[發明專利]一種絲素蛋白海藻酸鈉復合纖維的制備方法

在審

• 申請號: 201711278052.5
• 申請日: 2017-12-06
• 公開（公告）號: CN108193311A
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 趙玲萍;許玉;張淼
• 申請（專利權）人: 常州凱奧機電科技有限公司
• 主分類號: D01F8/02
• 分類號: D01F8/02;D01F8/18;D01F1/10;C12P21/06
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 馬驍

本發明公開了一種絲素蛋白海藻酸鈉復合纖維的制備方法，屬于天然高分子復合材料制備技術領域。本發明先將絲素蛋白和水混合后攪拌溶解，經透析后離心分離，得預處理絲素蛋白溶液，在將彈性蛋白酶和預處理絲素蛋白溶液混合后調節pH，恒溫攪拌酶解，得酶解液，隨后將磷脂和酶解液混合后超聲分散，再加入海藻酸鈉、植物精油和單糖，恒溫攪拌反應，得反應液，再將反應液和卡波姆混合后，恒溫攪拌反應，得紡絲液，再經真空脫泡后紡絲，并經水洗、牽伸、卷曲和干燥，得絲素蛋白海藻酸鈉復合纖維。本發明所得絲素蛋白海藻酸鈉復合纖維具有良好的力學性能。

技術領域

本發明公開了一種絲素蛋白海藻酸鈉復合纖維的制備方法，屬于天然高分子復合材料制備技術領域。

背景技術

海藻酸鈉（SA）是從褐藻中提取的一種高分子多糖，是由β-D-甘露糖醛酸和α-L-古羅糖醛酸通過1-4糖苷鍵連接而成的一種線性聚合物，由于其良好的生物相容性、天然可降解性和高阻燃等性能，在生物醫療、食品、污水處理和紡織等領域有著廣泛的應用。海藻酸鈉中的鈉離子與二價金屬陽離子（Mg²⁺除外）發生快速離子交換反應，海藻酸鈉結構中的G單元與二價金屬陽離子結合的更加緊密，形成特殊的“蛋殼結構”，最后G單元堆積形成水凝膠析出，海藻酸鈉纖維是根據這種原理通過濕法紡絲的方法制備成型的，但由于海藻酸鈉分子鏈段呈剛性，其分子鏈總是緊密的重疊在一起不能形成有效的鏈纏結，因而海藻酸鈉纖維缺乏強度和彈性，力學性能較差。近年來，研究表明海藻酸鈉與磷蝦蛋白、纖維素和殼聚糖等天然高分子材料復合后可改善復合材料的力學性能。

絲素蛋白（SF）是蠶繭的主要成分，由十八種氨基酸組成，絲素蛋白中的絲素肽具有卓越的護膚、健膚、護發美容功能，并且具有良好的生物相容性。由于絲素蛋白中的氨基酸有著大量的氨基、羥基和酰胺基團，海藻酸鈉中含有大量的羥基基團，把絲素蛋白和海藻酸鈉復合利用羥基-羥基、羥基-酰胺基、氨基-羰基間的氫鍵作用來提高絲素蛋白與海藻酸鈉分子間的作用力，提高復合纖維的力學性能，為了進一步提高復合纖維的力學性能，把引入的絲素蛋白進行化學交聯改性，生成一種三維網狀結構增加復合纖維的抗變形能力，目前交聯絲素蛋白的交聯劑主要有京尼平、碳化二亞胺、乙二醇二縮水甘油醚和戊二醛等，主要是一些小分子交聯劑，選用的聚乙二醇二縮水甘油醚（PEGDE，Mn≈400）是一種低分子量的交聯劑，其結構與乙二醇二縮水甘油醚相似，具有柔韌性好、黏度低等特點。PEGDE含有大量的醚鍵，易發生開環反應，陳研究了乙二醇二縮水甘油醚交聯絲素蛋白的反應，乙二醇二縮水甘油醚兩端的環氧基團開環后與絲素蛋白的主要反應位點在酪氨酸的苯羥基、賴氨酸的氨基以及組氨酸咪唑環的亞氨基上，反應生成一種三維網狀結構。因此還需要對其進行研究，為增強絲素蛋白海藻酸鈉復合纖維的力學性能提供依據參考。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是：針對傳統絲素蛋白海藻酸鈉復合纖維力學性能不佳的問題，提供了一種絲素蛋白海藻酸鈉復合纖維的制備方法

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

（1）將絲素蛋白與水按質量比為1：40～1：50混合，恒溫攪拌溶解后，轉入透析袋，透析4～6天，再經離心分離，得預處理絲素蛋白溶液；

（2）將彈性蛋白酶和預處理絲素蛋白溶液按質量比為1：500～1：600混合后，調節pH，再經恒溫攪拌酶解，得酶解液；

（3）按重量份數計，依次取8～10份磷脂，4～8份海藻酸鈉，1～4份單糖，2～4份植物精油，100～120份酶解液，先將磷脂和酶解液混合后超聲分散，再加入海藻酸鈉、植物精油和單糖，恒溫攪拌反應，得反應液；

（4）將反應液和卡波姆液按質量比為1：1～3：1混合后，恒溫攪拌反應，得紡絲液，再經真空脫泡后紡絲，并經水洗、牽伸、卷曲和干燥，得絲素蛋白海藻酸鈉復合纖維。

步驟（1）所述透析袋規格為：截留分子量為10～12kDa。

步驟（2）所述pH為7.6～7.8。