[发明专利]一种废弃羽毛再生纯角蛋白纤维及其制备方法

说明书

本发明公开了一种废弃羽毛再生纯角蛋白纤维及其制备方法，其中，一种废弃羽毛再生纯角蛋白纤维的制备方法，其包括，采用高温闪爆处理废弃羽毛，再用尿素处理，得到羽毛角蛋白；溶解所述羽毛角蛋白，边溶解边加入抗菌剂；加入十六烷基磺酸钠后老化，加热得到纺丝溶液；用所述纺丝溶液制备再生角蛋白纤维。本发明采用高温闪爆和低浓度尿素协同处理方法获得分子量和得率俱佳的废弃羽毛角蛋白，在此基础上开发高附加值的抗菌再生角蛋白纤维，开发碳酸钠‑碳酸氢钠‑十六烷基磺酸钠的新溶剂体系，提高角蛋白溶液的可纺性。

技术领域

本发明属于纺织技术领域，具体涉及一种废弃羽毛再生纯角蛋白纤维及其制备方法。

背景技术

角蛋白作为一种天然的蛋白质，具有非常好的生物相容性和细胞亲和性，有一定的力学性能、可加工，作为纺织品材料将具有良好的发展前景。角蛋白材料开发利用正在逐步展开，己经从初级利用逐步走向可降解、再生材料的应用。在纤维方面，可开发纯角蛋白纤维或者复合角蛋白纤维；在纺织品方面，可开发家纺面料、医用材料等。废弃的羽毛角蛋白作为一种天然高分子材料，不仅来源丰富，价格低廉，而且具有良好的特殊性能，具有很好的发展前景。

作为生物大分子的废弃羽毛，主要成分是角蛋白，分子内含有大量的C＝O和N-H等极性基团，具有较高的湿度敏感性，加工性差，一般需要加入大量的增塑剂。为了改进这些缺点，最有效的方法是从中提取出角蛋白。二硫键和氢键的存在使废弃羽毛具有致密的三维立体网状结构，提取角蛋白时必须将二硫键和氢键等破坏，但又不能破坏蛋白质的一级结构，并需要保留相对分子质量尽可能大的肽链，这对角蛋白的提取方法提出了很高的要求。角蛋白的提取除了传统的物理法、化学法和生物法外，一些新的方法如蒸汽闪爆技术、等离子液体法等均用于提取角蛋白。角蛋白提取的方法有很多种，围绕提取新技术、新方法的研究一直未断。当前的提取方法在废弃羽毛角蛋白提取的应用中效果差强人意，主要表现为：在较温和的提取条件下，角蛋白的高分子量可以保持，但角蛋白的得率较低；在较剧烈的提取条件下，角蛋白的得率较高，但分子量下降严重，无法满足纺丝加工的要求。因此，需要根据废弃羽毛的分子组成和结构，研究与之相适应的提取工艺。

羽毛角蛋白具有特殊的化学结构，一般认为难以单独成纤。通过加入一些其他高分子材料进行改性，可以形成纤维。因此，在再生角蛋白纤维的制备方面，大多数研究都是制备羽毛角蛋白与其它高分子共混的复合纤维，主要原因就是100％角蛋白成纤性很差。如果要制备100％角蛋白纤维，对提取的羽毛角蛋白的品质要求较高，必须要开发新型的羽毛角蛋白提取技术。即使得到100％角蛋白纤维，其拉伸强度较低，纺织加工仍然存在困难，需要对纺丝得到的纤维进行改性处理，提高其强度。然而，该领域的研究目前还未见成熟的报道。

总之，探索高效的角蛋白提取方法的研究应用已成为当前的热点，但是，由于废弃羽毛结构的复杂性，当前的提取方法仍无法得到分子量和得率均满足要求的角蛋白，基于该角蛋白的抗菌纯蛋白质纤维目前也未见报道。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述的技术缺陷，提出了本发明。本发明的目的是提供一种废弃羽毛再生纯角蛋白纤维及其制备方法，制备的再生纯角蛋白纤维具有更好的可纺性、生物降解性和可染色性能。

因此，作为本发明其中一个方面，本发明克服现有技术中存在的不足，提供一种废弃羽毛再生纯角蛋白纤维及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种废弃羽毛再生纯角蛋白纤维的制备方法，其包括，采用高温闪爆处理废弃羽毛，再用尿素处理，得到羽毛角蛋白；溶解所述羽毛角蛋白，边溶解边加入抗菌剂；加入十六烷基磺酸钠后老化，加热得到纺丝溶液；用所述纺丝溶液制备再生角蛋白纤维。