一种再生羽毛蛋白/甲壳素共聚制备复合纤维的方法包括再生羽毛蛋白的提取及再生羽毛蛋白/甲壳素复合纤维的制备。所述的再生羽毛蛋白的提取包括助剂的选用、时间与温度的控制等；采用超声波辅助角蛋白酶提取再生羽毛蛋白，说明了角蛋白酶提取工艺，如角蛋白酶的用量、适用pH及提取时间的控制等。所述的再生羽毛蛋白/甲壳素共聚制备复合纤维的方法包括纺丝工艺流程的确定，有纺丝原液的配制、凝固浴的配制、纺丝工艺、后处理工艺及纺丝原液和凝固浴的配置方法及各助剂用量的确定，以及纺丝、后处理工艺参数等。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种再生羽毛蛋白的提取方法，以及再生羽毛蛋白/甲壳素共聚制备复合纤维的方法。
技术介绍
羽毛是鸟类和禽类表皮细胞角质化的衍生物，占其体重的10%左右。据测定，羽毛角蛋白的粗蛋白含量约在80%以上，氨基酸含量在70%以上。中国是世界上畜牧、家禽养殖最多的国家之一，角蛋白资源极其丰富，尤其在现代农业中，大规模的家禽养殖产生了大量的角蛋白废物，其中羽毛废弃物产量达100多万吨，这是一笔丰富的蛋白质资源，对这些废弃蛋白质的开发利用不仅能极大地减少环境污染，同时也能产生极大的经济效益和社会效益。甲壳素(chitin)又称甲壳质、几丁质，广泛存在于昆虫类、水生虾、蟹甲壳类和菌类、藻类的细胞壁中， 是一种蕴藏量仅次于纤维素的极其丰富的天然聚合物和可再生资源，也是除蛋白质以外数量最大的含氮天然有机化合物。虾蟹等甲壳中的壳质含量约占20%-30%，无机物碳酸钙的含量约占40%，其它有机物(蛋白质)含量约占30%。地球上甲壳素年生物合成量约100亿吨，我国有着很长的海岸线，资源十分丰富，是仅次于植物纤维的有机再生资源。对于这两类来源比较丰富的资源，完全可以采用没有使用价值的鸡毛、鸭毛、鹅毛等作为原料进行再生蛋白的提取，与甲壳素共聚制备再生蛋白/甲壳素复合纤维，并作为纺织工业的原料，加工成纯纺、混纺纱线及其机织面料，使得纺织产品集蛋白质纤维与甲壳素纤维的优点于一身，具有优良的透气性、吸湿性、较好的强伸性，以及保健、抗菌性，具有较高的开发价值。目前再生蛋白的提取还是用氧化或还原法，具有成本高、效率低、能耗高、工艺复杂等缺点，且提取的再生蛋白纯度不高，因此采用蛋白酶提取技术能极大地提高再生蛋白的提取效率，获得高纯度的再生蛋白，并与甲壳素共聚制备复合纤维。
技术实现思路
为克服现有技术的不足之处，本专利技术提供一种再生羽毛蛋白的提取方法，以提高工作效率，降低成本，简化提取工艺，并提供再生羽毛蛋白/甲壳素共聚制备复合纤维的方法。本专利技术解决再生羽毛蛋白提取的技术方案是: 一种再生羽毛蛋白的提取方法，包括以下步骤: (I)羽毛预处理。去除尘土、脂汗、污垢等。将一定量的废弃羽毛放入超声波清洗机，按一定的浴比(I: 15-1:20)加入浓度为8%-10%的十二烷基苯磺酸钠溶液，调节水温55-60°C，打开超声波清洗器洗涤9-12分钟，然后将洗液滤除，再用清水冲洗3-5分钟，滤除洗液，收集羽毛。采用工业烘干机将洗净的羽毛在烘干机温度65-75°C下，烘燥15-25分钟，使其含水率控制在2%以下。(2)再生蛋白提取。称取一定量干燥的羽毛放入超声波清洗机，按照一定的浴比(1:15-1:20)投入浓度owf为40%-50%角蛋白酶溶液中，调节水温45-65°C，调节pH为7-8，溶解时间为10-30分钟，待大部分溶解后，再用5%-6%的稀碱溶液进行水解处理，经过滤装置除去不溶性的固体获得再生蛋白质原液。本专利技术解决再生羽毛蛋白/甲壳素共聚制备复合纤维的技术方案是: 工艺流程:(再生羽毛蛋白原液、甲壳素、助剂)一过滤一脱泡一纺丝一缩醛化处理一牵伸一脱硫一漂白一酸洗一水洗一上油一脱水一烘干一切断。(I)纺丝原液的配制。根据蛋白质溶液中蛋白质的含量，再生蛋白/甲壳素复合纤维中甲壳素与蛋白质的含量，计算出所需甲壳素原液和蛋白质原液的体积。随后将两种溶液混合后在常温下充分搅拌均匀，脱泡、过滤制得纺丝原液。纺丝原液中甲壳素、再生蛋白、碱的含量及助剂的使用与比例对纺丝原液的质量、纺丝可纺性、再生蛋白质纤维服用性能等起着关键作用。蛋白质含量过高，纺丝原液粘度大，过滤困难；蛋白质含量太低，则纤维成品蛋白质纤维的性能不佳，可纺性、服用性较差，另外，尿素、硫脲等助剂的加入可降低甲壳素分子间氢键作用，提高甲壳素的可纺性。(2)凝固浴的配制。依据纤维的成型条件来对凝固浴进行选择及配置，为保证纤维的成型及质量稳定性在采用低酸凝固浴并在浴液中添加一定量有机助剂。凝固浴组成:硫酸45 55g/L，硫酸钠320 340g/L，硫酸锌5.5 10.5g/L，助剂0.5% _1%，凝固浴温度45 50°C。(3)纺丝。纺丝原液经计量泵再经喷丝组件形成原液细流进入凝固浴中固化成蛋白质/甲壳素复合纤维丝条，然后通过含一定浓度的甲醛(或其它多醛)溶液槽使蛋白质分子进行缩醛化处理，保证蛋白质分子链的稳定性。然后再通过含有硫酸溶液的高温塑化槽，对丝束进行塑化牵伸，保证再生蛋白质纤维的强伸度等物理机械指标。(4)后处理。经塑化和牵伸的的蛋白质/甲壳素复合纤维经水洗、脱硫、漂白、水洗、上油、干燥等工序制得再生蛋白质/甲壳素复合纤维。本专利技术的有益效果在于:高效提取再生羽毛蛋白，制备出具有兼有蛋白质纤维和甲壳素纤维性能特点的复合纤维，以利于提高工作效率，降低能耗，降低生产成本。具体实施例方式实施例一 以鸡毛、市售甲壳素为原料，先提取再生蛋白原液，再制备质量比为50/50的再生蛋白/甲壳素共聚复合纤维。(1)鸡毛预处理。去除尘土、脂汗、污垢等。将一定量的鸡毛放入超声波清洗机，按浴比1:15加入浓度为8%的十二烷基苯磺酸钠溶液，调节水温在55°C，打开超声波清洗器洗涤10分钟，然后将洗液滤除，再用清水冲洗5分钟，滤除洗液，收集鸡毛。采用工业烘干机将洗净的鸡毛在烘干机温度75°C下，烘燥20分钟，使其含水率控制在2% —下。(2)再生蛋白提取。称取一定量干燥的鸡毛放入超声波清洗机，按照浴比1:15投入owf为40%的角蛋白酶，用冰乙酸调节pH为8，JFC为lg/L，45°C溶解时间为30分钟，待大部分溶解后，再用6%的稀碱溶液进行水解处理，经过滤装置除去不溶性的固体获得再生蛋白质原液。(3)配置纺丝原液。根据再生蛋白/甲壳素的质量比为50/50计算出所需甲壳素原液和蛋白质原液的体积，在共聚纺丝原液中碱、尿素和硫脲的用量分别为4%、4%和6%。随后将两种溶液混合后充分搅拌均匀，脱泡、过滤制得纺丝原液。(4)配制凝固浴。根据纤维的成型条件来对凝固浴进行配置，凝固浴组成:硫酸50g/L，硫酸钠330g/L，硫酸锌8g/L，助剂0.5%，凝固浴温度50°C。(5)纺丝。纺丝原液经计量泵再经喷丝组件形成原液细流进入凝固浴中固化成蛋白质/甲壳素复合纤维丝条，然后通过浓度为50g/l、温度为60°C的甲醛溶液槽使蛋白质分子进行缩醛化处理，保证蛋白质分子链的稳定性。然后再通过含有浓度为180g/l、80°C的硫酸溶液的高温塑化槽，对丝束进行塑化牵伸，保证再生蛋白质纤维的强伸度等物理机械指标。(6)后处理。经塑化和牵伸的的蛋白质/甲壳素复合纤维经水洗、脱硫、漂白、水洗、上油、干燥等工序制得再生蛋白质/甲壳素复合纤维。经上述过程所制得的蛋白质/甲壳素复合纤维在实验室的标准大气状态条件下测得复合纤维的各项指标为:单纤强度为2.3cN/dtex ;回潮率为14% ;伸长率为21%。实施例二 以鸭毛、市售甲壳素为原料，先提取再生蛋白原液，再制备质量比为40/60的再生蛋白/甲壳素共聚复合纤维。(I)鸭毛预处理。去除尘土、脂汗、污垢等。将一定量的鸡毛放入超声波清洗机，按浴比1:15加入浓度为10%的十二烷基苯磺酸钠溶液，调节水温在60°C，打开超声波清洗器洗涤12分钟，然后将洗液滤除，再用清水冲洗5分钟，滤本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种再生羽毛蛋白的提取方法，包括以下步骤：（1）羽毛预处理；去除尘土、脂汗、污垢等；将一定量的废弃羽毛放入超声波清洗机,按一定的浴比（1:15?1:20）加入浓度为8%?10%的十二烷基苯磺酸钠溶液，调节水温55?60℃，打开超声波清洗器洗涤9?12分钟，然后将洗液滤除，再用清水冲洗3?5分钟，滤除洗液，收集羽毛；采用工业烘干机将洗净的羽毛在烘干机温度65?75℃下，烘燥15?25分钟，使其含水率控制在2%以下；（2）再生蛋白提取；称取一定量干燥的羽毛放入超声波清洗机，按照一定的浴比（1:15?1:20）投入浓度owf为40%?50%角蛋白酶溶液中，调节水温45?65℃，调节pH为7?8，溶解时间为10?30分钟，待大部分溶解后，再用5%?6%的稀碱溶液进行水解处理，经过滤装置除去不溶性的固体获得再生蛋白质原液。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：姚桂香，赵磊，周彬，
申请(专利权)人：盐城纺织职业技术学院，
类型：发明
国别省市：
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