[发明专利]一种表面亲水性猪毛纤维及其制备方法

说明书

本发明提供了一种表面亲水性猪毛纤维，是将洗净的猪毛纤维浸润于溶解有还原剂和保护剂的水溶液中，在震摇下将溶液升温至50~85℃，在此温度下继续震摇1~5小时；冷却至室温，取出猪毛纤维，用蒸馏水冲洗，干燥，而得。该猪毛纤维在保持了原有亲油性的基础上具有了良好的亲水性，而亲水性能的有效提高使猪毛纤维的亲油性能被掩盖，从而具有水下疏油的特殊浸润性能。此类特殊浸润性材料可应用于微液滴传递技术、油水分离等应用领域。

技术领域

本发明涉及一种具有特殊浸润性的天然高分子材料，尤其涉及一种表面亲水性猪毛纤维的制备方法，属于功能材料技术领域及天然高分子材料领域。

背景技术

自然界中存在许多具有特殊浸润性的生物表面，例如荷叶、蝴蝶翅膀、玫瑰花瓣、壁虎脚等，为人们设计制备新型特殊浸润材料提供了灵感。随着研究的不断深入，超疏水表面已广泛应用于生活生产等领域。然而，由于原油泄漏事故的频发和含油工业废水的排放，水体修复及水下防油污等领域的需求日益突出，开发与制备水下超疏油表面材料已成为一个亟需解决的问题。专利CN201510493493.1中制备了具有温度响应性的超亲水超疏油-油水分离膜，以织物丝网作为基材，采用浸涂或喷涂法在其上面，包裹掺杂氟烷基硅氧烷进行疏油改性的微米厚度的无机纳米粒子，同时固化构筑微纳粗糙结构。从而解决了制备工艺复杂，产率低，价格昂贵等问题。近年来，虽然有许多水下超疏油表面的报道，也开发了许多新型功能性水下超疏油表面，但是在油水分离的实际应用方面仍然存在一定距离，以及需要环境友好的分离技术。

猪毛纤维富含天然角蛋白，来源丰富，价格低廉，具有良好的特殊性能，但经常被作为废弃物丢弃，这样不仅浪费了资源，而且废弃后对环境会造成了严重的污染。因此，迫切需要解决猪毛的再利用问题。专利CN201610654566.5中以猪毛为原料，用低聚肽生产饲料，经角蛋白酶酶解后，猪毛低聚肽变成可溶于水，可以直接被动物肠道吸收，大大提高了其吸收利用率，促进动物的生长。专利CN201510400566.8中利用废弃牛毛、猪毛为原料，通过原料的清洗、粉碎、酸水解、酶水解、脱色、浓缩、干燥、打粉等工艺后，获得了各指标良好的蛋白胨产品，该蛋白胨能够替代常用蛋白胨应用于酪酸菌的发酵生产中。专利CN201510137746.1中以猪毛、羊毛和蚕丝等废毛为原料，溶解于离子液体中，溶解后经静电纺丝得到了含离子液体的再生蛋白纤维。专利CN201310072694.5中以缫丝下脚料和动物粗毛如山羊毛、猪毛、骆驼毛、羊毛下脚料等为原料，经超细粉碎后，通过离子液体溶解，得到高分子量的再生蛋白溶液，并与壳聚糖溶液共混得到纺丝液，利用干湿法纺丝工艺成型，从而制得再生蛋白壳聚糖共混纤维，其具有较高的蛋白质含量，并具有抗菌、保湿、促进凝血和伤口愈合的功能，纤维中所有成分均为生物质，具有良好的生物降解性和生物相容性，不仅可运用于纺织纤维也可用作生物医用材料。但是，由于猪毛纤维具有疏水亲油的特性，使其应用受到限制。目前，将猪毛经过改性制成具有特殊浸润性材料的研究未见报道。

发明内容

本发明目的是提供一种表面亲水性猪毛纤维的制备方法。

一、表面亲水性猪毛纤维的制备

本发明表面亲水性猪毛纤维的制备方法，是将洗净的猪毛纤维浸润于溶解有还原剂和保护剂的水溶液中，在震摇下将溶液升温至50~85℃，在此温度下继续震摇1~5小时；冷却至室温，取出猪毛纤维，用蒸馏水冲洗，干燥，得到表面亲水性猪毛纤维。

所述猪毛纤维是指来源于养殖场或农贸市场中废弃的各类猪毛，将收集的废弃猪毛经过清洗、晾干后，剪切为形貌相对规整的猪毛纤维。

所述还原剂为亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫化钠中的任意一种或两种，还原剂的加入量为猪毛纤维质量的0.1~0.25倍。

所述保护剂为月桂醇硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯盐、脂肪醇硫酸酯单乙醇胺盐中的任意一种或两种；保护剂的加入量为猪毛纤维质量的0.1~0.15倍。

所述干燥过程是在50℃~80℃下真空干燥6~12 小时。