[發(fā)明專(zhuān)利]一種谷朊纖維的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310458285.9
• 申請(qǐng)日: 2013-10-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103484962A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 侯秀良;溫樂(lè)蛟;曹秀明;陶雅蕓;周銀良
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江蘇陽(yáng)光股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): D01F4/00
• 分類(lèi)號(hào): D01F4/00;D01F11/02
• 代理公司: 無(wú)錫大揚(yáng)專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 32248
• 代理人: 何軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種蛋白質(zhì)纖維的制備方法，尤其涉及一種以谷朊粉為原料制備蛋白質(zhì)纖維的方法，屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

我國(guó)是全球紡織產(chǎn)業(yè)的集中地,?紡織工業(yè)是中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的傳統(tǒng)支柱產(chǎn)業(yè)和重要的民生產(chǎn)業(yè)，紡織產(chǎn)能總體上已接近世界的一半。目前，我國(guó)紡織品消費(fèi)需要已由生存型消費(fèi)轉(zhuǎn)向享有型消費(fèi)，逐漸從紡織品生產(chǎn)基地變成消費(fèi)主體，人們對(duì)于高品質(zhì)紡織品的需求與日俱增，對(duì)高品質(zhì)纖維尤其是對(duì)人體具有良好親和力的蛋白質(zhì)纖維的需求同樣在不斷增加。常用的傳統(tǒng)天然蛋白質(zhì)纖維包括毛絨類(lèi)和蠶絲類(lèi)纖維。這兩類(lèi)纖維以舒適性好、光澤好、風(fēng)格高雅等優(yōu)秀的服用性能而受到消費(fèi)者的青睞，但其資源有限、價(jià)格高，在全球紡織纖維消費(fèi)總量中僅占3.5%左右。因此，人們很早就開(kāi)始了再生蛋白質(zhì)纖維的研究與開(kāi)發(fā)。目前，包括大豆蛋白纖維和牛奶蛋白纖維等在內(nèi)的已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的再生蛋白質(zhì)纖維均不是100%的大豆蛋白質(zhì)再生纖維或牛奶蛋白質(zhì)再生纖維，其中含有約55～75%的合成高聚物，這些纖維難以滿(mǎn)足高端紡織品對(duì)于纖維品質(zhì)的要求。

中國(guó)專(zhuān)利：公開(kāi)號(hào)CN1370856公開(kāi)了一種再生蛋白質(zhì)纖維及其制造方法，其使用角蛋白作為原料的再生蛋白質(zhì)纖維的制備方法，但角蛋白大分子間的二硫鍵數(shù)量龐大，在紡絲液的配置過(guò)程中蛋白質(zhì)難以充分溶脹伸展，纖維強(qiáng)力不能得到保證，纖維的制備過(guò)程中使用大量有毒的巰基乙醇或巰基乙酸等物質(zhì)，生產(chǎn)過(guò)程復(fù)雜且安全性不足。中國(guó)專(zhuān)利：公開(kāi)號(hào)CN102634860A公開(kāi)了一種小麥蛋白纖維及其制造方法，該方法做制備的纖維蛋白質(zhì)含量低，制備過(guò)程大量使用氫氧化鈉溶液、硫酸溶液，生產(chǎn)過(guò)程污染大。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種生產(chǎn)成本低及生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單與高效的谷朊纖維的制備方法。

本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容為：一種谷朊纖維的制備方法，其包括如下步驟：

(1)、紡絲液制備

將谷朊粉溶解在摩爾濃度為5～15mol/L的尿素溶液中，攪拌均勻后使溶液溫度為20～50℃條件下密封靜置5～40h，得到紡絲液；所述谷朊粉與尿素溶液的質(zhì)量比為1:2.5～1:5；

(2)、濕法紡絲

將步驟(1)得到的紡絲液在溫度為60～90℃的條件下進(jìn)行牽伸紡絲，得到初步成絲的谷朊絲條；

(3)、凝固

在常溫下，將步驟(2)中制得的初步成絲的谷朊絲條浸入Na₂SO₄溶液中進(jìn)行初步凝固，凝固時(shí)間為15～45min，得到凝固的谷朊絲條；Na₂SO₄溶液的質(zhì)量百分比濃度為5～15%；初步成絲的谷朊絲條與Na₂SO₄溶液的質(zhì)量比為1:2～1:10；

(4)、檸檬酸交聯(lián)處理

???將步驟(3)中制得的凝固的谷朊絲條浸入檸檬酸溶液中進(jìn)行交聯(lián)處理制得濕態(tài)谷朊纖維，交聯(lián)溫度為40～60℃，交聯(lián)時(shí)間為1～3h；檸檬酸溶液的摩爾濃度為0.8～1mol/L，pH值為8～10；凝固的谷朊絲條與檸檬酸溶液的質(zhì)量比為1:2～1:20；

(5)、二次牽伸

將步驟(4)中制得的濕態(tài)谷朊纖維進(jìn)行二次牽伸，牽伸倍數(shù)為2～6倍，牽伸后的纖維在60～85℃熱風(fēng)中烘干制得谷朊纖維初品；

(6)、定型熱處理

將步驟(5)中制得的谷朊纖維初品在100～145℃的熱空氣中進(jìn)行定型熱處理1～3h，得到成品谷朊纖維。

在上述谷朊纖維的制備方法中，在步驟(1)中的尿素溶液中還含有質(zhì)量百分比濃度為0.5～1.5%的Na₂SO₃還原劑；谷朊粉與尿素溶液優(yōu)化的質(zhì)量比為1:3～1:4，優(yōu)化的靜置時(shí)間為10～12h；谷朊中麥谷蛋白分子之間、醇溶蛋白分子內(nèi)含有大量的二硫鍵，二硫鍵在Na₂SO₃還原劑的作用下容易斷裂成巰基，同時(shí)兩個(gè)巰基可以再次被氧化重新形成二硫鍵；當(dāng)被氧化重新形成的二硫鍵的巰基來(lái)自不同大分子時(shí)，蛋白質(zhì)大分子發(fā)生自交聯(lián)；紡絲液適當(dāng)?shù)撵o置溫度和靜置時(shí)間使得蛋白質(zhì)大分子溶解和伸展的程度加深，分子間接觸、纏結(jié)程度適當(dāng)，可紡性好。

在上述谷朊纖維的制備方法中，步驟(2)中牽伸紡絲溫度優(yōu)化為70℃～80℃。

在上述谷朊纖維的制備方法中，步驟(5)中優(yōu)化牽伸倍數(shù)為3～4倍。

在上述谷朊纖維的制備方法中，步驟(6)中定型熱處理溫度優(yōu)化為115～120℃。