[发明专利]一种含有石墨烯的植物蛋白纳米纤维及其制备方法

说明书

本发明提供了一种含有石墨烯的植物蛋白纳米纤维及其制备方法，所述植物蛋白纳米纤维由植物蛋白纳米纤维原液制成，植物蛋白纳米纤维原液主要包括植物蛋白质、聚乙烯醇和石墨烯片层，其中植物蛋白质占比为0.25wt％～10wt％，聚乙烯醇占比为10wt～35wt％，石墨烯片层占比为0.1wt％～1.5wt％。所述方法将植物蛋白质、聚乙烯醇、石墨烯片层以及活性剂通过溶液混合均匀，形成植物蛋白纤维纳米原液并通过静电纺丝制得含有石墨烯的植物蛋白纳米纤维。该方法制备出的纤维除具有羊绒般的柔软和较好的亲肤性外，还具有抗菌抑菌和低温远红外的性能。

技术领域

本发明属于纺织材料领域，涉及一种含有石墨烯的植物蛋白纳米纤维及其制备方法，尤其是涉及一种用于卫生用品领域的含有石墨烯的植物蛋白复合纳米纤维及其制备方法。

背景技术

随着人们生活水平的提高和科学技术的不断发展，近年来对功能性纤维及织物的需求不断增长，各种类型的功能性纤维和织物相继问世。其中，含有蛋白质的纤维内富含多种氨基酸，且柔软性和吸湿性具佳，对人体皮肤具有亲肤护肤的功效，还能起到一定的抗紫外线作用，是一种开发前景极佳的保健纤维。并且，植物蛋白质的来源广泛，是一种可以再生的资源，能以比较低廉的成本从我国广大农村获得。

CN 1515710A公开了一种蛋白质合成纤维及其制造方法，该纤维透气导湿性好并具有羊绒的柔软和较好的亲肤性。但这种纤维的缺点是不具有抗菌抑菌和低温远红外的性能。

CN 103388195B公开了一种抗菌大豆蛋白纤维生产方法及其产品，通过在大豆蛋白纤维中加入纳米银抗菌剂，实现抗菌效果。该方案虽然使得大豆蛋白纤维具有了抗菌效果，但是其存在的缺陷是，纳米银价格昂贵，而且在加入纺丝原液前，纳米银需要使用单油酸聚乙二醇400磷酸酯进行研磨分散处理，增加了工艺流程，会增加额外的生产成本。此外该方案无法获得低温远红外性能。

石墨烯(Graphene)是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体，是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料。

虽然人们已经进行了一些石墨烯复合纤维的研究和开发，但是目前尚未有将石墨烯应用于植物蛋白纤维的报道。石墨烯因其存在团聚的问题，使其在与各种纺丝液混合时需要解决分散性的问题。因此，开发具有抑菌和低温远红外功能的石墨烯植物蛋白纤维，仍然是本领域的重要研究方向。

发明内容

针对现有技术中蛋白质纤维普遍不具有抗菌抑菌和低温远红外性能的问题，以及石墨烯固体容易发生团聚现象，形成较大的颗粒团聚体，影响纺丝液流动性，进而无法进行纺丝的问题，本发明提供了一种含有石墨烯的植物蛋白纳米纤维及其制备方法。本发明通过采用石墨烯水性浆料制备植物蛋白纳米纤维，该纳米纤维既兼具了植物蛋白的优异特性，同时又复合了墨烯的低温远红外性能和优良的抗菌抑菌性，同时解决了采用石墨烯固体在制备过程中出现的团聚现象。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的目的之一，在于提供一种含有石墨烯的植物蛋白纳米纤维，所述植物蛋白纳米纤维由植物蛋白纳米纤维原液制成，所述植物蛋白纳米纤维原液中主要包括植物蛋白质、聚乙烯醇和石墨烯片层。其中植物蛋白质占植物蛋白纳米纤维原液总质量的0.25wt％～10wt％，聚乙烯醇占植物蛋白纳米纤维原液总质量的10wt％～35wt％，石墨烯片层占植物蛋白纳米纤维原液总质量的0.1wt％～1.5wt％。