杂双环离子液体同时溶解动物毛和高分子助剂制备纺丝液的方法技术

技术编号：13778516 阅读：49 留言：0更新日期：2016-10-04 02:20

本发明专利技术涉及一种新型杂双环离子液体同时溶解动物毛和高分子助剂制备纺丝液的方法。以猪毛、山羊毛、绵羊毛、兔毛、牦牛毛，及各种废弃的毛纺织品和无纺织利用价值的羊毛为原料，天然棉麻纤维、聚乙烯醇、聚丙烯腈等为助剂，利用一系列1,5‑二氮杂双环[4,3,0]‑5‑壬烯离子液体同时溶解角蛋白和助剂制备纺丝液。其步骤如下：原料经水洗、脱脂、干燥、粉碎，按一定比例1‑15％(wt％)加入到离子液体中，同时添加1‑30％(wt％)助剂，在90‑130℃下加热溶解10‑360min，得到不同浓度的纺丝液。该方法原料易得、价廉，可减少废弃动物毛对环境的污染。1,5‑二氮杂双环[4,3,0]‑5‑壬烯系列离子液体，合成简单，对角蛋白二级结构破坏小，所得纺丝液可纺性能高；溶解过程易操作，易回收利用，清洁环保。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物质资源再生利用领域，涉及一种溶解动物毛制备角蛋白纺丝液的方法，具体涉及一种以离子液体为溶剂同时溶解动物毛和高分子助剂制备共混纺丝液的方法。
技术介绍
角蛋白是一种纤维状蛋白质，属于天然生物高分子，广泛存在于动物毛发、禽羽毛、动物的蹄和角中。我国每年有大量废弃的动物毛和蹄壳产生，不仅浪费了资源，且严重污染环境。角蛋白具有良好的生物相容性、细胞亲和性、可降解性、安全性等优点，可以再生利用应用于纺织、医药和包装行业。特别是随着石油、煤炭等不可再生资源的日渐短缺，天然可再生资源的综合利用成为社会可持续发展的重要组成部分。因此，角蛋白的回收利用具有重要的环保意义和应用价值。动物毛角蛋白资源回收利用的前提和基础是动物毛的溶解。角蛋白由多种α-氨基酸组成，这些氨基酸通过肽键构成多肽长链，多肽长链又通过氢键、二硫键、盐式键、酯键、范德华力等横向联系，使角蛋白呈曲折交联的α-螺旋三维结构，并形成纤维的结晶区和非结晶区。由于其结构复杂而精密，因此角蛋白不溶于普通的分子溶剂。传统的溶解方法有酸碱法、还原法、氧化法以及铜氨溶液法。这些方法会产生大量的废酸、废碱等，回收利用困难，对环境造成严重的污染，且溶解过程角蛋白分子降解严重，利用附加值不高。离子液体作为一种新型绿色溶剂，由于强大的静电相互作用而表现出诸多优点，如溶解能力强、不易挥发、极性强、可设计、良好的热稳定性和导电性等，在能源、环境、以电化学、催化及材料合成等领域展现出了良好的发展前景，离子液体对生物高分子的溶解也受到了广泛关注。现有一种再生角蛋白功能纤维的加工技术，其可见专利“02155407.2，一...

【技术保护点】
一种使用离子液体同时溶解动物毛角蛋白和高分子助剂制备纺丝液的方法，工艺流程为：将洗净脱脂干燥的动物毛原料按重量百分含量1‑15％(wt％)加入到离子液体中，同时在离子液体中添加1‑30％(wt％)的高分子助剂，在90‑130℃条件下加热溶解10‑360min，得到相应浓度的离子液体纺丝液；所用离子液体的化学结构表达式如下：R1＝CH3,C2H5；R2＝H,C4H9；R3＝H,CH3,C3H5；R4＝C2H5,C4H9,C3H5；R5＝C2H5,C4H9。

【技术特征摘要】
1.一种使用离子液体同时溶解动物毛角蛋白和高分子助剂制备纺丝液的方法，工艺流程为：将洗净脱脂干燥的动物毛原料按重量百分含量1-15％(wt％)加入到离子液体中，同时在离子液体中添加1-30％(wt％)的高分子助剂，在90-130℃条件下加热溶解10-360min，得到相应浓度的离子液体纺丝液；所用离子液体的化学结构表达式如下：R1＝CH3,C2H5；R2＝H,C4H9；R3＝H,CH3,C3H5；R4＝C2H5,C4H9,C3H5；R5＝C2H5,C4H9。2.根据权利要求1所述的使用离子液体同时溶解动物毛角蛋白和高分子助剂制备纺丝液的方法，其特征在于，所述离子液体为一系列1,5-二氮杂双环[4,3,0]-5-壬烯类离子液体中的一种或两种以上混合物，包括1-甲基-1,5-二氮杂双环[4,3,0]-5-壬烯磷酸二甲酯，1-乙基-1,5-二氮杂双环[4,3,0]-5-壬烯磷酸二乙酯，1,5-二氮杂双环[4,3,0]-5-壬烯乙酸盐，1-丁基-1,5-二氮杂双环[4,3,0]-5-壬烯乙酸盐，1,5-二氮杂双环[4,3,0]-5-壬烯咪唑盐，1,5-...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂毅，刘雪，刘艳荣，张振磊，张香平，张锁江，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11

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