[发明专利]一种抗紫外线吸湿发热蛋白质天丝纤维及其制备方法

说明书

本发明提供一种抗紫外线吸湿发热蛋白质天丝纤维及其制备方法，是将纤维素浆粕溶解在N‑甲基吗啉‑N‑氧化物水溶液中，在分子筛催化剂作用下，以巯基化合物进行改性得到改性纤维素纺丝母液；以蛋白质二硫键还原酶和固体蛋白酶在水中对羊毛进行酶解得到角蛋白溶液；将角蛋白溶液和改性纤维素纺丝母液混合后，经干喷湿纺法制备得到抗紫外线吸湿发热蛋白质天丝纤维。本发明制备的蛋白质天丝纤维具有较高的蛋白质含量，并具有抗紫外线和吸湿自发热功能，纤维的湿断裂强度和干断裂强度均得到提高。

技术领域

本发明属于纺织纤维技术领域，涉及一种具有较高蛋白质含量的改性纤维素纤维，以及该改性纤维素纤维的制备方法。本发明的改性纤维素纤维具有抗紫外线和吸湿自发热功能。

背景技术

现在人们越来越追求绿色环保的纺织制品。天丝是一种将木材制成木浆，直接溶解于N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)/水体系中形成纤维素溶液，经干喷湿纺方式制得的再生纤维素纤维。由于纺丝后溶剂NMMO的回收率在99.5%以上，且无毒、无污染，天丝被誉为是21世纪的绿色纤维。

再生纤维素纤维具有很好的吸湿性能，但其导湿性较差，吸湿后容易形成粘贴。湿冷环境下，再生纤维素纤维吸收水分粘贴于人体皮肤表面，会使人感觉更加湿冷。再生纤维素纤维的低导湿性给其服用性能带来了很大影响，改善再生纤维素纤维的湿热性能，对于扩展其使用范围、提高其产品附加值具有重大意义。

羊毛角蛋白与再生纤维素纤维的改性是近年来的研究热点。如CN 104005114A公开了一种羊毛角蛋白再生纤维素纤维的制备方法，通过加入交联剂，使角蛋白与纤维素之间发生交联反应制备得到角蛋白再生纤维素纤维。一方面，羊毛角蛋白中含有较多的亲水基团和芳香族氨基酸，这些氨基酸基团对于纤维的吸湿发热性能及防紫外线性能具有很好的提升作用。另一方面，羊毛角蛋白中含有很多与人体接近的氨基酸，与人体具有更好的亲肤性。

目前主要通过后整理方式制备抗紫外线织物，该方式在提升织物防紫外线性能的同时，对织物服用性能具有一定的损伤，且织物的抗紫外线性能会随着水洗次数的增多而降低。而制备吸湿放热性织物主要是通过纺前注射的方式，该方法制备的吸湿发热纤维存在纤维强力损伤严重的问题。

兼具功能性的蛋白质天丝纤维的研究和制备尚未见报道，开发一种具有功能性的蛋白质天丝纤维，具有广阔的市场前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种抗紫外线吸湿发热蛋白质天丝纤维及其制备方法，以本发明方法制备的蛋白质天丝纤维具有较高的蛋白质含量，并具有抗紫外线和吸湿自发热功能。

本发明所述的抗紫外线吸湿发热蛋白质天丝纤维是按照以下方法制备得到的：

将纤维素浆粕溶解在N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)水溶液中得到纤维素纺丝母液，在分子筛催化剂作用下，以巯基化合物对所述纤维素纺丝母液进行改性得到改性纤维素纺丝母液；

以蛋白质二硫键还原酶和固体蛋白酶在水中对羊毛进行酶解，得到角蛋白溶液；

将所述角蛋白溶液和改性纤维素纺丝母液混合得到角蛋白改性纤维素纺丝母液，经干喷湿纺法制备得到抗紫外线吸湿发热蛋白质天丝纤维。

本发明所述的角蛋白改性纤维素纺丝母液中，所述角蛋白与改性纤维素的质量比为1∶10～100。

进而，适合于进行干喷湿纺法纺丝的角蛋白改性纤维素纺丝母液的浓度为8～25wt%。

本发明上述制备方法中，所述纤维素纺丝母液中的纤维素含量优选为5～20wt%。

更具体地，所述的纤维素纺丝母液是将纤维素浆粕与50wt% N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液以1∶5～19的质量比混合搅拌得到的。

优选地，是将所述纤维素浆粕与N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液在40～90℃下搅拌30～180min。