[發明專利]一種自禽類羽毛原料分離羽毛纖維的方法

在審

• 申請號: 201510055722.1
• 申請日: 2015-02-03
• 公開（公告）號: CN104651983A
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發明（設計）人: 王高升;胡夢巖;張榮巖;歐華杰;羅曉政
• 申請（專利權）人: 天津科技大學
• 主分類號: D01G5/00
• 分類號: D01G5/00;D01B3/00
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 王顕

技術領域

本發明涉及纖維制備領域，特別是涉及一種自禽類羽毛原料分離羽毛纖維的方法。

背景技術

隨著規模化禽類養殖業的發展，產生了大量的羽毛副產品。目前，我國羽毛原料年產量達100多萬噸。羽毛的主要成分是β-角蛋白，羽毛角蛋白分子通過二硫鍵、氫鍵和其它交聯作用后非常穩定。目前，除了占比例不大的羽絨用于紡織工業外，羽毛的主要應用是加工成羽毛蛋白粉添加到畜禽飼料中，盡管羽毛粉蛋白值高、供給穩定且價格低廉，但由于難以消化和缺乏必要的氨基酸，被認為是價值最低的飼料用蛋白原料。

然而，羽毛等動物纖維是一種價格低廉且綠色的纖維材料，與相應的化學產品相比，羽毛纖維具有低密度、低導熱系數、良好的生物相容性以及對金屬離子吸附性較好等特性。因此，除了應用于紡織及飼料加工領域，羽毛及其纖維制品在化工、環保等領域也得到了日益廣泛的應用。

羽毛纖維是從羽毛羽干上剝離得到的單根羽枝、羽小枝以及從絨羽上分離得到的單根絨枝、絨小枝的統稱。以白羽雞為例，其羽枝的平均長度為15～20mm，平均寬度為30～35μm，長寬比為400～650，羽枝上分布的羽小枝的長度為0.2～0.3mm；其絨枝的平均長度20～25mm，平均寬度為20μm左右，長寬比為900～1200，絨枝上分布的絨小枝長度達到了2mm。羽枝和羽小枝挺硬僵直，而絨枝及絨小枝柔軟可塑。由此可見，羽毛纖維的長度和寬度差別很大，如果能將羽毛纖維根據不同的尺寸進行多級分離，則會為其進一步充分利用提供更多選擇，使應用更加方便。

專利CN1188520A公開了一種由羽毛制成羽毛纖維和纖維制品的方法，但該方法并未實現羽毛纖維的精細分離，且羽毛纖維制備過程中涉及專用分離設備，整個過程較為復雜繁瑣。

此外，專利CN1594727A公開了一項用羽毛為原料制造紙漿的方法；專利CN1570273A公開了一種利用家禽羽毛生產特種紙張的工藝。上述兩項專利公開的方法中由于在對羽毛原料進行利用時均未進行相對精細地分離，而導致原料未能被充分利用，且因纖維損傷大而影響產品質量。

發明內容

本發明的目的是提供一種自禽類羽毛原料分離羽毛纖維的方法，能夠從羽毛原料中將羽毛纖維根據不同的篩縫寬度進行多級分離，為羽毛纖維的進一步充分利用提供更多選擇，使應用更加方便。

本發明所述的自禽類羽毛原料分離羽毛纖維的方法包括如下步驟：

(1)洗滌：清洗禽類羽毛原料，并將清洗后的羽毛脫水；

(2)剝離：將脫水后的羽毛上的羽毛纖維自羽干上剝離；

(3)多級分離：將羽毛纖維與水的混合物過縫型篩，通過所述縫型篩上不同的篩縫寬度分離羽毛纖維；

(4)干燥：將步驟(3)分離后的羽毛纖維烘干。

如果禽類羽毛原料中雜質較多，可在上述步驟(1)前先進行除雜步驟：用網篩將禽類羽毛原料中夾帶的沙石、塵土以及皮屑等雜質篩除。

為了進一步優化上述步驟(1)的凈化效果，所述清洗還可以包括脫脂及消毒處理。上述脫脂及消毒處理方法為本領域技術人員所熟知的現有技術，最常用的方法是在水中加入適當濃度的有機溶劑(如乙醇、各種表面活性劑以及殺菌劑)對羽毛進行清洗，如專利CN1188520A的技術方案中所公開的脫脂及消毒處理方法。所述步驟(1)可反復進行，直至羽毛完全洗凈，洗凈后的羽毛采用離心、壓榨或重力脫水等方法進行脫水處理。

步驟(2)中，可以利用剝絨毛機或其它機械分離技術將羽毛纖維從羽干上剝離，如專利CN1188520A的技術方案中所公開的羽毛纖維分離設備及方法。

也可以采用液體攪拌的方法進行剝離：即將羽毛置于水中，以1000～25000轉/分鐘的速率持續攪拌至羽毛纖維自羽干上分離。為了保證較好的剝離效果，羽毛與水的質量比為1:10～1:200，水溫為室溫至95℃，攪拌時間為2～120min。上述液體攪拌的剝離方法步驟簡單且條件易于控制，能夠快速將羽毛纖維自羽干上分離，無需復雜、昂貴的設備，是一種低成本的剝離方法。

步驟(3)中所述縫型篩為造紙用裝置，主要用于造紙工藝流程中紙漿內雜質的篩除，縫型篩的篩縫寬度通常可以在某一特定的檔次內進行變化，一個特定的檔次即對應一個篩縫寬度(變化)范圍。現有的縫型篩具有多種不同的檔次。