶原蛋白表面改性的腈纶纤维；文献“Surface modification of textilematerial through deposition of regenerated silk fibroin”(J.APPL.POLYM.SCI.2017,DOI:10.1002/APP.45098)对纺织材料(腈纶织物)表面的再生丝素蛋白改性，提高了蛋白质改性腈纶材料的服用性能，提出了一种再生丝素蛋白改性织物的方法。CN100398742C“腈纶表面接枝蛋白质改性纤维及其制造方法”中介绍了一种将腈纶纤维在NaOH溶液中水解后，进行酰氯化反应，后与蛋白质溶液中进行接枝生成一种皮-芯结构的纤维，其中皮质层为蛋白质膜，芯层为腈纶纤维。