[发明专利]植物蛋白质合成丝及其制造方法

说明书

本发明属于纺织材料，尤其涉及包含有植物蛋白质为其中组分的合成丝，同时涉及这种合成丝的制造方法。

公知的含有蛋白质的纤维均为动物蛋白质，如天然丝，它是由蚕茧抄制成的，这种丝的取得要付出很多的劳动和极长的时间而且产量低。而日本曾在纤维化学杂志中公开了一种用牛奶分离出蛋白质与丙烯腈共同混制成牛奶蛋白质丝，这种合成丝若付于工业化生产能起到缩短成丝时间，增加产量的效果，但由于它采用的是动物蛋白质，故产品成本极高。

本发明的目的是提供一种成本低、吸湿性、透气性好的含有植物蛋白质的合成丝，同时提供该合成丝的制造方法。

达到上述目的的技术方案为：

这种植物蛋白质合成丝，它的组分为植物蛋白质和聚乙烯醇高分子聚合物，植物蛋白质占总重量的23～55份，聚乙烯醇高分子聚合物占总重量的77～45份。

所述的植物蛋白质是从大豆或花生或棉籽或油菜籽的粕中分离提取出的蛋白质。

这种植物蛋白质合成丝的制造方法包括加工成半成品中的程序和半成品之后的冷却、缩醛化、水洗、上油、烘干、卷曲、定型和切断程序，其加工成半成品的程序依次为：从含有天然植物蛋白质植物的粕中提取纯分离蛋白质；把提纯后的分离蛋白质再溶解成溶液，并浓缩到浓度为15～20％；把聚乙烯醇高分子聚合物溶解，成为浓度为15～20％的水溶液；把浓度为15～20％的分离蛋白质溶液和15～20％的聚乙烯醇高分子聚合物溶液按配比混合并搅拌均匀制成纺丝原液；将纺丝原液进行脱泡后进入湿法纺丝机采用湿法纺丝；由纺丝喷帽中出来的丝进入凝固浴液，经过湿浴牵伸、烘干、干热牵伸和热定型程序。

把提纯后的分离蛋白质再溶解成溶液，应采用PH值为8.5～12.5的碱性溶液，溶解时间3～8小时，溶解温度40℃～100℃，溶解后的溶液应浓缩至15～20％浓度的溶液；聚乙烯醇高分子聚合物的溶解温度为98℃～130℃，溶解时间2～4小时，溶液浓度调至15％～20％；按配比混合后的蛋白质溶液和聚乙烯醇高分子聚合物溶液，应在95℃～100℃的温度下搅拌1小时，制成粘度为34～180毫米²/秒的纺丝原液；纺丝原液在温度为80℃～95℃，在常压下静置4～10小时进行脱泡；经脱泡后的纺丝原液在湿法纺丝时，喷丝速度为8～17米/分钟，进入的凝固浴液为盐和酸的水溶液，其盐含量为420～438克/升，酸含量为0.26～0.5克/升，浴液温度为38℃～43℃；丝束在湿浴牵伸和干热牵伸中的总牵伸倍数为4～9倍；在后期的缩醛化程序中：醛化液温度为65℃～70℃，缩醛化溶液为含有醛、酸和无水硫酸钠的溶液；醛类含量为32～80克/升，酸含量为240～300克/升；无水硫酸钠的含量为120～200克/升。

把提纯后的分离蛋白质再溶解成溶液时初始温度为40℃～45℃，PH值为8.5～9，每隔1小时使温度上升8℃～12℃，PH值每隔2小时上升1～1.5个值，溶解时间为6～8小时，再溶解的蛋白质溶液采用负压浓缩。

按本发明技术方案中所采用的植物蛋白和聚乙烯醇高分子聚合物所用比例，并按本发明中的制造工艺生产出的合成丝，其性能与蚕丝物理性能相近似。因此具有吸湿性和透气性好的优点，由于该种蛋白质是一种植物蛋白，且从粕料中提取，故使产品成本大大降低，它又是采用工业化生产，与养蚕抄丝的制丝方法相比成丝时间将大大缩短。再加之产品的原料是以大豆、花生等含植物蛋白的粕料为主，因此改变了以往植物蛋白只可做食品的观念，本发明对农作物的深加工开辟了新的方向，因此它具有极大的社会效益。

下面结合附图与实施例做进一步说明。

图1为工艺流程图。

实施例1：取豆粕加入PH值为9～10的氢氧化钠水溶液，粕料与上述溶液之比为1∶15，在温度为30℃～35℃中浸泡4小时，然后用离心分离机将粕渣与浸提液分离；将氯化氢加入浸提液中，调蛋白质等电点使分离蛋白质沉淀，将沉淀出的分离蛋白质加入水进行水洗，移出上部清液，再次水洗，反复三次，将沉淀物再送入分离机脱水分离，使纯蛋白质收集储存待用。

将制得的纯蛋白质再加入PH值为9的氢氧化钠溶液使其溶解，浓度达5％～7％，溶解初始温度为40℃，溶解时间到1小时后，使其温度上升10℃，依次类推每隔1小时上升10℃，溶解过程要调整溶液的PH值，每两小时上升一个PH值，整个溶解时间用6小时，而后将蛋白质溶液打在另一容器内冷却、静置后将溶液浓缩至16％～19％的浓度。

将聚乙烯醇高分子聚合物(PVA)加入水，在110℃的温度下使其溶解，溶解时间3小时，溶解后调至浓度为18％～20％。