[发明专利]一种有机膦和壳聚糖改性角蛋白制备蛋白填充剂的方法

说明书

本发明涉及制革废弃物资源利用技术领域，提供一种有机膦和壳聚糖改性角蛋白制备蛋白填充剂的方法，通过碱‑还原剂结合法水解动物毛发，然后利用有机膦和壳聚糖对获得的角蛋白进行改性，增大其相对分子质量，提高蛋白填充剂的交联性和抗菌防霉性，使得所述有机膦和壳聚糖改性角蛋白制备蛋白填充剂的方法制得的蛋白填充剂应用于制革时，所得皮革粒面平细、柔软丰满，颜色鲜艳，抗菌防腐性好。

技术领域

本发明涉及制革废弃物资源利用技术领域，特别涉及一种有机膦和壳聚糖改性角蛋白制备蛋白填充剂的方法。

背景技术

制革废水的有毒物质主要来自脱毛工序所产生的含硫废水，其中的COD达10000mg/L以上，占制革废水总负荷的40%左右，硫含量高达5500mg/L以上，占制革废水总硫含量的90%左右，因此，采用保毛脱毛法代替毁毛脱毛法，实现脱毛工序的清洁化是降低制革工业污染的根本所在。虽然保毛脱毛法能够减少制革废水中的有机物含量，减少废水处理成本，但是，保毛脱毛法会产生大量的动物毛发，若产生的动物毛发不能够得到有效的回收利用，容易造成资源浪费和环境压力，不能够根本上解决环境污染问题，因此，如何有效充分的回收利用保毛脱毛法产生的动物毛发是制革脱毛工序急需要解决的技术问题。

动物毛发的主要成分是角蛋白，而角蛋白是一种重要的可利用资源，因此，将动物毛发水解成角蛋白或多肽，有利于动物毛发的资源化利用。现有利用动物毛生产角蛋白的方法主要有两类，一类是使用金属盐与其他方法结合使用对毛发进行水解，该方法所需试剂用量大，成本高，水解速度慢，水解率低；一类是直接用碱进行水解，该方法所得角蛋白颜色深、分子量小，作为蛋白填料不能用于浅色皮革及颜色鲜艳的皮革的填充，且选择填充性及成革的丰满性较差，而且蛋白填料结合性差、易霉变，降低复鞣填充效率，不利于成革保存，实用性低。

发明内容

因此，针对现有技术存在的问题，本发明提出一种有机膦和壳聚糖改性角蛋白制备蛋白填充剂的方法，通过碱-还原剂结合法水解动物毛发，然后利用有机膦和壳聚糖对获得的角蛋白进行改性，增大其相对分子质量，提高蛋白填充剂的交联性和抗菌防霉性，使得所述有机膦和壳聚糖改性角蛋白制备蛋白填充剂的方法制得的蛋白填充剂应用于制革时，所得皮革粒面平细、柔软丰满，颜色鲜艳，抗菌防腐性好。

为实现上述技术问题，本发明采取的解决方案为：一种有机膦和壳聚糖改性角蛋白制备蛋白填充剂的方法，包括如下步骤：

步骤1、动物毛发预处理：取适量废弃动物毛发称重，以该质量确定该步骤中所用试剂的重量份；将称取的废弃动物毛发置于反应器中，加入8-12重量份的物质的量浓度为0.01mol/L的盐酸溶液，在40-60℃的温度下恒温搅拌反应1-3h；再加入0.1-0.3重量份的质量分数为30%的双氧水，在40-80℃的温度下恒温搅拌反应2-5h；将PH调节到6.5-7.5，过滤得到动物毛发，将动物毛发烘干；

步骤2、动物毛发水解：取适量预处理后的动物毛发称重，以该质量确定该步骤中所用试剂的重量份；将称取的预处理后的动物毛发置于反应器中，加入8-12重量份的水，0.05-0.15重量份的氢氧化钠，在60-90℃的温度下恒温搅拌反应2-4h，加入0.1-0.3重量份的还原剂，0.005-0.02重量份的十二烷基硫酸钠，在60-90℃的温度下搅拌反应3-5h，冷却，将PH调节到7-8，随后过滤得到水解液，然后对水解液进行干燥以得到角蛋白粉末；

步骤3、角蛋白改性：将步骤2制得的角蛋白粉末称重，以该质量确定该步骤中所用试剂的重量份；将称取的角蛋白粉末置于反应器中，加入8-12重量份的水，加入0.3-3重量份的质量分数为10%的有机膦溶液，调节PH=5.5-6.5，在40-60℃的温度下恒温搅拌反应2-4h，加入1-10重量份的质量分数为5%的壳聚糖溶液，调节PH=5.5-6.5，在40-80℃的温度下恒温搅拌反应3-5h，随后冷却、干燥得到改性蛋白填充剂粉末。

进一步的是，步骤2中的还原剂至少为亚硫酸钠、硫代硫酸钠、硫基乙醇、三羧基乙基膦中的一种。