花生蛋白改性聚乙烯醇纤维的制造方法技术

本发明专利技术涉及一种花生蛋白改性聚乙烯醇纤维的制造方法。是从花生粕饼中分离出花生蛋白质，按比例加入氢氧化钠溶液，保温搅拌，使花生蛋白质完全溶解，得到一定浓度的花生蛋白液。加入降解剂巯基乙醇。在一定温度的蛋白质溶液中加入引发剂，再按重量比加入聚乙烯醇，在保温状态下均匀搅拌、接枝，共混／共聚，制备纺丝液。然后经湿法纺丝工艺，形成改性的花生蛋白聚乙烯醇纤维。该花生蛋白改性聚乙烯醇纤维具有蚕丝般的轻柔与光泽，具有棉花纤维的透气舒适，羊毛般的保暖、挺括。并具有染色性能好、吸湿适宜等优点。加工容易，原料丰富，成本低，无三废污染，属于环保型可再生的绿色纺织材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及花生蛋白改性聚乙烯醇纤维，具体涉及花生蛋白改性聚乙烯醇纤维的生产工艺，属于国际专利分类D01F9/00“其它原料的人造长丝或类似物，其制造方法”

技术介绍
花生蛋白质的质量仅次于大豆，每年有不少花生用来榨油，因而产生了相当数量的花生粕(饼)。这些花生粕(饼)绝大部分都作为饲料用了，花生粕饼中约有50％的花生蛋白质没有分离出来，作进一步的开发利用，十分可惜。另外，天然纤维(棉、麻、丝、毛)由于受到土地资源的制约，不可能无限制地扩大种植面积和饲养数量。而化学纤维虽然产量大，使用方便，但是穿着远不如天然纤维舒适。而且化学纤维工业原料受到石化资源的制约。为此，人类不得不研究寻找新的纤维材料。据报道，有用牛奶蛋白制成纤维的，有用蚕蛹蛋白制成纤维的，有用大豆蛋白生产纤维的。而花生蛋白纤维的工业化生产成为空白。
技术实现思路
本专利技术的目的，是克服现有技术中的不足，而提供一种用花生蛋白纺丝制成纤维的方法——。本专利技术的技术方案如下。一种，系采用碱提酸沉法，从低温花生粕饼中提取分离出花生球蛋白，再按一定比例在一定温度的花生球蛋白碱溶液中加入化学助剂，使花生球蛋白改性；将已溶解的聚乙烯醇与改性的花生球蛋白接枝，共混/共聚，制成含有花生蛋白和聚乙烯醇的混合纺丝液，再采用异型截面喷丝，湿法纺丝工艺制成花生蛋白改性聚乙烯醇纤维。具体方法如下按花生蛋白干重质量比加入PH＝8.5-9.5，温度为40-50℃，6.7倍于花生蛋白的NAOH水溶液，搅拌1小时，得到花生蛋白溶液。向一定温度的花生蛋白溶液中加入改性化学助剂，将已溶解的聚乙烯醇与改性的花生蛋白接枝、共混/共聚，制成含有24-40％的花生蛋白及含有60-76％聚乙烯醇的混合纺丝液，再采用异型截面喷丝，湿法纺丝工艺制成花生蛋白改性聚乙烯醇纤维。所述的花生蛋白改性时使用的化学助剂加入量应为花生蛋白质干重的0.1-1％引发剂，引发剂采用过氧化氢或过氧甲酸，反应时间为15-20分钟，反应温度为80℃。接枝，共混/共聚时加入氧化还原引发剂为过硫酸铵和亚硫酸氢钠，使用量为混合溶液的0.1-0.3％，温度为80-90℃，搅拌时间为1.5小时。由于花生球蛋白的分子量过大，不利于改性接枝，必须向花生球蛋白溶液中加入半胱氨酸或巯基乙醇，加入量为干重每千克花生球蛋白10-12mg，PH＝12.5-13.5，温度为104-106℃，反应时间为1小时。这时，花生球蛋白的分子量由原来的300000道尔顿，降解为20000左右，二硫键展开，蛋白质结构由球状螺旋式展开为线型直链状。花生蛋白质凝固溶液为盐和酸的水溶液，其含盐量为420-430g/l，酸含量为0.26-0.5g/l，溶液温度为38-43℃。丝束在湿浴牵伸和干热牵伸中的总牵伸倍数为4-9倍。后期缩醛化工程序中，花生蛋白质纤维缩醛化液温度为65-70℃，缩醛化溶液为含有醛、酸和无机硫酸钠的溶液，醛类含量为32-80g/l，酸含量为240-300g/l，无水硫酸钠含量为120-200g/l。经过湿浴牵伸、烘干、干热牵伸和热定型等程序。分离花生球蛋白质的废液中可提取分离出花生清蛋白，和花生伴球蛋白，可做为高级营养品，废水经过处理可以循环使用。用花生蛋白纺丝成纤维，不仅原料丰富，可以再生，又为花生深加工开辟了新的方向。符合环保、健康、绿色、可持续发展的战略。因此，不仅具有相当的经济效益，而且还有一定的社会效益。该花生蛋白改性聚乙烯醇纤维具有蚕丝般的轻柔与光泽，具有棉花纤维的透气舒适，羊毛般的保暖、挺括。并具有染色性能好、吸湿适宜等优点。加工容易，原料丰富，成本低，无三废污染，属于环保型可再生的绿色纺织材料。具体实施例方式1、分离花生球蛋白低温花生粕饼粉碎后，与48-53℃，PH＝10.5-11.5的NAOH水溶液，按1∶9-10比例混合，搅拌，浸提30-40分钟，然后离心分离出花生球蛋白溶液。边搅拌，边向花生球蛋白溶液缓慢加入稀盐酸，调节PH＝4.5-4.6，大部分花生球蛋白沉淀析出，离心分离，水洗得到纯度为85-90％以上的分离花生球蛋白。另外，可从分离花生球蛋白的废液中提取花生清蛋白和花生伴球蛋白，作为高级营养品。废水经处理可循环使用。2、纺丝液的制备(1)分离花生球蛋白加净化软水至浓度为6-7％，每千克蛋白质加入巯基乙醇或半胱氨酸10-12mg，搅拌均匀，用NAOH溶液调，PH＝12.5-13.5，搅拌后，升温至104-106℃，反应时间为1-1.5小时，过滤到另一反应容器，花生蛋白的分子二硫键展开，结构由球状螺旋式展开为线形直链状。花生球蛋白的分子量降为20000左右。(2)花生球蛋白液降温到80℃，加入花生球蛋白干重的0.1-1％的引发剂——过氧化氢或过氧甲酸，搅拌反应15-20分钟。(3)将2.5倍花生球蛋白干重的聚乙烯醇(PVA)浸泡，PVA与水的比例为1∶10，水温30℃，浸泡40-50分钟，至PVA膨润度达190％左右，离心分离，水洗1-2遍。将步骤(1)中水洗过的PVA加入步骤(2)中制得的花生球蛋白溶液中，根据对纤维性能的要求，调整PVA的含量为60％，花生蛋白的含量为40％，加入混合溶液量0.3％的过硫酸氢钠，升温到98℃，搅拌溶解1-1.5小时，所得纺丝液中含PVA和花生球蛋白总浓度为15-15.5％。(5)是否加入PVA量0.3％的消光剂二氧化钛，应根据对纤维的要求而定。(6)将纺丝液过滤两遍或三遍，真空脱泡10小时以上，保温96-98℃，粘度为40-160mm/s。3、湿法纺丝 脱泡后的纺丝液，保温在96-98℃，经调压，压力泵送入纺丝机纺丝。以喷丝速度20m/min为宜，最好控制在10-18m/min。凝固溶液为盐和酸的水溶液，其食盐含量为420-438g/l，乙酸含量为0.26-0.5g/l，浴液温度38-43℃，丝束在湿浴牵伸和干热牵伸中的总倍数为5-8倍。在后期的缩醛化工序中，缩醛化溶液的温度为65-70℃，缩醛化溶液为含有戊二醛(GA)32-80g/l，乙酸240-300g/l，无水硫酸钠120-200g/l。经过湿浴丝束牵伸、烘干、干热牵伸和热定型、切断等程序，制得花生蛋白纤维。此花生蛋白纤维似丝非丝，似棉非棉，似羊毛非羊毛，外观为光亮的米黄色，可漂白。榨油温度越低，花生球蛋白变性越少，纤维颜色越浅。权利要求1.一种，其特征在于系采用碱提酸沉法，从低温花生粕饼中提取分离出花生球蛋白，具体是按花生蛋白干重质量比加入PH＝8.5-9.5，温度为40-50℃，6.7倍于花生蛋白的NAOH水溶液，搅拌1小时，得到花生蛋白溶液；再按一定比例在一定温度的花生球蛋白碱溶液中加入化学助剂，使花生球蛋白改性；将已溶解的聚乙烯醇与改性的花生球蛋白接枝，共混/共聚，制成含有花生蛋白和聚乙烯醇的混合纺丝液，再采用异型截面喷丝，湿法纺丝工艺制成花生蛋白改性聚乙烯醇纤维。2.根据权利要求1所述的，其特征在于所述的花生球蛋白改性所使用的化学助剂加入量应为花生蛋白质干重的0.1-1％引发剂，所述引发剂采用过氧化氢或过氧甲酸，反应时间为15-20分钟，反应温度为80℃。3.根据权利要求1所述的，其特征在于花生球蛋白改性后与聚乙烯醇接枝，共混/共聚；制成含有24-40％的花生蛋白及含有60-76％聚乙烯醇的混合纺丝本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种花生蛋白改性聚乙烯醇纤维的制造方法，其特征在于：系采用碱提酸沉法，从低温花生粕饼中提取分离出花生球蛋白，具体是按花生蛋白干重质量比加入ＰＨ＝８．５－９．５，温度为４０－５０℃，６．７倍于花生蛋白的ＮＡＯＨ水溶液，搅拌１小时，得到花生蛋白溶液；再按一定比例在一定温度的花生球蛋白碱溶液中加入化学助剂，使花生球蛋白改性；将已溶解的聚乙烯醇与改性的花生球蛋白接枝，共混／共聚，制成含有花生蛋白和聚乙烯醇的混合纺丝液，再采用异型截面喷丝，湿法纺丝工艺制成花生蛋白改性聚乙烯醇纤维。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宋代轮，顾淑英，
申请(专利权)人：宋代轮，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]