[发明专利]石墨烯在制备大豆蛋白纤维及其织物中的应用

说明书

本发明提供了一种石墨烯在制备大豆蛋白纤维及其织物中的应用，具体涉及一种改性大豆蛋白纤维及其制备方法，该方法包括：将片层小于10层的石墨烯氧化后，分散在有机溶剂中，形成氧化石墨烯混合液；在氢碘酸存在的条件下，将所述氧化石墨烯混合液与大豆蛋白纺丝液混合，通过湿法纺丝，得到改性大豆蛋白纤维。石墨烯优良的导电性、耐高温性能弥补大豆纤维遇高温脆损的不足，使所得纤维具有较好的耐高温性。而大豆纤维优异的蓬松性、柔韧性又能中和石墨烯的刚性，使得纤维更有韧性、可纺性提高，成本降低。本发明这种石墨烯与大豆蛋白复合共混纺丝制得的纤维，结合二者的优点且弥补相互的不足，使功能更强大，成本可控，提高了纺织品附加价值。

技术领域

本发明涉及大豆蛋白纤维技术领域，尤其涉及一种石墨烯在制备大豆蛋白纤维及其织物中的应用，具体涉及一种改性大豆蛋白纤维、其制备方法和应用。

背景技术

大豆蛋白纤维被称为新世纪的“生态纺织纤维”，主要原料来自大豆豆粕。一般来说，大豆蛋白纤维是由大豆分离蛋白与聚乙烯醇高分子共聚共混纺丝而成，富含氨基酸。该纤维单丝纤度细，比重小，耐酸耐碱性好，具有羊绒般的手感、蚕丝般的柔和光泽，也兼有羊毛的保暖性、棉纤维的吸湿和导湿性。

然而，大豆蛋白纤维耐湿性差，并且随着温度的升高，纤维收缩率会增大，断裂延伸度提高，故大豆蛋白不耐高温。基于大豆纤维这样的一些缺点，目前该纤维并未大量推广开来。

发明内容

有鉴于此，本申请提供石墨烯在制备大豆蛋白纤维及其织物中的应用，具体提供一种改性大豆蛋白纤维、其制备方法和应用，本发明提供的改性大豆蛋白纤维具有较好的耐高温性。

本发明提供一种石墨烯在制备大豆蛋白纤维及其织物中的应用；本发明实施例选用片层结构少于10层的石墨烯，主要研究了石墨烯在大豆蛋白纤维中的纺丝技术，可应用到家居睡衣的贴身面料等服装面料。

本发明提供一种改性大豆蛋白纤维，其为含有1～10wt％的石墨烯的大豆蛋白纤维，所述石墨烯的片层结构少于10层。

优选地，所述改性大豆蛋白纤维的细度为1～1.5dtex，干态断裂伸长率为10～16％。

本发明还提供一种改性大豆蛋白纤维的制备方法，包括以下步骤：

将片层结构小于10层的石墨烯用氧化剂氧化后，分散在有机溶剂中，形成氧化石墨烯混合液；

在氢碘酸存在的条件下，将所述氧化石墨烯混合液与大豆蛋白纺丝液混合，通过湿法纺丝，得到改性大豆蛋白纤维。

优选地，所述氧化剂为高锰酸钾、过氧化氢、过氧乙酸、重铬酸钠或过硫酸铵。

优选地，所述氧化的pH值为4～6；所述氧化剂的用量为石墨烯质量的1～5wt％。

优选地，所述有机溶剂选自乙醇、二氯甲苯、苯、四氯甲烷和氯仿中的一种或多种。

优选地，按照质量分数计，所述大豆蛋白纺丝液包括：10％～20％的大豆蛋白、1％～2％的海藻胶、0.5％～1％的酪蛋白钠和1％～3％的果胶。

优选地，所述氢碘酸、氧化石墨烯混合液与大豆蛋白纺丝液的质量比例为(0.5～1)：(1～10)：100。

优选地，所述湿法纺丝的pH值为9～11，纺丝速度为5～100m/min。

本发明提供一种纺织织物，其包括上文所述的改性大豆蛋白纤维。