[发明专利]牛奶蛋白改性聚丙烯腈纤维浆液合成工艺

说明书

本发明涉及牛奶蛋白改性聚丙烯腈纤维浆液合成工艺，干酪素预处理：将干酪素置于尿素溶液中进行溶胀预处理；聚合过程：将溶胀的干酪素过滤后置于溶液中，加入丙烯腈及引发剂进行聚合反应，得到牛奶蛋白改性聚丙烯腈纤维。与现有技术相比，本发明对干酪素的预处理使蛋白大分子充分舒展，更易与丙烯腈单体进行聚合，并且反应稳定，没有副反应。

技术领域

本发明涉及纤维制作领域，尤其是涉及一种牛奶蛋白改性聚丙烯腈纤维浆液合成工艺。

背景技术

牛奶蛋白改性聚丙烯腈纤维是一种将牛奶酪素蛋白(干酪素)通过接枝共聚的方法嫁接在聚丙烯腈分子侧链上，形成的新型改性纤维。在已发表的专利00116211.X中，将骨架化合物牛奶酪蛋白与丙烯腈或丙烯腈及乙烯类不饱和单体溶解在氯化锌溶液中，用氧化还原引发体系进行接枝共聚。尽管该专利使用有机引发剂替代无机引发剂，解决了氯化锌溶剂的回收利用问题且减少了环境污染。但由于氧化还原引发体系由两种化学物质组成，在实际生产过程中具有以下缺点：1)比单个引发剂操作复杂；2)投加速度和反应速率难以控制；3)消耗量大，成本较高。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种牛奶蛋白改性聚丙烯腈纤维浆液合成工艺。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

牛奶蛋白改性聚丙烯腈纤维浆液合成工艺，采用以下步骤：

(1)干酪素预处理：将干酪素置于尿素溶液中进行溶胀预处理；

(2)聚合过程：将溶胀的干酪素过滤后置于溶液中，加入丙烯腈及引发剂进行聚合反应，得到牛奶蛋白改性聚丙烯腈纤维。

步骤(1)中所述尿素溶液的浓度为5-50wt％，干酪素与尿素溶液的质量比为1:20～1:5，溶胀预处理的温度为25-95℃，时间为0.5-12h。

步骤(2)中所述溶液为浓度40wt％到饱和硫氰酸钠溶液，干酪素与硫氰酸钠溶液的质量比为3～15:100，所述引发剂为偶氮二异丁腈，干酪素与丙烯腈的质量比为1～4:6～9，引发剂的加入量为溶液总量的0.1～2wt％。

在原氧化还原引发体系中，以偶氮二异丁腈为替代引发剂。偶氮二异丁腈是偶氮型自由基引发剂，偶氮类引发剂反应稳定，是一级反应，没有副反应，且中温分解适合酪素反应，比较好控制，操作简单稳定，如用偶氮引发剂，不采用其他如氯化锌极性溶剂，如果使用极性更好的溶剂，酸性太强，容易导致新的引发剂分解，也会使蛋白质(干酪素)分解，本申请通过使用硫氰酸钠溶剂，来配合偶氮二异丁腈，解决上述问题。

使用偶氮引发剂优点较为明显，且对干酪素的预处理比较简单。干酪素是等电点为pH4.8的两性蛋白质，在牛奶中以磷酸二钙、磷酸三钙或两者的复合物形式存在，构造极为复杂，直到现在没有完全确定的分子式，分子量较高，大约为57000-375000。若按一般工艺不对干酪素进行预处理，则干酪素在硫氰酸钠溶剂中的溶解性较差，会导致聚合反应不彻底，酪蛋白与丙烯腈聚合物的聚合度及蛋白含量不易控制等问题，严重影响酪蛋白纤维的质量。为配合以上偶氮引发剂及溶剂体系的使用，通过对干酪素进行预处理，使用尿素预处理干酪素，使其溶胀，并让蛋白质中的大分子链得到柔软和舒展。然后再进入溶剂中和丙烯腈单体进行聚合，以解决干酪素在硫氰酸钠溶剂中难溶的问题。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、使用一种引发剂，降低成本；

2、偶氮类引发剂反应稳定，没有副反应；

3、工艺较好控制，操作简单；

4、对干酪素的预处理使蛋白大分子充分舒展，更易与丙烯腈单体进行聚合。

具体实施方式