[发明专利]一种以有机酸溶剂分离提取天然角蛋白纤维中原纤状结构体的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种以有机酸溶剂分离提取天然角蛋白纤维中原纤状结构体的方法，属于 天然纤维加工技术领域。

背景技术

羊毛是一种重要的天然角蛋白纤维，我国纺织行业每年消耗羊毛达60多万吨。由于 羊毛本身存在弱节，品质参差不齐，在纺织加工过程中产生大量的废弃羊毛。毛发类纤维 不易自然降解，若将这些无可纺性的羊毛任意丢弃会造成极大的环境污染。而羊毛中角蛋 白的含量高达90％以上，是良好的可再生材料，具有广泛的应用前景。因此，废弃羊毛的 再生利用既有利于环保又能够带来良好的经济效益。

蛋白粉是化妆品、生物医药、织物染整、饲料加工等领域的重要原料和助剂。目前， 已有许多专利报道了蛋白粉体的制备方法及其应用(如公开号为CN1693371，名称为“纳 米羊毛乳液和粉末、其制备方法以及用途”的专利，公开号为CN1594682，名称为“一种 用天然蛋白纤维超细粉体改性的化学纤维及其生产方法”的专利，公开号为CN1063800， 名称为“一种高效动物蛋白饲料”的专利，公开号为CN1609122，名称为“一种制备丝素 粉末的新方法”的专利，公开号为CN1582966，名称为“纳米级珍珠粉的制备方法”的 专利等)。这些制备蛋白质粉体的技术主要采用了以下两种途径：其一是通过研磨、粉碎 或逐级粉碎的方法使天然蛋白质结构体破碎成粉末；其二是通过化学溶剂破坏蛋白质的二 级结构使蛋白质溶解，而后过滤-提纯-干燥-研磨制备蛋白质粉体。

专利“一种天然蛋白纤维超细粉体改性的化学纤维及其生产方法”(CN1594682)采用 将天然蛋白纤维材料干燥后，用粉碎设备剪成3-5mm长颗粒，再用超细化粉体加工设备将 颗粒加工制成平均粒径＜5μm的超细化粉体。

专利“一种高效动物蛋白饲料”(CN1063800)。将动物羽毛洗净，在4-5Kg/cm²压力下 108-112℃蒸煮6h，然后经行烘干粉碎，制备角蛋白粉末。

专利“纳米羊毛乳液和粉末、其制备方法以及用途”(CN1693371)。用碱性催化处理 羊毛，使其水解，水解后溶液在搅拌下缓慢滴加电解质(无机酸)，调整溶液pH值于等电 点或高于等电点，得到乳液。采用超声波进一步分散乳液后，用喷雾干燥法或冷冻干燥法 制备角蛋白粉末。

以上方法是将纤维切割分离成碎片、颗粒，或完全溶解后喷雾干燥，因此，所获得的 均是各向同性的球状颗粒粉体，破坏了天然角蛋白动物纤维本身固有的原纤结构单元。

发明内容

本发明的目的是提供一种从天然角蛋白纤维中获得各向异性原纤状结构体的方法。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供一种以有机酸溶剂分离提取天然角蛋白 纤维中原纤状结构体的方法，其特征在于，具体步骤为：

第一步：将天然角蛋白纤维依次进行开松、除杂、清洗和干燥处理后，切断成3-6mm 长的纤维段，以固液比为1-4g/100ml浸入到极性小分子有机酸溶液中进行煮沸回流、搅 拌、超声波振荡和超声波破碎中的至少一种；

第二步：用80-120目筛网过滤除去未反应的天然角蛋白纤维，将滤液用350-450目 筛网过滤得到直径为3-5μm的原纤结构体，用蒸馏水清洗后干燥。

进一步地，在所述第二步后还有：

第三步：将第二步得到的直径为3-5μm的原纤状结构体以固液比为1-4g/100ml浸入 到极性小分子有机酸溶液中进行煮沸回流、搅拌、超声波振荡和超声波破碎中的至少一种；

第四步：将第三步得到的混合物用350-450目筛网过滤后，对滤液在15-25℃以转速 3000-7000rpm离心分离0.2-1h得到直径为0.3-0.5μm的原纤状结构体，用蒸馏水清洗后 干燥。

所述第一步和第三步中所述的极性小分子有机酸溶液分别优选为纯甲酸、纯二氯乙 酸、纯三氟乙酸、质量百分比浓度为80％以上的甲酸水溶液、质量百分比浓度为70％以上 的二氯乙酸水溶液或质量百分比浓度为70％以上的三氟乙酸水溶液。

所述第一步和第三步中所述的煮沸回流的时间分别优选为10min-3h。

所述第一步和第三步中所述的搅拌分别优选为在20-90℃以速度50-600r/min搅拌 1-6h。