论文部分内容阅读
棉织物是目前应用最多的服用材料之一,具有天然环保穿着舒适等优点。但随着人们的生活水平不断提高,不但要求服装具有美观、时尚等基本功能,对健康、环保、亲肤舒适、滋润护肤等提出了一系列要求,所以棉纤维服装已不能满足高端消费人群或特殊人群的需求。在寒冷干燥的冬季,具有滋润护肤、保暖、抗瘙痒功能的贴身内衣对消费者有着强烈的吸引力。胶原又称为活性胶原蛋白,作为一种纯生物制剂,是直接从生物体内提取出来的一类蛋白质,它完整地保留了分子的三螺旋结构。与发生了解螺旋及肽链断裂的变性胶原蛋白不同,胶原在医学上被证实为可以促进细胞生长的蛋白质,它对人体没有任何副作用,天然环保,具有修复皮肤伤口、抗过敏、锁住水分、滋养护肤和防紫外线等功能,已经在保健、美容、医疗等领域得到广泛的应用,在服装材料上的应用是胶原应用开发的一个新的方向。胶原在温度达到一定值后就发生变性,最后成为普通的蛋白质。尽管蛋白质有良好的亲肤性,但已经丧失了胶原的许多优良性能,不能充分体现胶原改性棉织物的价值。但将胶原通过化学交联的方法与纤维素分子结合,交联剂与纤维素上的羟基反应,其温度高于胶原溶液的变性温度,这必然导致胶原的变性。为了解决此问题,本文采用两步法进行改性。其基本指导思想是,首先用交联剂与棉织物在高于变性温度的条件下反应,然后在变性温度以下,与胶原反应,获得胶原/棉织物。第一步交联剂与棉织物的反应,本文采用了两种方法,即溶液法和焙烘法,前者交联剂与棉织物的反应是通过将棉布浸渍于高于变性温度的交联剂溶液中一定时间,交联剂与纤维素的反应是在溶液中完成的;而后者是将棉布通过二浸二轧交联剂溶液预烘焙烘的方法完成第一步反应。本文分别对溶液法和焙烘法进行研究。讨论了反应体系配方及反应条件对产物性能的影响。采用DSC、扫描电镜、红外分析、热失重分析等对产物的结构和性能进行了表征。结果表明,在本反应条件下,胶原未发生变性并与棉织物有良好的结合牢度,以纤维膜形式包裹在棉纤维上和存在于棉织物纤维之间空隙中,而变性胶原蛋白没有形成纤维膜,以块状堆积在棉纤维表面。胶原/棉织物的保湿、抗紫外等性能优于变性胶原蛋白改性的棉织物,而耐洗性优于物理吸附法制备的胶原/棉织物。在本研究范围,溶液法最佳工艺条件是:第一步反应:戊二醛与棉纤维反应温度为60℃时,戊二醛浓度为1.25%(v/v),反应时间为1.5h。第二步反应:胶原与棉织物在室温反应,胶原浓度为4.5%(v/v),反应时间为42h,在此条件下制备的胶原改性棉织物,胶原占改性织物总质量的6.21%,经20次洗涤后胶原保持率为77.6%。焙烘法最佳工艺条件是:以戊二醛为交联剂,第一步反应中,戊二醛与棉纤维反应温度为155℃时,戊二醛浓度为2.5%(v/v),反应时间为2.5min。第二步反应中,胶原与棉纤维在室温反应,胶原浓度为3.5%(v/v),反应时间为42h,在此条件下制备的胶原改性棉织物,胶原占总质量的4.9%。在标准水洗20次后,胶原保有率为76.3%。在吸湿性的三项测试中,吸水率为319.2%,滴水扩散时间2.1s,芯吸高度207mm。在保湿性的测试中,蒸发速率为0.11g/h,比棉纤维的降低了35.3%,大大提高了保湿性能。在抗紫外测试中,UPF值为76.7,T(UVA)为3.43%,达到防紫外线产品的要求,力学性能和保温性能都有不同程度的提高,而白度,抗皱性变化不大。