一种再生蚕丝蛋白纤维的生产方法及设备技术

本发明专利技术公开了一种再生蚕丝蛋白纤维的生产方法及设备，属于纺织技术领域。包括以下步骤：将蚕丝原料洗涤后烘干，然后将上述蚕丝材料放入碱液中，水解得再生蚕丝蛋白原液，烘干后制得再生蚕丝蛋白粉；将制得的再生蚕丝蛋白粉加水搅拌得到再生蚕丝蛋白饱和液；将再生蚕丝蛋白饱和液∶再生胶原液∶助剂按１０－５０％∶８５－４５％∶５％的比例混合，混合均匀后纺丝制得再生蚕丝蛋白纤维。本发明专利技术以蚕丝废丝、蚕丝下脚料及废纺、绢纺废丝等不可纺的蛋白质材料为原料，制成再生蚕丝蛋白粉后，配合粘胶和助剂，采用湿法纺丝再生成一种新型的蚕丝蛋白纤维，性能优良，健康舒适，另一方面解决了废弃蛋白质材料的二次利用问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种纤维的生产方法，更具体而言是涉及一种再生蚕丝蛋白纤维的生产方法。
技术介绍
中国是丝绸的故乡，丝绸是中国的瑰宝。我国茧丝绸生产已有5000年以上的历 史，栽桑、养蚕、缫丝、织绸是中国古代人民的伟大专利技术，是对人类的重大贡献，在世界文明 史上有着光辉的一页。蚕丝作为一种具有优良性能的天然纤维， 一直作为高档服装面料。但 是，由于产量的限制，天然的蚕丝纤维有限，因此，再生蚕丝蛋白纤维应运而生，目前，再生 蚕丝蛋白纤维主要的生产工艺如下采用生物化学工程技术，如溴化锂水溶液从蚕茧中提 炼出蚕丝蛋白，然后再采用静电纺丝纺制成用再生蚕丝蛋白纤维。 这种工艺所存在的缺点是，一是采用溴化锂水溶液等溶解蚕丝，获得蚕丝蛋白水 溶液，以此作为纺丝原液，再进行静电纺丝，对工艺步骤要求和设备要求较高，易受限制而 无法进行大规模工业化量产；二是采用上述工艺获得再生蚕丝蛋白纤维结构不稳定，导致 产品的使用性能不佳。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述现有技术之缺陷，本专利技术的主要目的是提供一种适合 工业化生产且性能优良，健康舒适的再生蚕丝蛋白纤维的生产方法。 本专利技术采取的技术方案如下，一种再生蚕丝蛋白纤维的生产方法，其特征在于，包 括以下步骤 (1)、制备再生蚕丝蛋白粉将蚕丝原料洗涤后烘干，然后将上述蚕丝原料放入浓 度3-5^的碱液中，60-7(TC温度下水解3-5小时，水解完过滤，得再生蚕丝蛋白原液，将再 生蚕丝蛋白原液烘干制得再生蚕丝蛋白粉； (2)、制备再生蚕丝蛋白纤维将步骤1制得再生蚕丝蛋白粉加水搅拌得到再生蚕 丝蛋白饱和液；将再生蚕丝蛋白饱和液再生胶原液助剂按10-50% : 85-45% : 5%的 比例混合，混合均匀后湿法纺丝制得再生蚕丝蛋白纤维。 本专利技术的进一步设置为 蚕丝原料选择蚕丝废丝、蚕丝下脚料及废纺、绢纺废丝等不可纺的蛋白质材料的 任意一种或几种。 蚕丝原料水解时，蚕丝原料碱液的重量比为i : 50。 制备再生蚕丝蛋白纤维包括，先将再生蚕丝蛋白粉投入到水中，搅拌至饱和，得到 再生蚕丝蛋白饱和液；经过滤器过滤滤除不溶解的或半溶解的粒子及机械杂质；然后将再生蚕丝蛋白饱和液再生胶原液助剂按10-50% : 85-45% : 5%的比例静态混合，充分搅拌使两种原液之间混合均匀；并贮存静置脱泡24小时，混合纺丝溶液送入纺丝组件进行纺丝，纤维成形后经脱硫、漂白、酸洗水洗、烘干后即为成品。 再生胶原液为再生纤维素类；助剂为抗菌剂、芳香剂、抗紫外剂等的任意一种。 本专利技术的次要目的是提供一种再生蚕丝蛋白纤维的生产设备，包括呈流水线依次 配设的混合装置、纺丝装置、巻绕装置，其中混合装置包括依次相连的溶解釜、过滤器、中间 桶及贮浆桶，纺丝装置包括依次相连的计量泵、过滤器、喷丝头，巻绕装置包括凝固浴、受丝 辊、拉伸浴、拉伸辊、洗涤浴及巻绕辊组成。 本专利技术以蚕丝废丝、蚕丝下脚料及废纺、绢纺废丝等不可纺的蛋白质材料为原料， 利用生物化学工程技术从中提炼出蛋白液，制成再生蚕丝蛋白粉后，配合粘胶和助剂，采用 湿法纺丝再生成一种新型的蚕丝蛋白纤维，性能优良，健康舒适，一方面解决了不可纺废弃 的蚕丝废丝、绢纺下脚料等废弃蛋白质材料的二次利用问题，同时可适合于大规模工业化生产，具有积极的现实意义。 以下结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步说明。 附图说明 图1为本专利技术的工艺流程图。 图中标号1、溶解釜；2、过滤器；3、中间桶；4、贮浆桶；5、计量泵；6、过滤器；7、喷 丝头；8、凝固浴；9、受丝辊；10、拉伸浴；11、拉伸辊；12、洗涤浴；13、巻绕辊。具体实施例方式结合图1所示，本专利技术的再生蚕丝蛋白纤维的生产方法，包括以下步骤 1、原料选择 选择蚕丝废丝、蚕丝下脚料及废纺、绢纺废丝等不可纺的蛋白质材料。 2、制备再生蚕丝蛋白粉 将蚕丝废丝、蚕丝下脚料及废纺、绢纺废丝等用水洗涤，然后室温下烘干称重，然 后将上述蚕丝材料放入浓度为3-5% (重量百分比)的碱液(NaOH)中，按蚕丝材料碱液 (重量比)为1 : 50的比例，60-7(TC温度下水解3-5小时，水解完过滤，除去碱液和杂质， 得再生蚕丝蛋白原液，经10(TC下烘干，即制得再生蚕丝蛋白粉。 2. 1、水解温度对再生蚕丝蛋白水解的影响 温度直接影响着再生蚕丝蛋白水解的效率。较高的温度可使蚕丝水解速度加快， 水解程度高，水解的效率也高，但是，水分蒸发也多，较高的温度不利于生产产业化，较低的 温度在同样时间里水解不完全，甚至水解极小一部分，水解效率低，不利于企业大批量生 产。因此，控制适宜的水解温度，可得到较好的再生蚕丝蛋白水解液，同时，有利于企业生产 的产业化。由本文实验可以看出，再生蚕丝蛋白的水解温度控制在60-7(TC比较适宜。60°C 以下反应时间太长，不利于产业化生产，7(TC以上对再生蚕丝蛋白水解的颜色有一定的影 响。 2. 2、碱液浓度对再生蚕丝蛋白水解的影响 碱液浓度的大小直接影响蚕丝水解的效率，经实验，再生蚕丝蛋白在酸性或中性 条件下几乎不会水解，在碱性条件下可快速水解。所以，再生蚕丝蛋白的选择在稀碱条件下 水解， 一般情况下，碱液浓度越高越有利于水解，再生蚕丝蛋白水解速度越快，效率越高。所 以，通过实验和上面的数据可以看出，再生蚕丝蛋白水解时，一般采用3_5%的碱液浓度比较适宜。 综合上述考虑，影响蚕丝废丝、蚕丝下脚料及废纺、绢纺废丝中蛋白质水解效率和水解质量的因素，蚕丝废丝、蚕丝下脚料及废纺、绢纺废丝中蛋白质水解温度选择60-7(TC，碱液浓度选择3_5%。 3、制备再生蚕丝蛋白纤维 纺丝工艺流程溶解_静态混合_过滤_脱泡_计量纺丝_塑化牵伸_切断_脱 硫_漂白_酸洗_水洗_上油(氨肥皂)_脱水_烘干。 结合图1所示，本专利技术再生蚕丝蛋白纤维的生产设备，包括呈流水线依次配设的 混合装置、纺丝装置、巻绕装置，其中混合装置包括依次相连的溶解釜1、过滤器2、中间桶3 及贮浆桶4，纺丝装置包括依次相连的计量泵5、过滤器6、喷丝头7，巻绕装置包括凝固浴8、 受丝辊9、拉伸浴10、拉伸辊11、洗涤浴12及巻绕辊13组成。 工作时，先在溶解釜l中，将再生蚕丝蛋白粉投入到水中，搅拌至饱和，得到再生 蚕丝蛋白饱和液；经过滤器2过滤滤除不溶解的或半溶解的粒子及机械杂质，以保证纺 丝拉伸过程的顺利进行；然后在中间桶3中将再生蚕丝蛋白饱和液再生胶原液助剂 按10-50% : 85-45% : 5%的比例静态混合，再生胶原液主要为再生纤维素类，助剂可 根据纤维性能需求来选择，如抗菌剂、芳香剂、抗紫外剂等赋予纤维一些抗菌、芳香味、抗 紫外等特殊功能的助剂，然后充分搅拌30分钟，使两种原液之间混合均匀；并经贮浆桶4 贮存静置脱泡，为了保证纺丝的顺利进行，一般静置时间为24小时左右，使气泡含量少于 0. 001% ;混合纺丝溶液由计量泵5定量送入过滤器6，再次通过过滤器6滤去粒子杂质，并 由曲管送入喷丝头7组件进行纺丝，纺出的细流进入凝固浴8，凝固浴8组成H2S04118g/L， Na2S04325g/L， ZnS04ll. Og/L，凝固浴温度48°C ;由于所得的纤维机械性能很差，几乎没有什 么实用价值，所以必须对刚成形的纤维进行牵伸，从而显著提高纤维的断本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种再生蚕丝蛋白纤维的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：　　（１）、制备再生蚕丝蛋白粉：将蚕丝原料洗涤后烘干，然后将上述蚕丝原料放入浓度３－５％的碱液中，６０－７０℃温度下水解３－５小时，水解完过滤，得再生蚕丝蛋白原液，将再生蚕丝蛋白原液烘干制得再生蚕丝蛋白粉；　　（２）、制备再生蚕丝蛋白纤维：将步骤１制得再生蚕丝蛋白粉加水搅拌得到再生蚕丝蛋白饱和液；将再生蚕丝蛋白饱和液∶再生胶原液∶助剂按１０－５０％∶８５－４５％∶５％的比例混合，混合均匀后湿法纺丝制得再生蚕丝蛋白纤维。

【技术特征摘要】
一种再生蚕丝蛋白纤维的生产方法，其特征在于，包括以下步骤(1)、制备再生蚕丝蛋白粉将蚕丝原料洗涤后烘干，然后将上述蚕丝原料放入浓度3-5％的碱液中，60-70℃温度下水解3-5小时，水解完过滤，得再生蚕丝蛋白原液，将再生蚕丝蛋白原液烘干制得再生蚕丝蛋白粉；(2)、制备再生蚕丝蛋白纤维将步骤1制得再生蚕丝蛋白粉加水搅拌得到再生蚕丝蛋白饱和液；将再生蚕丝蛋白饱和液∶再生胶原液∶助剂按10-50％∶85-45％∶5％的比例混合，混合均匀后湿法纺丝制得再生蚕丝蛋白纤维。2. 根据权利要求1所述的一种再生蚕丝蛋白纤维的生产方法，其特征在于蚕丝原料 选择蚕丝废丝、蚕丝下脚料及废纺、绢纺废丝等不可纺的蛋白质材料的任意一种或几种。3. 根据权利要求1所述的一种再生蚕丝蛋白纤维的生产方法，其特征在于蚕丝原料水解时，蚕丝原料碱液的重量比为i : 50。4. 根据权利要求1所述的一种再生蚕丝蛋白纤维的生产方法，其特征在于制备再生蚕丝蛋白纤维包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭筱洁，
申请(专利权)人：郭筱洁，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]