[发明专利]利用纳米蛋白材料制备的纳米复合结构功能纺织品及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及织物的功能性处理，尤其涉及一种利用纳米蛋白材料制备的纳 米复合结构功能纺织品及其制备方法。

背景技术

环保现在是全球关注的热点，并已成为整个工业和消费者共同的社会责 任。新的纺织品及其生产过程必须是对环境和能源友好，对人体健康无害。棉 花生长在其果实里，成熟度高的棉纤维由于具有较高的强度、较好的弹改及吸 湿性等特点，它常被用来纺成纱或线并用于制造柔软的、可透气的织物，是当 今纺织工业应用最广泛的天然纤维。根据《哥伦比亚百科全书，第六版》记载， “棉花在史前时期已经被用来纺织、编织及染色，它为古印度、埃及和中国的 人民提供了衣物”。

同时，天然蛋白纤维由于其特有的性能，从古代开始已作为一种织物材料 发挥了重要作用，并且在现代纺织业中仍作为高级织物材料被广泛应用。但是， 由于生产工艺及纤维长度所限，并非所有的天然蛋白纤维都可用于纺纱。因此， 天然蛋白纤维如羊毛和蚕丝在加工及最终使用的过程中均有有一些因不能被 纺成纱而废弃。

现有的专利文献200410085281.1，02155407.2，200410045621.8中已揭 示，利用把羊毛粉碎成纳米颗粒的方法制备纳米羊毛/蚕丝纤维材料，并将其 用来处理纯棉织物以得到额外的性能，如紫外保护、红外吸收和保暖等。

很多研究人员尝试为天然纤维建立新的应用领域，将其开发成在生物技术 或生物医学领域使用的新材料。山田等人提出一种动物毛发的溶液化方法以及 很多方面的广泛应用，比如作为重金属捕获剂、化妆品和食物的添加剂、滋发 药及衣服的改良剂。美国专利5,853,764描述了一种利用碱性水溶液制造超 细粉末的方法，美国专利5,5718,954提出一种生产粒度10μm左右的超细 粉末的方法。美国专利4,233,212提出一种把丝纤维压粹成细粉的方法，这 种细粉尤其适合作为化妆品的添加剂。中国专利CN94115873.X提出一种利用 化学处理配合低温干燥、粉碎、过滤等操作把棉花或大麻纤维制成平均大小为 2.5-10nm的纳米纤维粉末的方法。上述的专利报道了利用蛋白或纤维制备细/ 超细粉末的方法以及潜在的用途，但是，没有一个提到在满足环境友好的要求 下增强棉织物功能特性的方法。

羊毛是产自绵羊/山羊的一种毛发纤维。它是一种主要的天然多细胞纤维， 是一种由碳、氢、氧、氮及硫等元素组成的有机物。羊毛的纤维长度与绵羊的 种类和羊毛的生长时间有关。一般来讲，羊毛纤维的长度从20mm到300mm不 等，直径范围8-50μm。从横截面上看，羊毛纤维是卵形或是椭圆形的，包括 三层：(1)髓质，色素或颜色所在的部分，提供空气间隙；(2)皮质，纤维的主要 组成部分，由层叠的微小的细胞组成；(3)外层，是由重叠的鳞片细胞组成的细 网状结构，在羊毛毡合或收缩时发挥作用。中国的专利申请200410085281.1， 200410045621.8中，李毅等人报道了一种把天然纤维粉碎成纳米材料并利用 它们加强织物功能特性的方法。

基于上述专利数据库中的文献以及大量的文献阅读，我们确定没有相关的 专利记载有利用纳米角蛋白功能材料在环境友好的要求下增强棉织物的性能 的方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种利用 纳米蛋白材料制备无甲醛纳米复合结构功能纺织品的方法，它满足了环境友好 的要求，并且增强了织物的多种性能。

本发明进一步要解决的问题在于，提供一种依据此方法制备的纳米复合结 构功能纺织品。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种利用纳米蛋白材料制备 纳米复合结构功能纺织品的方法，其特征在于，所述方法满足了环境友好的要 求，增强了棉织物的功能特性。

在本发明所述的利用纳米蛋白材料制备纳米复合结构功能纺织品的方法 中，包括三个步骤，每个步骤使用不同的溶液和处理工艺：

S1纳米蛋白材料积聚到棉织物表面；

S2纳米蛋白材料向棉织物内部扩散；

S3纳米蛋白材料和棉织物之间形成交联。

在本发明所述的利用纳米蛋白材料制备纳米复合结构功能纺织品的方法 中，所述纳米蛋白材料的粒度小于300nm，平均值在70nm附近。