CN101649505A - 一种花生分离蛋白复合纤维及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种花生分离蛋白复合纤维及制备方法。所述的花生分离蛋白复合纤维，包括花生分离蛋白、甲壳素和粘胶纤维。其制备方法为：(1)分别制备花生分离蛋白溶液、甲壳素溶液和粘胶纤维溶液；(2)将上述三种溶液混合，得到混合纺丝原液；(3)将混合纺丝原液再经过板框压滤机过滤，真空静止脱泡后，经喷丝头而压入凝固浴中，通过湿法纺丝法制备花生分离蛋白/甲壳素/粘胶纤维共混复合纤维；(4)共混纤维经水洗、脱水、缩醛处理，然后在水洗、上油、烘干、卷曲、气蒸定型得到混合纤维。本发明的共混复合纤维具有良好的吸湿性、透气性，可纺性好，其原料来源广，成本低，能大批量生产，具有较好的经济效益和社会效益。

Description

一种花生分离蛋白复合纤维及制备方法

技术领域

本发明涉及一种复合纤维的制备方法，具体地说，是一种一种花生分离蛋白、甲壳素和粘胶纤维共混复合纤维的制备方法，属于纺织领域。

背景技术

近年来，随着人们生活方式的改变和消费水平的提高，纺织原料正在发生巨大变化，为了适应穿着轻便、舒适和营养保健的特点，纺织原材料趋向“轻、柔、松、垂”、舒适美观、护理方便和卫生保健等功能成为人们追求的目标，这些因素促进、推动了纺织原材料的发展：据报道有用牛奶蛋白制成纤维的，有用大豆蛋白制成纤维的，有用花生蛋白制成纤维的，但是还没有花生蛋白和甲壳素共混纤维的报道。

我国是花生生产和消费大国，花生饼粕每年产量在250万吨左右，除了少部分提取花生蛋白用于医药和食品行业外，绝大部分用于动物饲料，资源利用率低，是对资源的一种巨大浪费。利用从花生饼粕中提取的花生蛋白，生产花生蛋白纤维，不但解决了资源浪费问题，而且为纺织行业提供了一种很好的原料。提高了花生的附加值，但是单纯的花生蛋白制造的纤维，断裂强度和伸长度较差，可纺性差，难以大规模推广应用。

甲壳素纤维是目前自然界中被发现的唯一一种带正电荷的动物纤维，它的分子中带有不饱和的阳离子基团，因此对负电荷的各类有害物质、有害细菌有强大的吸附作用，这样它就能对有害细菌的活动进行抑制，失去活性，从而达到抗菌目的。并且这种纤维既具有植物纤维的结构又具有人体骨胶原组织相似的结构，与人体有很好的相容性，可以被人体的溶菌酶分解吸收，从而使这种物质有很好的医学特性由它制成的纺织品具有很好的抑菌除臭作用，据测试，纺织品中含有2.5％的甲壳素，其抗菌作用即可完全满足人体抗菌需求。目前生产的甲壳素纤维还较粗，强力还特低(特别湿强、主要原因是多孔纤维)、体积重量较大，这些决定了甲壳素纤维的可纺性与纺纱工艺。花生蛋白纤维、甲壳素纤维和粘胶纤维互相混合，有效解决了这个问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种原材料来源广泛，成本低，吸湿性、透气性及可纺性好，易于加工而且具有保健功能的共混纤维。

本发明所述的花生分离蛋白复合纤维包括花生分离蛋白、甲壳素和粘胶纤维。

本发明的另一个目的是提供一种花生分离蛋白复合纤维的制备方法。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

(1)分别制备花生分离蛋白溶液、甲壳素溶液和粘胶纤维溶液；

(2)将上述三种溶液混合，得到混合纺丝原液；

(3)将混合纺丝原液再经过板框压滤机过滤，真空静止脱泡后，经喷丝头而压入凝固浴中，通过湿法纺丝法，将混合溶液喷丝制备花生分离蛋白/甲壳素/粘胶纤维共混复合纤维；

(4)共混纤维经水洗、脱水、缩醛处理，然后在水洗、上油、烘干、卷曲、气蒸定型得到混合纤维。

步骤(1)中所述的花生分离蛋白溶液的制备是将原料花生分离蛋白溶解于水溶液中，根据加入的花生蛋白粉的质量，得到浓度为4-9％的花生分离蛋白溶液；

所述的甲壳素溶液制备是将原料甲壳素溶解于含有5％-7％NaOH和10-13％尿素的水溶液中，保持温度在-20℃到-10℃之间，充分搅拌2-5h，得到浓度为1-4％的甲壳素溶液；

所述的粘胶纤维溶液制备是将原料粘胶纤维溶解于铜氨溶液中得到浓度为30-80％的粘胶纤维溶液；

所述的铜氨溶液由碱式碳酸铜、氨水和水配制而成，其中碱式碳酸铜质量百分比浓度为5-7％，氨水质量百分比浓度为40-55％；

步骤(2)中所述的三种溶液按照1∶1∶1的比例混合；

步骤(3)所述的凝固浴为质量百分比是3-5％的氯化钙和质量百分比是5-10％的盐酸水溶液与质量百分比是50-80％的无水乙醇的混合液，保持凝固浴温度在50-60度，纤维拉伸倍数为10-15倍。

步骤(4)所述的缩醛是采用甲醛，浓度为10-15％，温度为22-32度，时间为30-50分钟；

所述的上油是温度在35-45度，油剂为丙纶油剂，浓度为4-7％，上油率10-15％；

所述的烘干、卷曲、气蒸是120-160度烘干、70-110度卷曲、130-190度气蒸。

其性能为干断裂强度(CN/dtex)3-4.5；湿断裂强度(CN/dtex)2-4；干断裂伸长率16-24％；湿断裂伸长率20％-38％；回潮率8-17％。

本发明的花生蛋白甲壳素纤维具有良好的吸湿性、透气性，手感柔软、光泽柔和，可纺性好，利用花生蛋白甲壳素纤维做成的衣服具有活化老化细胞，活化人体抗菌酶，溶解酵素，促进新陈代谢，清洁皮肤以及抑制细菌繁殖的作用。其原料来源广，成本低，能大批量生产，具有较好的经济效益和社会效益。

具体实施方式

下面结合具体的实例对本发明的技术方案进一步说明：

实施例1

将花生分离蛋白溶解于水溶液中得到浓度为4％的花生分离蛋白溶液；将甲壳素溶解于NaOH和尿素的组合水溶液中(含有5％的NaOH，10％的尿素)，保持温度在-20℃，充分搅拌2h，得到浓度为1％的甲壳素溶液；将原料粘胶纤维溶解于铜氨溶液中(铜氨溶液中碱式碳酸铜质量百分比浓度在5％，铜氨溶液中氨水质量百分比浓度在40％)得到浓度为30％的粘胶纤维溶液；将上述三种溶液按照1∶1∶1的比例混合，得到混合纺丝原液。将混合纺丝原液再经过板框压滤机过滤，真空静止脱泡后，经喷丝头而压入凝固浴中，凝固浴为质量百分比是3％的氯化钙和质量百分比是5％的盐酸水溶液与质量百分比是50％的无水乙醇的混合液，保持凝固浴温度在50度，纤维拉伸倍数为10倍。通过湿法纺丝法将混合溶液喷丝制备花生分离蛋白/甲壳素/粘胶纤维共混复合纤维。共混纤维经水洗、脱水、缩醛处理(缩醛采用甲醛，浓度为10％，温度为22℃，时间为30分钟)然后在水洗、上油(上油温度在35℃，油剂为丙纶油剂，浓度为4％，上油率10％)、120℃烘干、70℃卷曲、130℃下气蒸定型得到混合纤维。

检测：

其性能为干断裂强度(CN/dtex)3；湿断裂强度(CN/dtex)2；干断裂伸长率16％；湿断裂伸长率20％；回潮率8％。

实施例2

将花生分离蛋白溶解于水溶液中得到浓度为7％的花生分离蛋白溶液；将原料甲壳素溶解于NaOH和尿素的组合水溶液中(含有6％的NaOH，12％的尿素)，保持温度在-15℃，充分搅拌3h，得到浓度为2％的甲壳素溶液；将原料粘胶纤维溶解于铜氨溶液中(铜氨溶液中碱式碳酸铜质量百分比浓度在6％之间，铜氨溶液中氨水质量百分比浓度在50％之间)得到浓度为35％的粘胶纤维溶液；将上述三种溶液按照1∶1∶1的比例混合，得到混合纺丝原液。将混合纺丝原液再经过板框压滤机过滤，真空静止脱泡后，经喷丝头而压入凝固浴中，凝固浴为质量百分比是4％的氯化钙和质量百分比是8％的盐酸水溶液与质量百分比是60％的无水乙醇的混合液，保持凝固浴温度在55度，纤维拉伸倍数为12倍。通过湿法纺丝法将混合溶液喷丝制备花生分离蛋白/甲壳素/粘胶纤维共混复合纤维。共混纤维经水洗、脱水、缩醛处理(缩醛采用甲醛，浓度为12％，温度为27℃，时间为40分钟)然后在水洗、上油(上油温度在40℃，油剂为丙纶油剂，浓度为6％，上油率12％)、140℃烘干、100℃卷曲、130℃下气蒸定型得到混合纤维。

检测：

其性能为干断裂强度(CN/dtex)4；湿断裂强度(CN/dtex)3；干断裂伸长率20％；湿断裂伸长率30％；回潮率12％。

实施例3

将花生分离蛋白溶解于水溶液中得到浓度为9％的花生分离蛋白溶液；将甲壳素溶解于NaOH和尿素的组合水溶液中(含有7％的NaOH，13％的尿素)，保持温度在-10℃，充分搅拌5h，得到浓度为4％的甲壳素溶液；将原料粘胶纤维溶解于铜氨溶液中(铜氨溶液中碱式碳酸铜质量百分比浓度在7％，铜氨溶液中氨水质量百分比浓度为55％)得到浓度为80％的粘胶纤维溶液；将上述三种溶液按照1∶1∶1的比例混合，得到混合纺丝原液。将混合纺丝原液再经过板框压滤机过滤，真空静止脱泡后，经喷丝头而压入凝固浴中，凝固浴为质量百分比是5％的氯化钙和质量百分比是10％的盐酸水溶液与质量百分比是80％的无水乙醇的混合液，保持凝固浴温度在60℃，纤维拉伸倍数为15倍。通过湿法纺丝法将混合溶液喷丝制备花生分离蛋白/甲壳素/粘胶纤维共混复合纤维。共混纤维经水洗、脱水、缩醛处理(缩醛采用甲醛，浓度为15％，温度为32℃，时间为50分钟)然后在水洗、上油(上油温度在45℃，油剂为丙纶油剂，浓度为7％，上油率15％)、160℃烘干、110℃卷曲、190℃下气蒸定型得到混合纤维。

检测：

其性能为干断裂强度(CN/dtex)4.5；湿断裂强度(CN/dtex)4；干断裂伸长率24％；湿断裂伸长率38％；回潮率17％。

实施例4

将原料花生分离蛋白溶解于水溶液中得到浓度为4％的花生分离蛋白溶液；

将原料甲壳素溶解于NaOH和尿素的组合水溶液中(含有5％的NaOH，10％的尿素)，保持温度在-20℃，充分搅拌2h，得到浓度为1％的甲壳素溶液；

将原料粘胶纤维溶解于铜氨溶液中(铜氨溶液中碱式碳酸铜质量百分比浓度为5％，铜氨溶液中氨水质量百分比浓度为40％)得到浓度为30％的粘胶纤维溶液；

将上述三种溶液按照1∶1∶1的比例混合，得到混合纺丝原液。将混合纺丝原液再经过板框压滤机过滤，真空静止脱泡后，经喷丝头而压入凝固浴中，凝固浴为质量百分比是3％的氯化钙和质量百分比是5％的盐酸水溶液与质量百分比是50％的无水乙醇的混合液，保持凝固浴温度在50℃，纤维拉伸倍数为10倍。通过湿法纺丝法将混合溶液喷丝制备花生分离蛋白/甲壳素/粘胶纤维共混复合纤维。

共混纤维经水洗、脱水、缩醛处理(缩醛采用甲醛，浓度为10％，温度为22℃，时间为30分钟)然后在水洗、上油(上油温度在35℃，油剂为丙纶油剂，浓度为4％，上油率10％)、120℃烘干、70℃卷曲、130℃下气蒸定型得到混合纤维。

检测：

其性能为干断裂强度(CN/dtex)3.5；湿断裂强度(CN/dtex)3；干断裂伸长率20％；湿断裂伸长率30％；回潮率15％。

实施例5

将原料花生分离蛋白溶解于水溶液中得到浓度为9％的花生分离蛋白溶液；

将原料甲壳素溶解于NaOH和尿素的组合水溶液中(含有7％的NaOH，13％的尿素)，保持温度在-10℃，充分搅拌5h，得到浓度为4％的甲壳素溶液；

将原料粘胶纤维溶解于铜氨溶液中(铜氨溶液中碱式碳酸铜质量百分比浓度为7％，铜氨溶液中氨水质量百分比浓度为55％)得到浓度为80％的粘胶纤维溶液；

将上述三种溶液按照1∶1∶1的比例混合，得到混合纺丝原液。将混合纺丝原液再经过板框压滤机过滤，真空静止脱泡后，经喷丝头而压入凝固浴中，凝固浴为质量百分比是5％的氯化钙和质量百分比是10％的盐酸水溶液与质量百分比是80％的无水乙醇的混合液，保持凝固浴温度在60℃，纤维拉伸倍数为15倍。通过湿法纺丝法将混合溶液喷丝制备花生分离蛋白/甲壳素/粘胶纤维共混复合纤维。

共混纤维经水洗、脱水、缩醛处理(缩醛采用甲醛，浓度为15％，温度为32℃，时间为50分钟)然后在水洗、上油(上油温度在45℃，油剂为丙纶油剂，浓度为7％，上油率15％)、160℃烘干、110℃卷曲、190℃下气蒸定型得到混合纤维。

检测：

其性能为干断裂强度(CN/dtex)3.9；湿断裂强度(CN/dtex)3.5；干断裂伸长率22％；湿断裂伸长率25％；回潮率10％。

实施例6

将原料花生分离蛋白溶解于水溶液中得到浓度为6％的花生分离蛋白溶液；

将原料甲壳素溶解于NaOH和尿素的组合水溶液中(含有6％的NaOH，11％的尿素)，保持温度在-15℃，充分搅拌3h，得到浓度为2％的甲壳素溶液；

将原料粘胶纤维溶解于铜氨溶液中(铜氨溶液中碱式碳酸铜质量百分比浓度为6％，铜氨溶液中氨水质量百分比浓度为45％)得到浓度为50％的粘胶纤维溶液；

将上述三种溶液按照1∶1∶1的比例混合，得到混合纺丝原液。将混合纺丝原液再经过板框压滤机过滤，真空静止脱泡后，经喷丝头而压入凝固浴中，凝固浴为质量百分比是4％的氯化钙和质量百分比是7％的盐酸水溶液与质量百分比是65％的无水乙醇的混合液，保持凝固浴温度在55℃，纤维拉伸倍数为13倍。通过湿法纺丝法将混合溶液喷丝制备花生分离蛋白/甲壳素/粘胶纤维共混复合纤维。

共混纤维经水洗、脱水、缩醛处理(缩醛采用甲醛，浓度为13％，温度为27℃，时间为40分钟)然后在水洗、上油(上油温度在40℃，油剂为丙纶油剂，浓度为5％，上油率13％)、140℃烘干、90℃卷曲、160℃下气蒸定型得到混合纤维。

检测：

其性能为干断裂强度(CN/dtex)3.9；湿断裂强度(CN/dtex)4；干断裂伸长率24％；湿断裂伸长率38％；回潮率17％。

实施例7

将原料花生分离蛋白溶解于水溶液中得到浓度为7％的花生分离蛋白溶液；

将原料甲壳素溶解于NaOH和尿素的组合水溶液中(含有7％的NaOH，12％的尿素)，保持温度在-13℃，充分搅拌4h，得到浓度为2％的甲壳素溶液；

将原料粘胶纤维溶解于铜氨溶液中(铜氨溶液中碱式碳酸铜质量百分比浓度为7％，铜氨溶液中氨水质量百分比浓度为50％)得到浓度为60％的粘胶纤维溶液；

将上述三种溶液按照1∶1∶1的比例混合，得到混合纺丝原液。将混合纺丝原液再经过板框压滤机过滤，真空静止脱泡后，经喷丝头而压入凝固浴中，凝固浴为质量百分比是5％的氯化钙和质量百分比是8％的盐酸水溶液与质量百分比是70％的无水乙醇的混合液，保持凝固浴温度在58℃，纤维拉伸倍数为14倍。通过湿法纺丝法将混合溶液喷丝制备花生分离蛋白/甲壳素/粘胶纤维共混复合纤维。

共混纤维经水洗、脱水、缩醛处理(缩醛采用甲醛，浓度为14％，温度为30℃，时间为45分钟)然后在水洗、上油(上油温度在42℃，油剂为丙纶油剂，浓度为6％，上油率14％)、150℃烘干、100℃卷曲、170℃下气蒸定型得到混合纤维。

检测：

其性能为干断裂强度(CN/dtex)3.3；湿断裂强度(CN/dtex)2.5；干断裂伸长率16；湿断裂伸长率20％；回潮率8％。

实施例8

将原料花生分离蛋白溶解于水溶液中得到浓度为5％的花生分离蛋白溶液；

将原料甲壳素溶解于NaOH和尿素的组合水溶液中(含有5％的NaOH，10％的尿素)，保持温度在-18℃，充分搅拌2h，得到浓度为1％的甲壳素溶液；

将原料粘胶纤维溶解于铜氨溶液中(铜氨溶液中碱式碳酸铜质量百分比浓度为5％，铜氨溶液中氨水质量百分比浓度为43％)得到浓度为40％的粘胶纤维溶液；

将上述三种溶液按照1∶1∶1的比例混合，得到混合纺丝原液。将混合纺丝原液再经过板框压滤机过滤，真空静止脱泡后，经喷丝头而压入凝固浴中，凝固浴为质量百分比是3％的氯化钙和质量百分比是6％的盐酸水溶液与质量百分比是60％的无水乙醇的混合液，保持凝固浴温度在53℃，纤维拉伸倍数为12倍。通过湿法纺丝法将混合溶液喷丝制备花生分离蛋白/甲壳素/粘胶纤维共混复合纤维。

共混纤维经水洗、脱水、缩醛处理(缩醛采用甲醛，浓度为12％，温度为24℃，时间为35分钟)然后在水洗、上油(上油温度在37℃，油剂为丙纶油剂，浓度为4％，上油率11％)、130℃烘干、80℃卷曲、140℃下气蒸定型得到混合纤维。

检测：

其性能为干断裂强度(CN/dtex)3.1；湿断裂强度(CN/dtex)2；干断裂伸长率17％；湿断裂伸长率35％；回潮率11％。

Claims (10)

1、一种花生分离蛋白复合纤维，其特征在于，包括花生分离蛋白、甲壳素和粘胶纤维。

2、权利要求1所述的花生分离蛋白复合纤维的制备方法，包括以下步骤：

(1)分别制备花生分离蛋白溶液、甲壳素溶液和粘胶纤维溶液；

(2)将上述三种溶液混合，得到混合纺丝原液；

(3)将混合纺丝原液再经过板框压滤机过滤，真空静止脱泡后，经喷丝头而压入凝固浴中，通过湿法纺丝法制备花生分离蛋白/甲壳素/粘胶纤维共混复合纤维；

(4)共混纤维经水洗、脱水、缩醛处理，然后在水洗、上油、烘干、卷曲、气蒸定型得到混合纤维。

3、根据权利要求2所述的花生分离蛋白复合纤维的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的花生分离蛋白溶液的制备是将原料花生分离蛋白溶解于水溶液中得到浓度为4-9％的花生分离蛋白溶液。

4、根据权利要求2所述的花生分离蛋白复合纤维的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的甲壳素溶液制备是将原料甲壳素溶解于含有5％-7％NaOH和10-13％尿素的水溶液中，保持温度在-20℃到-10℃之间，充分搅拌2-5h，得到浓度为1-4％的甲壳素溶液。

5、根据权利要求2所述的花生分离蛋白复合纤维的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的粘胶纤维溶液制备是将原料粘胶纤维溶解于铜氨溶液中得到浓度为30-80％的粘胶纤维溶液。

6、根据权利要求5所述的花生分离蛋白复合纤维的制备方法，其特征在于，所述的铜氨溶液由碱式碳酸铜、氨水和水配制而成，其中碱式碳酸铜质量百分比浓度为5-7％，氨水质量百分比浓度为40-55％。

7、根据权利要求2所述的花生分离蛋白复合纤维的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述的三种溶液按照1∶1∶1的比例混合。

8、根据权利要求2所述的花生分离蛋白复合纤维的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述的凝固浴为质量百分比是3-5％的氯化钙和质量百分比是5-10％的盐酸水溶液与质量百分比是50-80％的无水乙醇的混合液，保持凝固浴温度在50-60度，纤维拉伸倍数为10-15倍。

9、根据权利要求2所述的花生分离蛋白复合纤维的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述的缩醛是采用甲醛，浓度为10-15％，温度为22-32度，时间为30-50分钟。

10、根据权利要求2所述的花生分离蛋白复合纤维的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述的上油是温度在35-45度，油剂为丙纶油剂，浓度为4-7％，上油率10-15％；所述的烘干、卷曲、气蒸是120-160度烘干、70-110度卷曲、130-190度气蒸。