[發(fā)明專利]一種含石墨烯的雙層多孔蠶絲蛋白纖維及其制備方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810250711.2 | 申請日： | 2018-03-26 |
| 公開（公告）號： | CN108468100A | 公開（公告）日： | 2018-08-31 |
| 發(fā)明（設計）人： | 徐亞維 | 申請（專利權）人： | 東莞市聯(lián)洲知識產(chǎn)權運營管理有限公司 |
| 主分類號： | D01F8/02 | 分類號： | D01F8/02;D01F1/10;D01D5/06;D01D5/34 |
| 代理公司： | 北京眾合誠成知識產(chǎn)權代理有限公司 11246 | 代理人： | 連平 |
| 地址： | 523000 廣東省東莞市*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 蠶絲蛋白纖維 制備 石墨烯 再生蠶絲蛋白纖維 冰晶 蠶絲蛋白溶液 蠶絲蛋白 光固化劑 注射器 紡絲 裝入 氧化石墨烯 乙醇水蒸汽 真空干燥機 紫外光照射 保暖性能 低溫干燥 還原處理 孔洞結構 濕法紡絲 交聯(lián)劑 凝固液 噴絲孔 水合肼 分級 內(nèi)層 內(nèi)管 同軸 外管 液氮 固化 保溫 | ||
本發(fā)明提供一種含石墨烯的雙層多孔蠶絲蛋白纖維及其制備方法，包括含石墨烯的多孔蠶絲蛋白外層和多孔蠶絲蛋白內(nèi)層，制備方法為：蠶絲蛋白溶液中加入氧化石墨烯、光固化劑和交聯(lián)劑，混合均勻，裝入同軸噴絲孔的內(nèi)管紡絲注射器中，將含光固化劑的蠶絲蛋白溶液裝入外管紡絲注射器中，在紫外光照射下，凝固液為液氮，濕法紡絲制備得到含冰晶片的雙層再生蠶絲蛋白纖維；將含冰晶片的雙層再生蠶絲蛋白纖維置于真空干燥機中，低溫干燥處理，得到雙層多孔蠶絲蛋白纖維；將雙層多孔蠶絲蛋白纖維置于含水合肼的乙醇水蒸汽中固化和部分還原處理，得到含石墨烯的雙層多孔蠶絲蛋白纖維。該方法制備再生蠶絲蛋白纖維具有分級孔洞結構，保溫保暖性能優(yōu)異。
技術領域
本發(fā)明屬于紡織材料技術領域，具體涉及一種含石墨烯的雙層多孔蠶絲蛋白纖維及其制備方法。
背景技術
自然界的創(chuàng)造力總是令人驚奇，天然生物材料經(jīng)歷幾十億年進化，大都具有最合理、最優(yōu)化的宏觀、細觀、微觀復合完美的結構，并具有自適應性和自愈合能力。北極熊是世界上最大的陸地食肉動物，周身覆蓋著厚厚毛，但皮膚是黑色的，北極熊的毛是中空的透明纖維，對紫外線具有非常好的吸收作用，再基于黑色皮膚吸收熱量的能力，因此使北極熊具有很好的保暖隔熱性能。仿生學是模仿生物的科學，根據(jù)天然生物材料結構與功能形態(tài)之間的關系，并結合實驗表征手段測定其性能參數(shù)，總結規(guī)律，揭示其構成機理和運行機，建立仿生材料創(chuàng)新技術，實現(xiàn)其仿生設計方法和理念，由此研制新型仿生材料。
中國專利CN 103565185A公開的一種由睡袋改性的隔寒保溫吸潮救災應急包，該應急包，包括透氣防雨布料、仿生北極熊毛中空纖維、仿生北極熊皮層、脂肪隔寒保暖材料、氣墊、吸潮毯、防水拉鏈、卡扣、隔寒隔熱帳篷和背包組合而成，其中仿生北極熊毛結構式中空纖維制成的內(nèi)膽棉絮被形狀，用乙烯聚丙烯仿生北極熊皮脂肪制成的柔韌性材料包裹在棉絮狀內(nèi)膽外層，用防水透氣布料和防水拉鏈等材料縫制成睡袋層。該應急包模仿北極熊毛、皮層和脂肪的結構，制備得到御寒保暖舒適休息睡眠功效為一體的材料，但是并沒有提及具體的制備工藝，具體實施仍有一定難度。
以冰晶體模板制備纖維是一種目前仿生材料制備的工藝之一，冰晶體模板的生物相容性好，成本低，材料制備過程中不發(fā)生化學反應和任何副作用，對環(huán)境友好，且可制備得到中空、多孔、殼核等多種結構和性能的材料。中國專利CN 105274734B公開的一種基于冰球為模板制備三維微納米纖維膜的方法，在靜電紡絲的接收器超疏水鋁箔放置在制冷板上，在接收器上均勻分布大小為1-2.5mm的冰球，以冰球為模板，在常溫下靜電紡絲制備得到三維微納米纖維膜，將以冰球為模板制備的三維納米纖維膜在室溫下放置一段時間，待冰球自行消失，得到特殊結構的三維納米纖維膜，該方法制備的三維納米纖維膜對納米纖維的結構并沒有什么改善。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種含石墨烯的雙層多孔蠶絲蛋白纖維及其制備方法，將含氧化石墨烯的蠶絲蛋白溶液和蠶絲蛋白溶液分別作為紡絲噴孔的外層和內(nèi)層，在紡絲過程中，通過光固化和液氮處理工藝制備得到含冰晶片的雙層再生蠶絲蛋白纖維，再經(jīng)真空冷凍干燥和含水合肼蒸汽處理，得到含石墨烯的雙層多孔蠶絲蛋白纖維。該方法制備再生蠶絲蛋白纖維具有分級孔洞結構，保溫保暖性能優(yōu)異。
為解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案是：
一種含石墨烯的雙層多孔蠶絲蛋白纖維，所述含石墨烯的雙層多孔蠶絲蛋白纖維包括含石墨烯的多孔蠶絲蛋白外層和多孔蠶絲蛋白內(nèi)層，所述含石墨烯的雙層多孔蠶絲蛋白纖維經(jīng)光固化和冷凍真空干燥制備而成，所述含石墨烯的雙層多孔蠶絲蛋白纖維中還包括交聯(lián)劑。
作為上述技術方案的優(yōu)選，所述含石墨烯的雙層多孔蠶絲蛋白纖維經(jīng)水合肼的乙醇水蒸汽后處理。
本發(fā)明還提供一種含石墨烯的雙層多孔蠶絲蛋白纖維的制備方法，包括以下步驟：
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