[发明专利]一种蚕蛹蛋白/莲纤维素复合纤维的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于纺织材料技术领域，具体涉及一种蚕蛹蛋白/莲纤维素复合纤维的制备方法。

背景技术

蚕蛹是蚕丝工业的主要副产品，蚕蛹的蛋白质含量高，并含有18种氨基酸及其生物活性物质。目前蚕蛹主要作为饲料原料，人们主要研究将蚕蛹中的多种成分分离以配置各种药物、饲料或化妆用品添加剂，力求提高蚕丝的综合利用价值。在纺织材料领域，蚕蛹蛋白也可以制成纤维作为原料之一制备混纺纤维。中国专利CN 103132198B公开的蚕蛹蛋白纤维天丝棉混纺纱及其制备方法，将蚕蛹蛋白纤维、天丝纤维和新疆长绒棉作为原料，蚕蛹蛋白纤维和天丝纤维分别经清花、梳棉工序成条，经过分别预并后与精梳长绒棉混并后，经粗纱、紧密纺、络筒形成混纺纱。此外，蚕蛹蛋白也可作为改性溶液对现有纤维进行改性处理，赋予纤维新的功能。中国专利CN 104005113A公开的一种蚕蛹蛋白复合纤维的制备方法，是采用棉纤维作为原料，将棉纤维经碱处理、高碘酸钠还原后浸渍于蚕蛹蛋白溶液中形成蚕蛹蛋白复合纤维。由此可知，该两种方法都是蚕蛹蛋白在纤维材料领域的应用，但是该应用方法制备的复合纤维其功能性和均一性仍受到限制，纤维表面附着的蚕蛹蛋白含量少，功能性有限。

莲纤维素是以莲植物作为原料制备的，莲植物属于非棉植物纤维资源，适应性强，种植成本低，具有可食用、药用和观赏等价值，然而针对莲植物的开发利用率不高，其综合利用价值有待提高。

本发明以蚕蛹和莲纤维素作为原料制备蚕蛹蛋白和莲纤维素晶须，经纺丝技术制备蚕蛹蛋白/莲纤维素复合纤维，力求制备出可实用的纤维材料，提高蚕蛹和莲植物的综合利用价值，促进生态的可持续发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种蚕蛹蛋白/莲纤维素复合纤维的制备方法，选用蚕蛹和莲杆作为原料，分别用酶解法和酸溶解法制备蚕蛹蛋白和莲纤维晶须，将制备蚕蛹蛋白溶液和莲纤维晶须悬浮液混合制备形成纺丝液，经湿法纺丝技术得到蚕蛹蛋白/莲纤维素复合纤维。该方法制备的蚕蛹蛋白/莲纤维素复合纤维采用的原料均为废弃物再利用，通过酶解等手法制备出新型的动植物复合纤维，该复合纤维具有蚕蛹蛋白舒适亲肤保健的特性，还具有莲纤维吸湿透气保健的特性。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种蚕蛹蛋白/莲纤维素复合纤维的制备方法，其特征在于，所述蚕蛹蛋白/莲纤维素复合纤维包括蚕蛹蛋白和莲纤维素晶须，所述蚕蛹蛋白/莲纤维素复合纤维是经湿法纺丝技术得到，所述蚕蛹蛋白为纤维素酶降解得到，所述莲纤维素晶须为强酸溶解超声分离得到，所述蚕蛹蛋白的分子量为66-200kDa，所述莲纤维素晶须的直径为200-500nm。

本发明还提供一种蚕蛹蛋白/莲纤维素复合纤维的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)将蚕蛹脱脂除臭后，充分干燥粉碎成蚕蛹粉末，将蚕蛹粉末加入纤维素酶溶液中，调节pH值至6-6.5，加热搅拌，得到蚕蛹蛋白溶液；

(2)将莲杆干燥后，切碎揉搓，浸入碱性溶液中煮沸，取出沉淀物，充分水洗，自然干燥得到莲纤维素，将莲纤维素溶于强酸溶液中，剧烈搅拌，取出，离心洗涤3-5次至上清液呈乳白色，将上清液调节至中性，超声分散得到莲纤维素晶须悬浮液；

(3)将步骤(1)制备的蚕蛹蛋白溶液和步骤(2)制备的莲纤维素晶须悬浮液混合搅拌均匀后，浓缩脱泡形成纺丝液，将纺丝液经湿法纺丝技术得到蚕蛹蛋白/莲纤维素复合纤维。

作为上述技术方案的优选，所述步骤(1)中，蚕蛹粉末的粒径为50-100目。

作为上述技术方案的优选，所述步骤(1)中，纤维素酶溶液的浓度为1-3g/100g，加热的温度为50-60℃，搅拌的时间为1-2h。

作为上述技术方案的优选，所述步骤(1)中，蚕蛹蛋白溶液的浓度为15-25％，蚕蛹蛋白的分子量为66-200kDa。

作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，剧烈搅拌的时间为60-90min，超声分散的时间为15-30min。

作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，莲纤维素晶须悬浮液的浓度为2-5g/ml，莲纤维素晶须的直径为200-500nm。

作为上述技术方案的优选，所述步骤(3)中，纺丝液中蚕蛹蛋白和莲纤维素的质量比为10:1-5。

作为上述技术方案的优选，所述步骤(3)中，纺丝液的粘度为1000-1500mPa·s