专利名称：一种花生蛋白和甲壳素共混纤维的制备方法
技术领域：
本发明涉及花生蛋白和甲壳素共混纤维的制备方法，具体的说是以花生加 工剩余物花生饼粕和水产加工剩余物甲壳素为原料，生产功能性纤维的方法。
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。
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。花生蛋白纤维和甲壳 素纤维互相融合，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。 本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是
(1) 将花生蛋白分散溶解于NaOH和尿素的组合水溶液中，在室温下搅 拌均勾得到花生蛋白溶液；
(2) 将甲壳素溶解于NaOH和尿素的组合水溶液中，在低温下搅拌均匀
得到甲壳素溶液；
(3) 将上述两种溶液按所需比例充分混匀，得到纺丝浆液；
(4) 将纺丝浆液经过板框压滤机过滤，真空静止脱泡后，于室温下，在凝 固浴中通过湿法纺丝法，将花生蛋白纤维素混合溶液喷丝,纺丝浆液经喷丝头而 压入凝固浴中，在凝固浴中采用湿法纺丝制取花生蛋白和甲壳素共混纤维。
步骤(1)中所述的花生蛋白纯度90%以上；所述的NaOH和尿素的组合 水溶液中NaOH的浓度为8°/。~12%,尿素的浓度为15-18% ;搅拌温度为18 ~ 35°C;根据加入的花生蛋白粉的质量，得到的花生蛋白溶液浓度为3%-10%。
步骤(2)中所述的搅拌温度是-2(TC -l(rC;所述的NaOH和尿素的组合 水溶液中NaOH的浓度为8%~12%，尿素的浓度为15 ~ 18% ;得到的甲壳素 溶液浓度为1%~3%;
步骤(3)中花生蛋白溶液和甲壳素溶液混合按比例为1: 3~5: 1混合；
步骤(4)中所述的凝固浴配方为浓硫酸10-30g/l,硫酸钾210-230g/l, 5-10 g/l的乙二醛；所述的凝固洛温度保持在40 5(TC，牵引倍数为3 5倍。
其性能为干断裂强度(CN/dtex) 1.5-2.3;湿断裂强度(CN/dtex) 0.8-1.6; 干断裂伸长率13-25%;湿断裂伸长率18%-30%;回潮率6-15%。
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 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。
具体实施例方式
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
将蛋白质纯度达到90%的花生蛋白分散溶解于含有8%的NaOH和15%尿 素的组合水溶液中，在温度为2(TC条件下搅拌均勻得到3%的花生蛋白溶液； 将甲壳素溶解于含有8y。的NaOH和15%的尿素的组合水溶液中，在温度在-20 'C条件下搅拌均匀得到1%的甲壳素溶液，将花生蛋白溶液和甲壳素溶液混合按 比例为1: 3混合，再经过板框压滤机过滤，真空静止脱泡后，在凝固洛中(凝 固浴配方浓硫酸20g/1,硫酸钾220g/1， 5g/l的乙二醛。凝固浴温度保持在4(TC， 牵引倍数为3倍)釆用湿法纺丝法将花生蛋白纤维素混合溶液喷丝制取花生蛋 白和甲壳素共混纤维。
其性能为干断裂强度(CN/dtex) 1.5;湿断裂强度(CN/dtex ) 0.8;干断裂 伸长率13%;湿断裂伸长率18%;回潮率6%。
实施例2
将蛋白质纯度达到96%的花生蛋白分散溶解于含有10%的NaOH， 16%的 尿素的NaOH和尿素的组合水溶液中，在温度为25"之间搅拌均匀得到5%的 花生蛋白溶液；将甲壳素溶解于含有10%的NaOH， 16%的尿素的NaOH和尿 素的组合水溶液中，温度在-15X:条件下搅拌均匀得到2%的甲壳素溶液，将花 生蛋白溶液和甲壳素溶液混合按比例为1/1混合，再经过板框压滤机过滤，真 空静止脱泡后，在凝固洛中(凝固洛配方浓硫酸25g/1，硫酸钾225g/1, 8g/l的 乙二醛。凝固洛温度保持在45。C，牵引倍数为4倍)釆用湿法纺丝法将花生蛋 白纤维素混合溶液喷丝制取花生蛋白和甲壳素共混纤维。其性能为干断裂强度(CN/dtex) 2.0;湿断裂强度(CN/dtex ) 1.2;干断裂 伸长率18%;湿断裂伸长率25%;回潮率10%。
实施例3
将蛋白质纯度达到91%的花生蛋白分散溶解于含有12%的NaOH, 18%尿 素的组合水溶液中，在温度为35'C条件夏搅拌均匀得到10%的花生蛋白溶液； 将甲壳素溶解于含有12%的NaOH, 18%尿素的组合水溶液中，在温度-10'C 条件夏搅拌均匀得到3%的甲壳素溶液，将花生蛋白溶液和甲壳素溶液混合按比 例为5: l混合，再经过板框压滤机过滤，真空静止脱泡后，在室温条件下，在 凝固浴中(凝固洛配方浓硫酸30g/1,硫酸钾230g/1， 10g/l的乙二醛。凝固浴 温度保持在5(TC，牵引倍数为5倍)采用湿法纺丝制取花生蛋白和甲壳素共混 纤维。
其性能为干断裂强度(CN/dtex) 2.3;湿断裂强度(CN/dtex) 1.6;干断裂 伸长率25%;湿断裂伸长率30%;回潮率15%。
实施例4
将蛋白质纯度达到94%的花生蛋白分散溶解于含有9%的NaOH和17%尿 素的组合水溶液中，在温度为3(TC条件下搅拌均匀得到5%的花生蛋白溶液； 将甲壳素溶解于含有9。/。的NaOH和17%的尿素的组合水溶液中，在温度在-18 °。条件下搅拌均匀得到2%的甲壳素溶液，将花生蛋白溶液和甲壳素溶液混合按 比例为1: l混合，再经过板框压滤机过滤，真空静止脱泡后，在凝固浴中(凝 固浴配方浓硫酸20g/1，硫酸钾220g/l， 5g/l的乙二醛。凝固洛温度保持在4(TC, 牵引倍数为3倍)采用湿法纺丝法将花生蛋白纤维素混合溶液喷丝制取花生蛋 白和甲壳素共混纤维。其性能为干断裂强度(CN/dtex) 1.9;湿断裂强度(CN/dtex) 0.9;干断裂 伸长率18%;湿断裂伸长率21%;回潮率9%。
实施例5
将蛋白质纯度达到92%的花生蛋白分散溶解于含有11。/。的NaOH和15%尿 素的组合水溶液中，在温度为28。C条件下搅拌均勾得到8%的花生蛋白溶液； 将甲壳素溶解于含有11。/。的NaOH和15%的尿素的组合水溶液中，在温度在-12 'C条件下搅拌均匀得到2.5%的甲壳素溶液，将花生蛋白溶液和甲壳素溶液混合 按比例为3: 1混合，再经过板框压滤机过滤，真空静止脱泡后，在凝固浴中(凝 固洛配方浓硫酸20g/1，硫酸钾220g/1， 5g/l的乙二醛。凝固浴温度保持在48。C, 牵引倍数为4倍)采用湿法纺丝法将花生蛋白纤维素混合溶液喷丝制取花生蛋 白和甲壳素共混纤维。
其性能为干断裂强度(CN/dtex) 2.1;湿断裂强度(CN/dtex) 1.1;干断裂 伸长率15%;湿断裂伸长率25%;回潮率11%。
实施例6
将蛋白质纯度达到95%的花生蛋白分散溶解于含有10。/。的NaOH和16%尿 素的组合水溶液中，在温度为34"C条件下搅拌均匀得到6%的花生蛋白溶液； 将甲壳素溶解于含有10。/。的NaOH和16%的尿素的组合水溶液中，在温度在-16 。C条件下搅拌均匀得到1.5%的甲壳素溶液，将花生蛋白溶液和甲壳素溶液混合 按比例为4: 1混合，再经过过滤脱泡后，在凝固洛中(凝固洛配方浓硫酸22g/1, 硫酸钾215g/1, 6g/l的乙二醛。凝固浴温度保持在42r,牵引倍数为4倍)采 用湿法纺丝法将花生蛋白纤维素混合溶液喷丝制取花生蛋白和甲壳素共混纤 维。
其性能为千断裂强度(CN/dtex) 2.0;湿断裂强度(CN/dtex) 1.4;干断裂伸长率17%;湿断裂伸长率24%;回潮率10%。 实施例7
将蛋白质纯度达到97%的花生蛋白分散溶解于含有12。/。的NaOH和18%尿 素的组合水溶液中，在温度为23。C条件下搅拌均匀得到7%的花生蛋白溶液； 将甲壳素溶解于含有12。/。的NaOH和18%的尿素的组合水溶液中，在温度在-19 'C条件下搅拌均匀得到2%的甲壳素溶液，将花生蛋白溶液和甲壳素溶液混合按 比例为2: l混合，再经过过滤脱泡后，在凝固洛中(凝固浴配方浓硫酸28g/1, 硫酸钾218g/1， 7g/l的乙二醛。凝固浴温度保持在49°C,牵引倍数为5倍)釆 用湿法纺丝法将花生蛋白纤维素混合溶液喷丝制取花生蛋白和甲壳素共混纤 维。
其性能为干断裂强度(CN/dtex) 2.3;湿断裂强度(CN/dtex) 1.6;干断裂 伸长率25%;湿断裂伸长率30%;回潮率15%。
实施例8
将蛋白质纯度达到95%的花生蛋白分散溶解于含有8%的NaOH和17%尿 素的组合水溶液中，在温度为18'C条件下搅拌均勻得到4%的花生蛋白溶液； 将甲壳素溶解于含有8%的NaOH和17°/。的尿素的组合水溶液中，在温度在-19 'C条件下搅拌均匀得到1%的甲壳素溶液，将花生蛋白溶液和甲壳素溶液混合按 比例为1: 2混合，再经过过滤脱泡后，在凝固洛中(凝固浴配方浓硫酸23g/1, 硫酸钾221g/l, 9g/l的乙二醛。凝固洛温度保持在50°C,牵引倍数为5倍)采 用湿法纺丝法将花生蛋白纤维素混合溶液喷丝制取花生蛋白和甲壳素共混纤 维。
其性能为干断裂强度(CN/dtex) 1.5;湿断裂强度(CN/dtex) 1.0;干断裂 伸长率13%;湿断裂伸长率18%%;回潮率6%。
9
权利要求
1、一种花生蛋白和甲壳素共混纤维的制备方法，包括以下步骤(1)将花生蛋白分散溶解于NaOH和尿素的组合水溶液中，在室温下搅拌均匀得到花生蛋白溶液；(2)将甲壳素溶解于NaOH和尿素的组合水溶液中，在低温下搅拌均匀得到甲壳素溶液；(3)将上述两种溶液按所需比例充分混匀，得到纺丝浆液；(4)将纺丝浆液经过板框压滤机过滤，真空静止脱泡后，于室温下，在凝固浴中通过湿法纺丝法，将花生蛋白纤维素混合溶液喷丝，纺丝浆液经喷丝头而压入凝固浴中，在凝固浴中采用湿法纺丝制取花生蛋白和甲壳素共混纤维。
2、 根据权利要求1所述的花生蛋白和甲壳素共混纤维的制备方法，其特征 在于，步骤(l)中所述的花生蛋白纯度90%以上。
3、 根据权利要求1所述的花生蛋白和甲壳素共混纤维的制备方法，其特征 在于，步骤(1)中所述的搅拌温度为18~35°C。
4、 根据权利要求l所述的花生蛋白和甲壳素共混纤维的制备方法，其特征 在于，步骤(1 )中所述的花生蛋白溶液浓度为3%-10%。
5、 根据权利要求1所述的花生蛋白和甲壳素共混纤维的制备方法，其特征 在于，步骤(2)中所述的搅拌温度是-2(TC -l(rC。
6、 根据权利要求1所述的花生蛋白和甲壳素共混纤维的制备方法，其特征 在于，步骤(2)中所述的甲壳素溶液浓度为1%~3%。
7、 根据权利要求l所述的花生蛋白和甲壳素共混纤维的制备方法，其特征 在于，步骤(1)和(2)中所述的所述的NaOH和尿素的组合水溶液中NaOH 的浓度为8%~12%,尿素的浓度为15-18%。
8、 根据权利要求l所述的花生蛋白和甲壳素共混纤维的制备方法，其特征 在于，步骤(3)中花生蛋白溶液和甲壳素溶液混合按比例为1/3-5/1混合。
9、 根据权利要求1所述的花生蛋白和甲壳素共混纤维的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述的凝固洛为浓硫酸10-30g/l,硫酸钾210-230g/l， 5-10 g/1的乙二醛。
10、 根据权利要求1所述的花生蛋白和甲壳素共混纤维的制备方法，其特 征在于，步骤(4)中所述的凝固浴温度保持在40 5(TC，牵引倍数为3 5倍。
全文摘要
本发明公开了一种花生蛋白和甲壳素共混纤维的制备方法，包括将花生蛋白分散溶解于NaOH和尿素的组合水溶液中，在室温下搅拌均匀得到花生蛋白溶液；将甲壳素溶解于NaOH和尿素的组合水溶液中，在低温下搅拌均匀得到甲壳素溶液；将上述两种溶液按所需比例充分混匀，得到纺丝浆液；将纺丝浆液经真空静止脱泡，过滤，纺丝浆液经喷丝头而压入凝固浴中，在凝固浴中采用湿法纺丝制取花生蛋白和甲壳素共混纤维。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。
文档编号D01F8/02GK101649504SQ20091017213
公开日2010年2月17日 申请日期2009年9月10日 优先权日2009年9月10日
发明者于丽娜, 张初署, 凤 朱, 杨庆利, 洁 毕 申请人:山东省花生研究所