[发明专利]生产乳蛋白质纤维的方法以及所述方法得到的乳蛋白质纤维

说明书

技术领域

本发明涉及一种生产用于纺织工业、卫生和医药产品的乳蛋白质纤维等的方法，并涉及一种复合乳蛋白质纤维产品，如脱脂棉、羊毛、松散短纤维、织物、编造或编织物，以及通过本发明纤维方法，但不限于此。

背景技术

乳蛋白质纤维属于蛋白质纤维，广义的蛋白质纤维还包括天然产品毛和丝。长时间来蛋白质纤维在工业规模上已被熟知，酪蛋白纤维在30年代已被生产，酪蛋白是一种来自于动物奶中的蛋白质成分，酪蛋白从脱脂奶中生产，其在45°C、通过大约pH4.6条件下酸化（酪蛋白等电位点）变得凝固；或者，凝乳酶被用来凝固。固体物质被分离或压出，并洗涤数次，最后在50至80°C进行干燥以得到低于10%的残留水含量（R?mpp Chemielexikon, Georg-Thieme-Verlag, 1989⁹ under “casein”）。酪蛋白是几种蛋白质的混合物，其中最主要的几种通常被描述为αS1、αS2、β以及κ（牛乳）。由于白色至浅黄色、轻微吸湿的酪蛋白粉末不溶于水，但溶于碱，因此一般的通过溶液纺丝工艺的生产方法需要在碱环境中工作，并且需要对纤维实施其它后续处理步骤和浸泡。所述蛋白质溶于碱中、过滤、纯化、通过喷嘴压入酸浴、拉伸并用甲醛或硫酸铝硬化（参照上述的R?mpp的方法）。

在典型的湿法纺丝工艺中，酪蛋白水溶液通过碳酸钠调节pH值为7至10，室温下搅拌超过24小时，下一步工艺前真空脱气。然后溶液挤出到含有十八合水硫酸铝、氯化钠和亚硫酸的凝固浴中。之后，所述奶纤维将在硬化浴中通过三水乙酸钠以及福尔马林溶液在pH值5.5进行硬化超过24小时，并在室温下干燥。凝固浴引起的污染水平以及耗水量非常高，另外，这种方法需要大量的时间，工艺时间大约60小时。

从DE PS 905418中，例如，硬化浴是已知的，其与上述内容是一致的。

EP0051423A2描述了一种生产含酪蛋白材料的方法，相应的，由水和蛋白质制成的塑料材料通过挤出机的方法挤出到大气环境。在该方法中，在100°C下进行挤出是重要的，而所述材料已在前处理过程中被加热。

这导致更长的生产时间，以及额外的能耗需要。

考虑到上述已知方法，最终产物将被用于食品领域，为此原因，专门的蛋白质作为典型物质被公开，即：尤其是面筋以及鱼和肉等来源被提及。因此，所得产品是水溶性的，并没有明显的拉伸强度。

本发明的目的

本发明的目的是避免上述的缺陷，以及缩短工艺时间，同时，水和能源消耗将被降低。

本发明的方案

所述问题通过权利要求1所述的方法解决，其中，至少一种得自于奶的蛋白质与增塑剂一起在机械压力和在室温至140°C之间的温度下进行塑化，并通过喷嘴纺丝成纤维，其中，所述增塑剂选自如下的组：多聚糖水溶液、醇、多元醇或上述物质的混合物。

根据本发明，优选的是使用醇或者多聚糖作为增塑剂，由于这些新的优选增塑剂，能够生产不具有背景技术中所述的缺陷的乳蛋白质纤维。

本发明基于如下知识：乳蛋白质以及尤其是酪蛋白，在加热时通过捏合能够进行塑化，并因此在熔融纺丝工艺中进行生产。在熔融纺丝过程中，干的可熔融原材料被热塑化，并优选为作为熔体采用齿轮泵或挤出机的方式通过喷嘴施压，熔体在挤出后固化，拉伸被完成或进行进一步所期望的工艺。拉丝可以在完成之前被拉伸或还有表面处理。

为了实现甚至更温和的处理，所述蛋白质可以与增塑剂一起剧烈混合或捏合，并同时实施机械压力。

所述乳蛋白质优选为酪蛋白或乳白蛋白。

所述得自于奶的蛋白质可以通过从奶中沉淀进行现场生产，根据第一种生产，奶为与凝乳酶、其它适合的酶或酸的混合物，能够作为絮凝混合物立刻引入到生产中，或者压脱絮凝蛋白可以作为湿润状态使用。根据另一可选生产，一种预先分离得到的、如果需要制备的、纯的或混合蛋白质，即源自于奶的蛋白质组分，可以被使用，例如，以干粉的形式。

根据本发明，所用乳蛋白质可以是占所述乳蛋白质重量的30%的其它蛋白质的混合物，为此，其它白蛋白，如卵白蛋白和植物蛋白，尤其是羽扇豆蛋白、大豆蛋白或小麦蛋白，尤其是面筋可以使用。