CN106835680A - 一种碳酸钙增强蚕丝织物及其制备方法 - Google Patents

一种碳酸钙增强蚕丝织物及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106835680A
CN106835680A CN201611146202.2A CN201611146202A CN106835680A CN 106835680 A CN106835680 A CN 106835680A CN 201611146202 A CN201611146202 A CN 201611146202A CN 106835680 A CN106835680 A CN 106835680A
Authority
CN
China
Prior art keywords
carbonate
solution
silk
calcium carbonate
preparation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201611146202.2A
Other languages
English (en)
Inventor
黄继伟
张定
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ningbo Textile Technology Co Ltd
Original Assignee
Ningbo Textile Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ningbo Textile Technology Co Ltd filed Critical Ningbo Textile Technology Co Ltd
Priority to CN201611146202.2A priority Critical patent/CN106835680A/zh
Publication of CN106835680A publication Critical patent/CN106835680A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M11/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising
    • D06M11/73—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with carbon or compounds thereof
    • D06M11/76—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with carbon or compounds thereof with carbon oxides or carbonates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F11/00—Compounds of calcium, strontium, or barium
    • C01F11/18—Carbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G64/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbonic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G64/20—General preparatory processes
    • C08G64/30—General preparatory processes using carbonates
    • C08G64/305—General preparatory processes using carbonates and alcohols
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M11/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising
    • D06M11/01—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with hydrogen, water or heavy water; with hydrides of metals or complexes thereof; with boranes, diboranes, silanes, disilanes, phosphines, diphosphines, stibines, distibines, arsines, or diarsines or complexes thereof
    • D06M11/05—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with hydrogen, water or heavy water; with hydrides of metals or complexes thereof; with boranes, diboranes, silanes, disilanes, phosphines, diphosphines, stibines, distibines, arsines, or diarsines or complexes thereof with water, e.g. steam; with heavy water
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/19—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
    • D06M15/37—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M15/507—Polyesters
    • D06M15/513—Polycarbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/01—Particle morphology depicted by an image
    • C01P2004/03—Particle morphology depicted by an image obtained by SEM
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/10—Particle morphology extending in one dimension, e.g. needle-like
    • C01P2004/16—Nanowires or nanorods, i.e. solid nanofibres with two nearly equal dimensions between 1-100 nanometer
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M2101/00—Chemical constitution of the fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, to be treated
    • D06M2101/02—Natural fibres, other than mineral fibres
    • D06M2101/10—Animal fibres
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M2200/00—Functionality of the treatment composition and/or properties imparted to the textile material
    • D06M2200/30—Flame or heat resistance, fire retardancy properties

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Woven Fabrics (AREA)

Abstract

本发明提供了一种碳酸钙增强蚕丝织物及其制备方法，将高分子材料溶解入甲酸中得到高分子材料甲酸溶液；将脱胶蚕丝溶解于氯化钙/甲酸混合液中获得丝素溶液；将丝素溶液滴加入碳酸盐溶液中，得到反应液；然后过滤反应液，滤饼经过洗涤、干燥后得到碳酸钙纳米线；将碳酸钙纳米线加入高分子材料甲酸溶液中得到混合液；将脱胶处理的蚕丝织物置于模具中，然后注入混合液，干燥处理后获得蚕丝织物复合材料；然后将蚕丝织物复合材料置于水中进行后处理，得到碳酸钙增强蚕丝织物。本发明的优点在于制备方法简单、易于控制；碳酸钙完全处于纳米水平，有着较高的长径比，可以提高复合材料力学性能。

Description

一种碳酸钙增强蚕丝织物及其制备方法
技术领域
本发明属于蚕丝织物技术领域，具体涉及一种碳酸钙增强蚕丝织物及其制备方法。
背景技术
碳酸钙是一种丰富的无机矿产资源，可自然降解循环，广泛应用于建材、橡胶、塑料、造纸、涂料、油墨、食品、医药等领域。碳酸钙主要有三种结晶结构，方解石（斜方六面体型）、球霰石(球形)、文石（针状）。目前国内外通过各种技术手段可以控制碳酸钙的形成，制备出不同性状结构的碳酸钙，比如以丝素蛋白微球为模板，制备出碳酸钙空心微球；通过二氧化碳的碳酸化反应制备出了形貌可控的碳酸钙晶须。我国是碳酸钙资源大国，同时也消费大量碳酸钙产品，但我国在碳酸钙的研发及产品开发方面仍然面临品种单一、质量不高、产品深加工不够等问题，高档碳酸钙产品依赖进口，在世界碳酸钙行业中处于比较落后的地位。
发明内容
本发明的目的是提供一种碳酸钙增强蚕丝织物及其制备方法，利用制备得到纳米尺寸、形貌可控、品质好的碳酸钙线材料结合高分子材料改性蚕丝织物，具有良好的力学性能、阻燃性能以及生物相容性。
为达到上述目的，本发明公开了一种碳酸钙增强蚕丝织物的制备方法，包括以下步骤：
（1）将高分子材料溶解入甲酸中得到高分子材料甲酸溶液；
（2）将脱胶蚕丝溶解于氯化钙/甲酸混合液中获得丝素溶液；
（3）将步骤（2）的丝素溶液滴加入碳酸盐溶液中，得到反应液；然后过滤反应液，滤饼经过洗涤、干燥后得到碳酸钙纳米线；
（4）将步骤（3）的碳酸钙纳米线加入步骤（1）的高分子材料甲酸溶液中得到混合液；
（5）将脱胶处理的蚕丝织物置于模具中，然后注入混合液，干燥处理后获得蚕丝织物复合材料；然后将蚕丝织物复合材料置于水中进行后处理，得到碳酸钙增强蚕丝织物。
本发明中，所述氯化钙/甲酸混合液中，氯化钙浓度为0.5～1.5wt%；所述丝素溶液中，丝素浓度为1～10wt%。
本发明中，所述高分子材料的制备方法为，将三亚甲基碳酸酯、丙烯酸酯三羟甲基乙烷环碳酸酯溶在二氯甲烷中，搅拌8～15分钟；然后加入三甲基亚磷酸酯和双（双三甲基硅基）胺锌的二氯甲烷溶液，搅拌20～35分钟；然后加入丙炔醇，搅拌30～45分钟；接着于40℃密封反应40～55小时，然后用冰乙酸终止反应，反应液在冰***中沉淀，将沉淀物真空干燥得到高分子材料；三亚甲基碳酸酯、丙烯酸酯三羟甲基乙烷环碳酸酯、三甲基亚磷酸酯、双（双三甲基硅基）胺锌、丙炔醇的质量比为100∶80∶20∶0.1∶（5～8）；所述高分子材料甲酸溶液的浓度为5～8wt%。
本发明中，所述碳酸盐为碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸铵、碳酸氢铵、碳酸钾、碳酸铁中的一种或者几种；所述碳酸盐溶液中，碳酸盐的浓度为2～5wt%；所述丝素溶液滴加的时间为0.5～5h；所述丝素溶液与碳酸盐溶液的质量比为1∶（30～50）。根据本发明方法制备的碳酸钙增强蚕丝织物具有意想不到的结构特征，特别的，直径为10-100nm，长度为5-50μm，具有优异的高长径比。
本发明中，所述干燥处理为室温放置0.5小时，然后60℃加热2小时，最后90℃加热30～50秒；蚕丝织物复合材料在水中进行后处理的时间为30～45分钟；然后红外干燥得到碳酸钙增强蚕丝织物。干燥处理过程也是高分子材料与蚕丝织物形成良好的界面性能的过程，室温放置有助于高分子材料结合碳酸钙纳米线在蚕丝织物中的分散以及渗透，再进行逐步加热，最后高温短时间处理，一方面避免高分子材料急速反应导致的局部过度聚合的问题，二方面避免蚕丝织物受热损伤，三方面可以获得界面效应良好的无机-高分子-蚕丝界面。
本发明中，碳酸钙纳米线、高分子材料甲酸溶液、脱胶处理的蚕丝织物的质量比为（5～8）∶80∶100。
本发明的碳酸钙纳米线的长径比大，有利于提高复合材料的力学性能，并且在高分子材料的协同作用下，蚕丝织物具有优异的力学性能。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
（1）本发明首次以钙盐/甲酸溶解蚕丝获得天然丝素蛋白原纤，进而以原纤为模板诱导钙离子矿化生成碳酸钙纳米线，处于纳米尺寸，直径最小可至10nm，具有优异的高长径比，用于增强蚕丝织物，可显著提高其性能。
（2）本发明在碳酸酯单体的基础上，通过添加合理的改性试剂以及限定丙炔醇，结合各组分的用量，制备出改性碳酸酯聚合物作为高分子材料，不仅具有良好的生物特性，而且用于蚕丝织物，还能提供阻燃、增韧的效果，特别是与无机碳酸钙相容。
（3）本发明公开的工艺简单、易于控制、制备周期短、生产成本低、能耗小，易于工业化生产。
附图说明
图1是本发明实施例一制得的碳酸钙纳米线的扫描电镜图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
合成例
将三亚甲基碳酸酯、丙烯酸酯三羟甲基乙烷环碳酸酯溶在二氯甲烷中，搅拌15分钟；然后加入三甲基亚磷酸酯和双（双三甲基硅基）胺锌的二氯甲烷溶液，搅拌35分钟；然后加入丙炔醇，搅拌30分钟；接着于40 ℃密封反应40小时，然后用冰乙酸终止反应，反应液在冰***中沉淀，将沉淀物真空干燥得到高分子材料A；三亚甲基碳酸酯、丙烯酸酯三羟甲基乙烷环碳酸酯、三甲基亚磷酸酯、双（双三甲基硅基）胺锌、丙炔醇的质量比为100∶80∶20∶0.1∶5；高分子材料A溶于甲酸（纯）制备浓度为5wt%的高分子材料甲酸溶液A；
将三亚甲基碳酸酯、丙烯酸酯三羟甲基乙烷环碳酸酯溶在二氯甲烷中，搅拌8分钟；然后加入三甲基亚磷酸酯和双（双三甲基硅基）胺锌的二氯甲烷溶液，搅拌20分钟；然后加入丙炔醇，搅拌30分钟；接着于40 ℃密封反应40小时，然后用冰乙酸终止反应，反应液在冰***中沉淀，将沉淀物真空干燥得到高分子材料B；三亚甲基碳酸酯、丙烯酸酯三羟甲基乙烷环碳酸酯、三甲基亚磷酸酯、双（双三甲基硅基）胺锌、丙炔醇的质量比为100∶80∶20∶0.1∶8；高分子材料B溶于甲酸（纯）制备浓度为8wt%的高分子材料甲酸溶液B；
将三亚甲基碳酸酯、丙烯酸酯三羟甲基乙烷环碳酸酯溶在二氯甲烷中，搅拌15分钟；然后加入三甲基亚磷酸酯和双（双三甲基硅基）胺锌的二氯甲烷溶液，搅拌35分钟；然后加入丙炔醇，搅拌45分钟；接着于40 ℃密封反应50小时，然后用冰乙酸终止反应，反应液在冰***中沉淀，将沉淀物真空干燥得到高分子材料C；三亚甲基碳酸酯、丙烯酸酯三羟甲基乙烷环碳酸酯、三甲基亚磷酸酯、双（双三甲基硅基）胺锌、丙炔醇的质量比为100∶80∶20∶0.1∶6；高分子材料C溶于甲酸（纯）制备浓度为7wt%的高分子材料甲酸溶液C。
实施例一
（1）桑蚕丝用0.5%的碳酸氢钠溶液煮沸30min脱胶，重复3次后获得丝素蛋白纤维；丝素蛋白纤维溶于1%氯化钙-甲酸溶液，丝素溶液浓度2wt%；
（2）将丝素蛋白原纤溶液缓慢滴入质量浓度2%的碳酸钠溶液进行矿化反应，滴加时间0.5h；丝素蛋白原纤溶液与碳酸盐溶液的质量比为1∶30；将反应后的溶液过滤、洗涤、干燥得到外观白色、粉末状的碳酸钙纳米线；参见附图1，是本实施例制备的碳酸钙纳米线的扫描电镜图片；由图可见碳酸钙线直径在50-100nm，长度约30-50μm；
（3）将碳酸钙纳米线加入高分子材料甲酸溶液A中得到混合液；
（4）将脱胶处理的蚕丝织物置于模具中，然后注入混合液，干燥处理后获得蚕丝织物复合材料；然后将蚕丝织物复合材料置于水中进行后处理45分钟；然后红外干燥，得到碳酸钙增强蚕丝织物；所述干燥处理为室温放置0.5小时，然后60℃加热2小时，最后90℃加热30秒；碳酸钙纳米线、高分子材料甲酸溶液、脱胶处理的蚕丝织物的质量比为5∶80∶100。
上述碳酸钙增强蚕丝织物的拉伸强度为192.1MPa，断裂伸长率38.9%，杨氏模量4.1GPa，氧指数29；纯蚕丝织物的拉伸强度为142MPa，断裂伸长率29.5%，杨氏模量2.7GPa，氧指数23。
实施例二
（1）桑蚕丝用0.5%的碳酸氢钠溶液煮沸30min脱胶，重复3次后获得丝素蛋白纤维；丝素蛋白纤维溶于1.5%氯化钙-甲酸溶液，丝素溶液浓度1wt%；
（2）将丝素蛋白原纤溶液缓慢滴入质量浓度5%的碳酸钠溶液进行矿化反应，滴加时间5h；丝素蛋白原纤溶液与碳酸盐溶液的质量比为1∶50；将反应后的溶液过滤、洗涤、干燥得到外观白色、粉末状的碳酸钙纳米线；碳酸钙线直径在10-60nm，长度约10-30μm；
（3）将碳酸钙纳米线加入高分子材料甲酸溶液B中得到混合液；
（4）将脱胶处理的蚕丝织物置于模具中，然后注入混合液，干燥处理后获得蚕丝织物复合材料；然后将蚕丝织物复合材料置于水中进行后处理45分钟；然后红外干燥，得到碳酸钙增强蚕丝织物；所述干燥处理为室温放置0.5小时，然后60℃加热2小时，最后90℃加热50秒；碳酸钙纳米线、高分子材料甲酸溶液、脱胶处理的蚕丝织物的质量比为8∶80∶100。
上述碳酸钙增强蚕丝织物的拉伸强度为192.6MPa，断裂伸长率38.6%，杨氏模量3.8 GPa，氧指数29。
实施例三
（1）桑蚕丝用0.5%的碳酸氢钠溶液煮沸30min脱胶，重复3次后获得丝素蛋白纤维；丝素蛋白纤维溶于0.5%氯化钙-甲酸溶液，丝素溶液浓度4wt%；
（2）将丝素蛋白原纤溶液缓慢滴入质量浓度3%的碳酸钠溶液进行矿化反应，滴加时间3h；丝素蛋白原纤溶液与碳酸盐溶液的质量比为1∶40；将反应后的溶液过滤、洗涤、干燥得到外观白色、粉末状的碳酸钙纳米线；碳酸钙线直径在20-90nm，长度约20-40μm；
（3）将碳酸钙纳米线加入高分子材料甲酸溶液B中得到混合液；
（4）将脱胶处理的蚕丝织物置于模具中，然后注入混合液，干燥处理后获得蚕丝织物复合材料；然后将蚕丝织物复合材料置于水中进行后处理30分钟；然后红外干燥，得到碳酸钙增强蚕丝织物；所述干燥处理为室温放置0.5小时，然后60℃加热2小时，最后90℃加热50秒；碳酸钙纳米线、高分子材料甲酸溶液、脱胶处理的蚕丝织物的质量比为6∶80∶100。
上述碳酸钙增强蚕丝织物的拉伸强度为191.2MPa，断裂伸长率40.3%，杨氏模量3.8GPa，氧指数29。
实施例四
（1）桑蚕丝用0.5%的碳酸氢钠溶液煮沸30min脱胶，重复3次后获得丝素蛋白纤维；丝素蛋白纤维溶于1%氯化钙-甲酸溶液，丝素溶液浓度6wt%；
（2）将丝素蛋白原纤溶液缓慢滴入质量浓度3%的碳酸钠溶液进行矿化反应，滴加时间3h；丝素蛋白原纤溶液与碳酸盐溶液的质量比为1∶35；将反应后的溶液过滤、洗涤、干燥得到外观白色、粉末状的碳酸钙纳米线；碳酸钙线直径在60-100nm，长度约40-50μm；
（3）将碳酸钙纳米线加入高分子材料甲酸溶液C中得到混合液；
（4）将脱胶处理的蚕丝织物置于模具中，然后注入混合液，干燥处理后获得蚕丝织物复合材料；然后将蚕丝织物复合材料置于水中进行后处理30分钟；然后红外干燥，得到碳酸钙增强蚕丝织物；所述干燥处理为室温放置0.5小时，然后60℃加热2小时，最后90℃加热40秒；碳酸钙纳米线、高分子材料甲酸溶液、脱胶处理的蚕丝织物的质量比为7∶80∶100。
上述碳酸钙增强蚕丝织物的拉伸强度为189MPa，断裂伸长率39.7%，杨氏模量3.9GPa，氧指数29。
实施例五
（1）桑蚕丝用0.5%的碳酸氢钠溶液煮沸30min脱胶，重复3次后获得丝素蛋白纤维；丝素蛋白纤维溶于1%氯化钙-甲酸溶液，丝素溶液浓度8wt%；
（2）将丝素蛋白原纤溶液缓慢滴入质量浓度4%的碳酸钠溶液进行矿化反应，滴加时间4h；丝素蛋白原纤溶液与碳酸盐溶液的质量比为1∶45；将反应后的溶液过滤、洗涤、干燥得到外观白色、粉末状的碳酸钙纳米线；碳酸钙线直径在20-60nm，长度约20-30μm；
（3）将碳酸钙纳米线加入高分子材料甲酸溶液C中得到混合液；
（4）将脱胶处理的蚕丝织物置于模具中，然后注入混合液，干燥处理后获得蚕丝织物复合材料；然后将蚕丝织物复合材料置于水中进行后处理40分钟；然后红外干燥，得到碳酸钙增强蚕丝织物；所述干燥处理为室温放置0.5小时，然后60℃加热2小时，最后90℃加热40秒；碳酸钙纳米线、高分子材料甲酸溶液、脱胶处理的蚕丝织物的质量比为6∶80∶100。
上述碳酸钙增强蚕丝织物的拉伸强度为189MPa，断裂伸长率40.1%，杨氏模量3.8GPa，氧指数29。
实施例六
（1）桑蚕丝用0.5%的碳酸氢钠溶液煮沸30min脱胶，重复3次后获得丝素蛋白纤维；丝素蛋白纤维溶于1%氯化钙-甲酸溶液，丝素溶液浓度10wt%；
（2）将丝素蛋白原纤溶液缓慢滴入质量浓度3%的碳酸钠溶液进行矿化反应，滴加时间2h；丝素蛋白原纤溶液与碳酸盐溶液的质量比为1∶42；将反应后的溶液过滤、洗涤、干燥得到外观白色、粉末状的碳酸钙纳米线；碳酸钙线直径在20-70nm，长度约20-50μm；
（3）将碳酸钙纳米线加入高分子材料甲酸溶液A中得到混合液；
（4）将脱胶处理的蚕丝织物置于模具中，然后注入混合液，干燥处理后获得蚕丝织物复合材料；然后将蚕丝织物复合材料置于水中进行后处理40分钟；然后红外干燥，得到碳酸钙增强蚕丝织物；所述干燥处理为室温放置0.5小时，然后60℃加热2小时，最后90℃加热30秒；碳酸钙纳米线、高分子材料甲酸溶液、脱胶处理的蚕丝织物的质量比为7∶80∶100。
上述碳酸钙增强蚕丝织物的拉伸强度为191MPa，断裂伸长率38.2%，杨氏模量3.9GPa，氧指数29。

Claims (10)

1.一种碳酸钙增强蚕丝织物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将高分子材料溶解入甲酸中得到高分子材料甲酸溶液；
（2）将脱胶蚕丝溶解于氯化钙/甲酸混合液中获得丝素溶液；
（3）将步骤（2）的丝素溶液滴加入碳酸盐溶液中，得到反应液；然后过滤反应液，滤饼经过洗涤、干燥后得到碳酸钙纳米线；
（4）将步骤（3）的碳酸钙纳米线加入步骤（1）的高分子材料甲酸溶液中得到混合液；
（5）将脱胶处理的蚕丝织物置于模具中，然后注入混合液，干燥处理后获得蚕丝织物复合材料；然后将蚕丝织物复合材料置于水中进行后处理，得到碳酸钙增强蚕丝织物。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氯化钙/甲酸混合液中，氯化钙浓度为0.5～1.5wt%；所述丝素溶液中，丝素浓度为1～10wt%。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述高分子材料的制备方法为，将三亚甲基碳酸酯、丙烯酸酯三羟甲基乙烷环碳酸酯溶在二氯甲烷中，搅拌8～15分钟；然后加入三甲基亚磷酸酯和双（双三甲基硅基）胺锌的二氯甲烷溶液，搅拌20～35分钟；然后加入丙炔醇，搅拌30～45分钟；接着于40 ℃密封反应40～55小时，然后用冰乙酸终止反应，反应液在冰***中沉淀，将沉淀物真空干燥得到高分子材料。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，三亚甲基碳酸酯、丙烯酸酯三羟甲基乙烷环碳酸酯、三甲基亚磷酸酯、双（双三甲基硅基）胺锌、丙炔醇的质量比为100∶80∶20∶0.1∶（5～8）；所述高分子材料甲酸溶液的浓度为5～8wt%。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳酸盐为碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸铵、碳酸氢铵、碳酸钾、碳酸铁中的一种或者几种；所述碳酸盐溶液中，碳酸盐的浓度为2～5wt%。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述丝素溶液滴加的时间为0.5～5h；所述丝素溶液与碳酸盐溶液的质量比为1∶（30～50）。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述干燥处理为室温放置0.5小时，然后60℃加热2小时，最后90℃加热30～50秒。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，蚕丝织物复合材料在水中进行后处理的时间为30～45分钟；然后红外干燥得到碳酸钙增强蚕丝织物。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，碳酸钙纳米线、高分子材料甲酸溶液、脱胶处理的蚕丝织物的质量比为（5～8）∶80∶100。
10.根据权利要求1～9所述任意一种制备方法制备的碳酸钙增强蚕丝织物。
CN201611146202.2A 2016-12-13 2016-12-13 一种碳酸钙增强蚕丝织物及其制备方法 Pending CN106835680A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611146202.2A CN106835680A (zh) 2016-12-13 2016-12-13 一种碳酸钙增强蚕丝织物及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611146202.2A CN106835680A (zh) 2016-12-13 2016-12-13 一种碳酸钙增强蚕丝织物及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106835680A true CN106835680A (zh) 2017-06-13

Family

ID=59139852

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611146202.2A Pending CN106835680A (zh) 2016-12-13 2016-12-13 一种碳酸钙增强蚕丝织物及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106835680A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108441977A (zh) * 2018-02-07 2018-08-24 广西大学 纳米CaCO3强化蚕丝纤维的制备方法
TWI721357B (zh) * 2019-01-04 2021-03-11 鴻海精密工業股份有限公司 利用散熱片的布料，及利用該布料的衣服和口罩
CN113279282A (zh) * 2021-06-25 2021-08-20 陕西科技大学 一种蚕丝增强的芳纶纳米纤维薄膜及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101081932A (zh) * 2007-06-06 2007-12-05 浙江理工大学 丝素/碳酸钙纳米复合材料及其制备方法
CN103341209A (zh) * 2013-07-08 2013-10-09 苏州大学 一种丝素蛋白纳米纤维膜及其制备方法
CN105648652A (zh) * 2016-01-10 2016-06-08 福建省晋江市恒丰喷胶棉织造有限公司 一种高弹性蚕丝复合纤维保暖棉

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101081932A (zh) * 2007-06-06 2007-12-05 浙江理工大学 丝素/碳酸钙纳米复合材料及其制备方法
CN103341209A (zh) * 2013-07-08 2013-10-09 苏州大学 一种丝素蛋白纳米纤维膜及其制备方法
CN105648652A (zh) * 2016-01-10 2016-06-08 福建省晋江市恒丰喷胶棉织造有限公司 一种高弹性蚕丝复合纤维保暖棉

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
唐磊等: "《轻量化材料技术》", 31 January 2014, 国防工业出版社 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108441977A (zh) * 2018-02-07 2018-08-24 广西大学 纳米CaCO3强化蚕丝纤维的制备方法
TWI721357B (zh) * 2019-01-04 2021-03-11 鴻海精密工業股份有限公司 利用散熱片的布料，及利用該布料的衣服和口罩
CN113279282A (zh) * 2021-06-25 2021-08-20 陕西科技大学 一种蚕丝增强的芳纶纳米纤维薄膜及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103866487A (zh) 一种纳米微晶纤维素/壳聚糖/聚乙烯醇复合纳米膜的制备方法
CN106587126B (zh) 一种碳酸钙纳米线及其制备方法
CN106835680A (zh) 一种碳酸钙增强蚕丝织物及其制备方法
CN102304238B (zh) 一种再生纤维素复合膜及其制备方法
CN106567192A (zh) 一种多功能的保健纳米纤维膜的制备方法
CN109864042A (zh) 一种制备高导热蚕丝的纳米石墨烯添食育蚕法及其制品
CN107789674B (zh) 具有多孔微球结构的复合生物膜材料的制备方法及其产品和应用
CN104878468A (zh) 一种制备高性能蚕丝的纳米二氧化钛添食育蚕法及其制品
CN104878467A (zh) 一种制备高韧性蚕丝的纳米三氧化二铝添食育蚕法及其制品
CN107254152A (zh) 一种高阻隔性增韧聚乳酸薄膜及其制备方法
CN106730020A (zh) 一种碳酸锶改性丝素复合材料及其制备方法
CN107519540B (zh) 一种高强柔性透光可植入的蚕丝蛋白/细菌纤维素/石墨烯复合导电膜
CN105837785B (zh) 一种凹凸棒土/含氟聚氨酯纳米复合材料的制备方法
CN111847492B (zh) 纳米钙矾石颗粒与改性纳米钙矾石颗粒的制备方法及其在聚氨酯薄膜中的应用
CN103806088B (zh) 一种利用三乙醇胺为助剂制备碳酸钙晶须的方法
CN101612419B (zh) Ha/胶原/pvp半互穿聚合物网络支架的制备方法
CN110117830A (zh) 一种高强韧有机-无机复合宏观纤维及其制备和应用
CN106995601B (zh) 一种可生物降解聚合物复合材料及其制备方法
CN112724612A (zh) 一种异质型木质素/聚乳酸复合材料的制备方法
CN113174058B (zh) 一种原位生长型丝素蛋白纳米刷的制备方法
CN116333175A (zh) 一种微晶纤维素的改性方法、复合包装膜及制备方法
CN112194111A (zh) 一种羟基磷灰石纳米管的制备方法
CN110016731A (zh) 一种量子钛纤维材料
CN110229384A (zh) 一种载银双胺肟纤维素/壳聚糖/丝素复合气凝胶及其制备方法
CN102328922A (zh) 一种纳米羟基磷灰石的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170613