一种纳米羽毛绒蛋白纤维膜的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种纳米羽毛绒蛋白纤维膜的制备方法，与现有技术相比，本发明专利技术中采用复合碱液体系，在20‑25℃的低温条件下搅拌即可溶解羽毛绒，而且羽毛绒的溶解率高于98％，具有溶解率高、节能降耗等工艺优势，溶解制备的羽毛绒具有纳米原纤形貌，经自然干燥或冷冻法成膜，可制备纳米羽毛绒蛋白纤维膜，具有较高的亲水性能。

Preparation method of nano feather feather protein fiber membrane

The invention provides a preparation method of nanoscale feather protein fiber membrane. Compared with the existing technology, the invention adopts a compound lye system, which can dissolve feather cashmere at the low temperature condition of 20 and 25 centigrade, and the dissolution rate of feather velvet is higher than 98%, has high dissolution rate, energy saving and consumption reduction and so on. The prepared feather has the morphology of nano-fibril, which can be prepared by natural drying or freezing method, and has high hydrophilic property.

【技术实现步骤摘要】
一种纳米羽毛绒蛋白纤维膜的制备方法
本专利技术属于材料制备领域，具体涉及一种纳米羽毛绒蛋白纤维膜的制备方法。
技术介绍
蛋白质是重要的生物高分子，广泛用于新材料和功能材料的开发。其中羽毛绒纤维主体是天然蛋白质，若将羽毛绒蛋白加以利用，可拓宽蛋白质资源渠道，具有重要意义。现有技术中，溶解率达不到要求，而且，制备的产品不具备纳米原纤形貌，不能满足需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种纳米羽毛绒蛋白纤维膜的制备方法，采用复合碱液体系，低温条件下即可溶解制备羽毛绒，而且，溶解率高，能够纳米原纤形貌，经自然干燥或冷冻法，制备得到纳米羽毛绒蛋白纤维膜。本专利技术具体技术方案如下：一种纳米羽毛绒蛋白纤维膜的制备方法，包括以下步骤：1)制备复合碱液溶解体系：将碳酸钠、氢氧化钠溶于水，搅拌溶解，冷却至室温后，再加入吸湿助溶剂，搅拌溶解后，再加入稳定剂组分羧甲基纤维素，搅拌混匀，即得复合碱液溶解体系；2)将羽毛绒加入制备的复合碱液溶解体系中，低温下，低速搅拌溶解，即得羽毛绒蛋白溶解液；3)将步骤2)制备的羽毛绒蛋白溶解液倒入于模具中，经过自然干燥法或冷冻法成膜，即得纳米羽毛绒蛋白纤维膜。步骤1)中碳酸钠在体系中的质量浓度2-4％；氢氧化钠的质量浓度1-2％；步骤1)中所述吸湿助溶剂由以下质量比的原料组成：尿素：硫脲：丙三醇：葵醇：异构十三醇＝20：20：3：1：0.5。步骤1)中吸湿助溶剂在体系中的质量浓度为12-15％；步骤1)中所述稳定剂组分在体系中质量浓度为0.8-1.0％。步骤1)中加入吸湿助溶剂后的溶解液在不立刻溶解羽毛绒的条件下，无须加入稳定剂组分，封闭常温保存，在溶解羽毛绒之前向其中加入稳定剂组分即可。步骤2)中所述低温下是指20-25℃条件下。步骤2)中羽毛绒与复合碱液溶解体系的质量比为2-5：100。所述低速搅拌具体为：20-50r/min条件下，搅拌溶解4-12h。步骤3)中所述自然干燥法，是指将羽毛绒蛋白溶解液倒入于模具中，20-25℃静置48-52h，即得纳米羽毛绒蛋白纤维膜。步骤3)中所述冷冻法，是指将羽毛绒蛋白溶解液倒入于模具中，-35℃条件下，静置24-36h，即得纳米羽毛绒蛋白纤维膜。步骤3)中根据不同的需求倒入不同的模具中，制得不同厚度的纳米羽毛绒蛋白纤维膜，优选的厚度为1.5mm。与现有技术相比，本专利技术中采用复合碱液体系，在20-25℃的低温条件下搅拌即可溶解羽毛绒，本专利技术提供的溶解体系可充分破坏羽毛绒原纤间的氢键作用力，且保留蛋白的二硫键结构，为纳米原纤的形成提供了基础，同时降低了单一强碱液对羽毛绒蛋白大分子的降解，稳定组分具有均一蛋白溶解体系作用，避免对蛋白质局部结构产生过度破坏，制备羽毛绒原纤分布较为均匀，原纤尺寸分布集中；该技术中羽毛绒的溶解率高于98％，几乎无残留，具有溶解率高、节能降耗等工艺优势，溶解制备的羽毛绒具有纳米原纤形貌，经自然干燥或冷冻法成膜，可制备纳米羽毛绒蛋白纤维膜，具有较高的亲水性能。附图说明图1为羽毛绒蛋白溶解液紫外紫外光谱图；图2为羽毛绒蛋白溶解液红外光谱图；图3为羽毛绒蛋白液的电泳图；图4为蛋白液中羽毛绒原纤形貌；图5为对制备的羽毛绒蛋白纤维膜的亲水性能测试中静态接触角。具体实施方式实施例1一种纳米羽毛绒蛋白纤维膜的制备方法，包括以下步骤：1)制备复合碱液溶解体系：室温下，将碳酸钠、氢氧化钠溶于水，碳酸钠质量浓度为2.5％，氢氧化钠质量浓度为1％；搅拌溶解后，冷却至室温后，再加入吸湿助溶剂，吸湿助溶剂由以下质量比的原料组成：尿素：硫脲：丙三醇：葵醇：异构十三醇＝20：20：3：1：0.5；搅拌溶解后，体系中吸湿助溶剂质量浓度为13％；再加入稳定剂组分羧甲基纤维素，搅拌混匀，羧甲基纤维素在体系中质量浓度为0.8％，即得复合碱液溶解体系；2)将羽毛绒加入制备的复合碱液溶解体系中，羽毛绒与复合碱液溶解体系的质量比为3：100，20℃下，在30r/min搅拌速度下，搅拌溶解10h，溶解率99％，即得羽毛绒蛋白溶解液；采用紫外可见光谱仪测试羽毛绒蛋白溶解液，得光谱图如图1所示；羽毛绒蛋白溶解液红外光谱图如图2；图1和图2均证实羽毛绒已溶解，呈现蛋白质的紫外和红外特征吸收信号。采用电泳测试了羽毛绒蛋白的分子量分布，如图3所示，数据表明该溶解体系下羽毛绒蛋白的分子量分布集中在6.5k-20.0k区间。采用扫描电镜测试了溶解液中羽毛绒蛋白原纤的形貌和尺寸，如图4所示，图4表明该蛋白溶解体系下羽毛绒原纤直径在0.1-2.5μm之间，属于纳米尺寸范围，该蛋白液成膜后，即为纳米羽毛绒纤维膜。3)将步骤2)制备的羽毛绒蛋白溶解液倒入于模具中，-35℃条件下，静置30h，即得厚度为1.5mm的纳米羽毛绒蛋白纤维膜。对制备的羽毛绒蛋白纤维膜的亲水性能进行测试，结果如图5所示。由图5可知，该方法制备的纳米羽毛绒纤维膜接触角为45.2°，具有较高的亲水性能。实施例2一种纳米羽毛绒蛋白纤维膜的制备方法，包括以下步骤：1)制备复合碱液溶解体系：室温下，将碳酸钠、氢氧化钠溶于水，碳酸钠质量浓度为4％，氢氧化钠质量浓度为2％；搅拌溶解后，冷却至室温后，再加入吸湿助溶剂，吸湿助溶剂由以下质量比的原料组成：尿素：硫脲：丙三醇：葵醇：异构十三醇＝20：20：3：1：0.5；搅拌溶解后，体系中吸湿助溶剂质量浓度为15％；再加入稳定剂组分羧甲基纤维素，搅拌混匀，羧甲基纤维素在体系中质量浓度为1％，即得复合碱液溶解体系；2)将羽毛绒加入制备的复合碱液溶解体系中，羽毛绒与复合碱液溶解体系的质量比为5：100，25℃下，在50r/min搅拌速度下，搅拌溶解6h，溶解率99％，即得羽毛绒蛋白溶解液；3)将步骤2)制备的羽毛绒蛋白溶解液倒入于模具中，20℃静置50h，即得厚度为1.5mm的纳米羽毛绒蛋白纤维膜。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米羽毛绒蛋白纤维膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：1)制备复合碱液溶解体系：将碳酸钠、氢氧化钠溶于水，搅拌溶解，冷却至室温后，再加入吸湿助溶剂，搅拌溶解后，再加入稳定剂组分羧甲基纤维素，搅拌混匀，即得复合碱液溶解体系；2)将羽毛绒加入制备的复合碱液溶解体系中，低温下，低速搅拌溶解，即得羽毛绒蛋白溶解液；3)将步骤2)制备的羽毛绒蛋白溶解液倒入于模具中，经过自然干燥法或冷冻法成膜，即得纳米羽毛绒蛋白纤维膜。

【技术特征摘要】
1.一种纳米羽毛绒蛋白纤维膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：1)制备复合碱液溶解体系：将碳酸钠、氢氧化钠溶于水，搅拌溶解，冷却至室温后，再加入吸湿助溶剂，搅拌溶解后，再加入稳定剂组分羧甲基纤维素，搅拌混匀，即得复合碱液溶解体系；2)将羽毛绒加入制备的复合碱液溶解体系中，低温下，低速搅拌溶解，即得羽毛绒蛋白溶解液；3)将步骤2)制备的羽毛绒蛋白溶解液倒入于模具中，经过自然干燥法或冷冻法成膜，即得纳米羽毛绒蛋白纤维膜。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中碳酸钠在体系中的质量浓度2-4％；氢氧化钠的质量浓度1-2％。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述吸湿助溶剂由以下质量比的原料组成：尿素：硫脲：丙三醇：葵醇：异构十三醇＝20：20：3：1：0.5。4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中吸湿助溶剂在体系中的质量浓度为12-1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宗乾，孙瑞霞，王邓峰，随晴，李俊，杨海伟，杨道，
申请(专利权)人：安徽工程大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34