一种耐久超疏水抗菌抗氧化纺织品的制备方法

本发明涉及一种耐久超疏水抗菌抗氧化纺织品的制备方法，属于高分子材料应用。

背景技术：

1、纺织品的疏水抗菌抗氧化整理一般是通过疏水整理剂改变纺织品的表面能、表面粗糙程度等，赋予纺织面料一定的疏水效果的同时，再利用抗菌抗氧化整理剂进行整理，使纺织品获得疏水抗菌抗氧化等多功能性质。

2、目前氟系或硅系整理剂仍是最常用的纺织面料疏水整理剂，然而该类整理剂在人体与动物组织中易积累,从而对人体健康和环境产生具有潜在的危险，在使用上受到了一定的限制。

3、醇溶蛋白是谷物种子的主要贮藏蛋白，因含有大量的疏水性非极性氨基酸具有极强的疏水性，其平均疏水性是白蛋白、纤维蛋白原等的50倍。该性质使得醇溶蛋白在部分有机溶剂中易发生自组装作用，从而形成膜或微/纳米颗粒。目前利用醇溶蛋白的疏水性对各种材料表面进行疏水整理已有所报道，然而已有的研究均是围绕玉米醇溶蛋白通过蛋白与材料表面吸附而用于亲水材料表面的疏水改性。但是仅凭借吸附作用所获得的疏水效果有限，且耐久性差。

4、因此，在纤维制品的多功能改性加工中，亟待开发绿色环保、功能性质持久的整理方法。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的缺陷与不足，本发明提供一种环境友好、生态安全的利用天然来源的生物质分子整理纺织品获得持久性疏水抗菌抗氧化纺织品的制备方法，该方法制备的纺织材料不含对环境和人体有害物质，具有良好持久的疏水、抗菌性能和抗氧化性。

2、具体为：本发明首先利用蛋白质谷氨酰胺酶对玉米醇溶蛋白进行脱酰胺反应将蛋白中富含的谷氨酰胺基团转化成羧基，其次利用edc/nhs化学偶联法将多巴胺接入醇溶蛋白分子，合成具有自粘附性的醇溶蛋白；然后通过反溶剂法将形成的自粘附性醇溶蛋白自组装成纳米微粒沉积在织物表面形成粗糙结构，并利用浸渍法将溶解于乙醇溶液中的蜂蜡整理至粗糙结构表面，赋予纺织面料耐久性的超疏水、抗菌和抗氧化功能。

3、本发明的第一目的是提供一种耐久超疏水抗菌抗氧化纺织品的制备方法，所述方法包括如下步骤：

4、(1)自粘附性疏水醇溶蛋白的制备

5、将醇溶蛋白溶于乙醇水溶液中，获得醇溶蛋白溶液，然后再向醇溶蛋白溶液中加入蛋白质谷氨氨酰胺酶，并采用磷酸缓冲调节溶液的ph值为8～9，进行反应；反应结束后得到脱酰胺的醇溶蛋白溶液；再以醋酸调节溶液ph值至4～6，并加入dec、nhs和多巴胺，进行避光反应，反应后透析冻干，得到自粘附性醇溶蛋白；

6、(2)疏水蛋白纳米粒子的制备

7、取步骤(1)获得的自粘附性醇溶蛋白溶解于乙醇水溶液中，然后再缓慢加入去离子水，得到纳米粒子的悬浮液，旋转蒸发去除乙醇，离心，得到蛋白纳米粒子悬浮液；

8、(3)浸渍法处理纺织品

9、将纺织品浸渍于步骤(2)获得的蛋白纳米粒子悬浮液中，取出干燥后，再浸入含有蜂蜡的乙醇溶液，取出烘干后，即得到耐久超疏水抗菌抗氧化纺织品。

10、在一种实施方式中，步骤(1)所述乙醇水溶液为体积分数为60～70％的乙醇水溶液。

11、在一种实施方式中，步骤(1)所述蛋白质谷氨氨酰胺酶的加入量为10～20u/g醇溶蛋白。

12、在一种实施方式中，步骤(1)加入蛋白质谷氨氨酰胺酶进行反应的温度为40～60℃，时间为12～36h。

13、在一种实施方式中，步骤(1)所述dec、nhs和多巴胺与醇溶蛋白的质量比为10:9:5:10～30。

14、在一种实施方式中，步骤(1)所述避光反应时间为12～24h。

15、在一种实施方式中，步骤(1)所述透析冻干是指采用ph为4～5的去离子水于截留分子量为3000～5000da的透析袋中进行透析；冻干温度为-20℃～-40℃。

16、在一种实施方式中，步骤(2)所述自粘附性醇溶蛋白溶解于乙醇水溶液具体是将自粘附性醇溶蛋白溶解于体积分数为60～70％的乙醇水溶液，其中自粘附性醇溶蛋白的质量体积浓度为2～5％，g/ml。

17、在一种实施方式中，步骤(2)所述去离子水与自粘附性醇溶蛋白的体积质量比为1～2:5，ml/mg。

18、在一种实施方式中，步骤(2)所述离心的参数为5000～8000r/min，时间为5～15min。

19、在一种实施方式中，步骤(3)纺织品浸渍于蛋白纳米粒子悬浮液中时间为1～2h，固液比为1～2:100。

20、在一种实施方式中，步骤(3)所述含有蜂蜡的乙醇溶液是指含有质量分数为2～10％的蜂蜡乙醇溶液。

21、在一种实施方式中，步骤(3)在含有蜂蜡的乙醇溶液浸渍时间为3～5min。

22、在一种实施方式中，步骤(3)所述烘干温度为100～110℃。

23、本发明的另一目的是提供一种由上述所述方法制备得到的耐久超疏水抗菌抗氧化纺织品。

24、本发明的第三目的是提供一种上述所述的耐久超疏水抗菌抗氧化多功能纺织品在制备功能产品中的应用。

25、本发明的有益效果

26、(1)本发明利用自粘附性醇溶蛋白和蜂蜡具有的疏水性、粘附性和抗菌抗氧化特点联合对纺织品整理，克服了传统的化学整理剂具有毒副作用和污染严重的缺点，以生物质基的整理剂对纺织品进行整理制备耐久性疏水抗菌抗氧化多功能纺织品，该方法条件温和、操作易控制，具有很强的实用性；

27、(2)本发明制备的纺织品具有较强的透气性、超疏水抗菌抗氧化性能以及耐久疏水性能，其中接触角在水洗5次之后仍能够保持143-151°；抗菌性能达到85～91％，水洗5次之后仍能够达到80％以上；抗氧化性能达到20～28％，水洗5次之后，仍能够达到18～24％。

技术特征：

1.一种耐久超疏水抗菌抗氧化纺织品的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述蛋白质谷氨氨酰胺酶的加入量为10～20u/g醇溶蛋白。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)加入蛋白质谷氨氨酰胺酶进行反应的温度为40～60℃，时间为12～36h。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述dec、nhs和多巴胺与醇溶蛋白的质量比为10:9:5:10～30。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述自粘附性醇溶蛋白溶解于乙醇水溶液具体是将自粘附性醇溶蛋白溶解于体积分数为60～70％的乙醇水溶液，其中自粘附性醇溶蛋白的质量体积浓度为2～5％，g/ml。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述去离子水与自粘附性醇溶蛋白的体积质量比为1～2:5，ml/mg。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)纺织品浸渍于蛋白纳米粒子悬浮液中时间为1～2h，固液比为1～2:100。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述含有蜂蜡的乙醇溶液是指含有质量分数为2～10％的蜂蜡乙醇溶液。

9.由权利要求1～8任一所述的方法制备得到的耐久超疏水抗菌抗氧化纺织品。

10.权利要求8所述的耐久超疏水抗菌抗氧化多功能纺织品在制备功能产品中的应用。

技术总结本发明公开了一种耐久超疏水抗菌抗氧化纺织品的制备方法，属于高分子材料应用技术领域。本发明耐久超疏水抗菌抗氧化纺织品的制备：首先利用蛋白质谷氨酰胺酶对玉米醇溶蛋白进行脱酰胺反应将蛋白中富含的谷氨酰胺基团转化成羧基，其次利用EDC/NHS化学偶联法将多巴胺接入醇溶蛋白分子，合成具有自粘附性的醇溶蛋白；然后通过反溶剂法将形成的自粘附性醇溶蛋白自组装成纳米微粒沉积在织物表面形成粗糙结构，并利用浸渍法将溶解于乙醇溶液中的蜂蜡整理至粗糙结构表面，赋予纺织面料耐久性的超疏水、抗菌和抗氧化功能。技术研发人员：崔莉,巢探宇,廖思含,李娜,李章亮受保护的技术使用者：江南大学技术研发日：技术公布日：2024/5/27