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蘇大周宇陽課題組 CEJ：生物質(zhì)藍(lán)色蠶絲紡織品的制備及耐洗性研究
2023-11-11  來源：高分子科技
  蘇州大學(xué)周宇陽課題組在《Chemical Engineering Journal》期刊上發(fā)表了題為“Bridging phycocyanin onto silk by genipin towards durable colouristic, antioxidant and UV protective properties: A sustainable strategy for fully bio-based textile”的文章（DOI：10.1016/j.cej.2023.146808）。本研究以藻藍(lán)蛋白作為一種新型生物質(zhì)藍(lán)色染料，以京尼平作為生物交聯(lián)劑，制備具有耐洗藍(lán)色外觀、紫外線防護(hù)功能和生物活性的蠶絲織物。主要通過探究藻藍(lán)蛋白、京尼平、蠶絲的交聯(lián)反應(yīng)條件與顏色、功能性、耐洗牢度的關(guān)系，揭示交聯(lián)機(jī)制（圖1）。本課題同時解決了三個具有挑戰(zhàn)性的難題：1) 紡織印染中的生物質(zhì)藍(lán)色染料品種稀少；2) 部分合成交聯(lián)劑在紡織品上應(yīng)用時存在安全隱患；3) 天然著色劑、生物交聯(lián)劑、紡織基材三者間適配性差的問題。本研究成果為實際應(yīng)用中工藝條件的精準(zhǔn)控制提供理論依據(jù)，最終建立從染料、交聯(lián)劑到紡織基材全生物基生態(tài)紡織品的加工技術(shù)。 


圖1 利用藻藍(lán)蛋白和京尼平制備耐久藍(lán)色與功能性蠶絲織物示意圖


  經(jīng)藻藍(lán)蛋白整理的蠶絲織物呈現(xiàn)淺藍(lán)色外觀。而單獨用京尼平整理過的蠶絲呈現(xiàn)深紫色外觀。經(jīng)藻藍(lán)蛋白/京尼平聯(lián)合整理的蠶絲呈現(xiàn)深藍(lán)色外觀（圖2），且耐皂洗色牢度和耐摩擦色牢度均大于4級。 


圖2 pH值對所制備蠶絲織物顏色特征的影響


  未經(jīng)整理的蠶絲織物紫外線透過率（尤其UVA波段的紫外線）較高，這表明其紫外線防護(hù)能力較差。單用藻藍(lán)蛋白整理的蠶絲織物紫外線防護(hù)因子（UPF）也低于10。經(jīng)藻藍(lán)蛋白/京尼平聯(lián)合整理的蠶絲織物的紫外線透過率明顯下降，UPF指數(shù)大幅度提高至35以上（圖3）。未經(jīng)整理的蠶絲織物抗氧化活性不佳(＜30%)。單獨用藻藍(lán)蛋白或京尼平處理的蠶絲織物的抗氧化活性提升效果并不明顯。藻藍(lán)蛋白/京尼平聯(lián)合整理蠶絲時，抗氧化性有顯著提升（圖4）。


圖3 處理前后蠶絲織物的紫外線透過率和UPF指數(shù)

 圖4 處理前后蠶絲織物的抗氧化活性


  蘇州大學(xué)碩士研究生吳敏為第一作者，通訊作者為蘇州大學(xué)周宇陽博士、唐人成教授。該工作得到國家自然科學(xué)基金青年項目、江蘇省紡織印染節(jié)能減排與清潔生產(chǎn)工程中心、紡織行業(yè)天然染料重點實驗室、生物基紡織材料清潔生產(chǎn)與高值利用湖北省工程實驗室的支持。


  原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.146808


作者簡介


吳敏，碩士研究生，主要從事紡織品綠色染整加工技術(shù)的研究。


周宇陽，工學(xué)博士，蘇州大學(xué)紡織與服裝工程學(xué)院校優(yōu)秀青年學(xué)者、碩士生導(dǎo)師，主要研究紡織品清潔染整加工技術(shù)、功能性高分子材料，已獲國家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項目、中國博士后科學(xué)基金面上資助項目等多項資助。

http://textile.suda.edu.cn/36/f9/c6545a472825/page.htm

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