一種蛋白質合成纖維及其製造方法
2023-05-27 22:51:36
專利名稱：一種蛋白質合成纖維及其製造方法
技術領域：
本發明屬於紡織材料，尤其涉及由植物蛋白質和動物蛋白質及聚乙烯醇為組分的合成纖維，同時還涉及這種合成纖維的製造方法。
背景技術：
公知含有蛋白質的纖維除天然的蠶絲外，日本曾在纖維蛋白質化學的刊物中公開了一種用牛奶分離出蛋白質生產合成絲的信息，這種產品擴大了生產纖維的來源，為了進一步擴大纖維的生產，並在保證纖維產品良好性能的基礎上，本發明人曾在專利「99116636.1」中公開了一種由植物蛋白質合成纖維及該纖維的製造方法，又在申請號為02109966.9的專利申請文獻中披露了一種與在前申請中植物蛋白質含量不同的合成纖維及其製造方法，這些纖維均有絲綢般的手感和良好的性能。
在專利申請號為02101961.4的申請文件中又公開了一種蛋白質合成纖維紡絲原液生產方法，在該申請中，紡絲原液中含有植物蛋白質與動物蛋白質，它給生產纖維的資源增加了新原料，但在此文件中所披露的僅是一種紡絲原液，它是生產纖維的中間產品，不能成為可供人們直接利用的纖維，而且在此溶液中雖含兩種蛋白質和聚乙烯醇，但由於兩種蛋白質配料範圍很窄，因此不能使製造纖維的天然資源充分利用，另外在該申請中植物蛋白質與動物蛋白質的配比必須相接近，而且在製造紡絲原液的過程中是把兩種蛋白質及聚乙烯醇分別溶解，再製成溶液，然後再把它們共混，並需加入多種添加劑，這不僅給制液工作增加了麻煩，提高了成本，而且會因其中添加物的殘留而有損於產品質量，由於該申請中用於溶解蛋白質的溶液主要是亞硫酸鈉水溶液，因此這種紡絲液在採用維尼綸的紡絲工藝時，會有部分蛋白質損失在凝固浴液中，因而無法保證纖維的質量。
發明內容
本發明的目的就在於提供一種有動物蛋白質和植物蛋白質及聚乙稀醇多種配比的合成纖維，同時提供該合成纖維的製造方法。
本發明目的是通過以下技術方案實現的一種蛋白質合成纖維，由植物蛋白質、動物蛋白質和聚乙烯醇組成，兩種蛋白質的總量佔纖維量的比例為從1％到小於20％或者從20％到40％或者從大於40％到99％，餘量為聚乙烯醇，當兩種蛋白質的總量佔纖維量的比例為從20％至40％時，其中一種蛋白質佔蛋白質總量的比例為從1％到25％或者從75％到99％。
所述的植物蛋白質除採用從大豆或花生或棉籽或油菜籽的粕中分離提取出的分離蛋白質外，還包括經榨油後的玉米胚芽餅中提取的分離蛋白質及各種含蛋白質的植物果實經破碎後直接提取的分離蛋白質。
所述的動物蛋白質是從明膠、蟲膠、骨膠、動物奶酪朊、糖蛋白或單細胞體動物中提取的分離蛋白質。
製造所述的蛋白質合成纖維的方法為a、將動物蛋白質和植物蛋白質的原料分別浸泡在PH為7.4～8.4或9.5～14或0.1～3.5的水溶液中，並進行攪拌，在溫度為28℃～29.5℃或者36℃～37℃經過40～360分鐘後分離除去廢渣，調浸出液的等電點，得分離蛋白質；b、把分離蛋白質溶於1≤PH≤4或PH≥7.3的、含有三乙醇胺的水溶液中，或者把分離蛋白質溶於含有三乙醇胺和洗滌劑的水溶液中，製成濃度為As的蛋白質溶液，則4％≤As＜14％或15％＜As＜22％，溶解溫度為30℃～95℃；c、把已水洗好的聚乙稀醇直接加入蛋白質溶液內，使它們共混共聚，其溫度應控制在60℃～100℃，並調製成為含蛋白質和聚乙烯醇濃度為8％～38％的紡絲溶液；d、在含有蛋白質和聚乙烯醇的溶液中加入硼酸或硼砂，經攪拌製成紡絲原液，該原液的粘度採用自流式粘度計測試應為70～400秒；e、紡絲原液再經過濾脫泡後，進入紡絲程序，在該程序中，採用溼法紡絲工藝或幹噴溼紡的紡絲工藝製成蛋白質合成纖維。
所述的步驟a中，是把動物蛋白質和植物蛋白質原料分別浸泡在鹼性溶液中，經分離去廢渣後，用酸調浸出液等電點，得分離蛋白質。
所述的步驟a中，是把動物蛋白質和植物蛋白質原料分別浸泡在酸性溶液中，經分離去廢渣後，用鹼調浸出液等電點，得分離蛋白質。
所述的步驟c中，紡絲溶液的濃度為20％～38％，所述的步驟e中採用幹噴溼紡工藝，紡絲原液經噴頭噴出的絲在空氣中行進5～250mm後，進入凝固浴液內並作溼法牽伸。
所述的步驟b中，把分離蛋白質溶於1≤PH≤4的、含有三乙醇胺的水溶液中，在紡絲程序中，凝固浴液應為鹼性。
所述的步驟b中，把分離蛋白質溶於PH≥7.3的、含有三乙醇胺的水溶液中，在紡絲程序中，凝固浴液應為酸性。
所述的步驟b中，把分離蛋白質溶於含有三乙醇胺和洗滌劑的水溶液中，在紡絲程序中，凝固浴液應為酸性。
用於調浸出液等電點的酸為鹽酸、硫酸、硼酸或磷酸。
用於調浸出液等電點的鹼為氫氧化鈉或氫氧化鉀。
按照本發明中的方法製成的合成纖維，透氣導溼性好並具有羊絨的柔軟和較好的親膚性，而且在本發明中，植物蛋白質、動物蛋白質和聚乙烯醇採用了多種不同的配比，並採用了不同的紡絲液濃度及不同的紡絲工藝，製成了多種性能的纖維，這可適應各種行業及消費者的需要。本發明中紡絲原液的配製簡單易行，不僅不會損害蛋白質的質量，而且增加了蛋白質與聚乙烯醇的互溶性，能提高產品的質量，本發明中還提供了多種紡絲方法，這些均為資源的利用及合成纖維的生產和發展提供了良好的條件。
具體實施例方式
實施例1把經水浸泡用溼法磨碎的黃豆加入PH值為9.6的鹼性溶液，在溫度為29℃的條件下溶解，料水比為1∶15，溶解時間為180分鐘，把明膠加入PH值為9.6的鹼性溶液，在溫度為28℃的條件下溶解，料水比為為1∶40，溶解過程為240分鐘，溶解過程應進行攪拌，而後靜置、分離除去廢渣，得浸出液，在浸出液中加入鹽酸，調浸出液等電點得分離蛋白質；把製得的植物分離蛋白質和動物分離蛋白質按幹固量重量比為1∶29溶於PH值為12的含三乙醇胺的水溶液中，溶解的初始溫度為30℃而後加熱到91℃，再使溫度上升到95℃，並在95℃的溫度條件下保持20分鐘，製成濃度As為4％的蛋白質溶液；將已水洗好的聚乙烯醇(PVA)直接加入蛋白質溶液內，在95℃的溫度下使其共混共聚，而後升溫至98℃並保持100分鐘，製成含動植物蛋白質和聚乙烯醇的紡絲溶液，並將該溶液調至濃度為8％，且溶液內含植物蛋白質、動物蛋白質及聚乙烯醇三種成份幹固量的重量比為1∶29∶70，再在該溶液內加入硼酸進行攪拌製成紡絲原液。
製成的紡絲原液，在常壓下靜置脫泡，經脫泡後的紡絲原液經再過濾後進入紡絲程序，紡絲原液的粘度若用「自流式粘度計」測量時，其粘度應為80秒。本實施例採用溼法紡絲工藝，經噴絲機噴頭噴出的絲進入凝固浴液內，該凝固浴液為鹽與酸的水溶液，其鹽採用硫酸鈉，酸為硫酸。該浴液中含硫酸鈉量為400～420克/升，硫酸量為0.22克/升，浴液溫度為30℃～36℃，經過凝固浴液後的絲束在空氣中進行空氣牽伸，牽伸率為2倍，經空氣牽伸後的絲束再進入浴液槽內做溼法牽伸，槽內浴液為含有硫酸鈉的水溶液，該溶液中硫酸鈉含量為440克/升，溶液溫度為90℃，槽內絲束溼牽伸率為1.5倍，溼法牽伸後絲束進入乾熱牽伸和熱定型步驟，絲束表面溫度在一熱箱中為121℃，二熱箱內為211℃，三熱箱內為228℃，四熱箱內為240℃，五熱箱內為230℃，絲束在二熱箱與三熱箱之間進行乾熱牽伸，其牽引率為2倍，三次總牽伸達6倍，經乾熱牽伸和熱定型步驟後即成為半成品，半成品再經整理和縮醛化即為成品，在整理過程應先做捲曲、切斷，再進行縮醛化，本實施例中的縮醛化溫度為40℃～64℃之間，縮醛化的溶液採用乙二醛、硫酸和硫酸銨的溶液，其乙二醛含量為5～32克/升，硫酸含量為150～200克/升，硫酸銨含量為119.9克/升。經縮醛化後的絲束再次清洗，而後經上油、烘乾後成為蛋白質合成纖維的成品即可打包出廠。
實施例2把經破碎、脫脂的黃豆和奶酪朊分別放入PH值為7.8的溶液內，在溫度為28℃的條件下溶解，溶解時間為120分鐘，溶解過程應進行攪拌，而後靜置，分離除去廢渣，得浸出液，在浸出液中加入磷酸調等電點，得分離蛋白質，把兩種分離蛋白質以5∶21的比例溶於PH值為1.5的含三乙醇胺的溶液中，溶解的初始溫度為40℃，而後加熱到95℃，並在95℃的溫度條件下保持20分鐘，製成濃度As為5％的蛋白質溶液；將已水洗好的聚乙烯醇(PVA)加入蛋白質溶液內，在95℃的溫度下使其共混共聚，升溫到98℃並保持60分鐘，製成含動植物蛋白質和聚乙烯醇的紡絲溶液，並將該溶液調至濃度為10％，且溶液內含植物蛋白質、動物蛋白質及聚乙烯醇三種成份幹固量的重量比為5∶21∶74，再在該溶液內加入硼酸進行攪拌製成紡絲原液，該原液經過濾脫泡後進入紡絲程序，紡絲原液的粘度採用自流式粘度計測量為70秒。
在紡絲程序中採用溼法紡絲工藝，噴頭噴出的絲進入凝固浴液內，該凝固浴液是鹼性，其為鹽與鹼的水溶液，鹽採用硫酸鈉，鹼為氫氧化鉀。該凝固浴液的PH值為9～12，浴液溫度為36℃～38℃，經過凝固溶液後的絲束在空氣中進行牽伸，牽伸率為2.5倍，經空氣牽伸後的絲束再進入浴液槽內做溼法牽伸，槽內浴液為含有硫酸鈉的水溶液，該溶液中硫酸鈉含量為400克/升，溶液溫度為38℃～80℃，槽內絲束溼牽伸率為2倍，溼牽伸後絲束進入乾熱牽伸和熱定型程序，絲束表面溫度在一熱箱中為141℃～180℃，二熱箱內為231℃～250℃，三熱箱內為251℃～260℃，四熱箱內為251℃～260℃，五熱箱內為241℃～250℃，絲束在二熱箱與三熱箱之間進行乾熱牽伸，其牽引率為1.5倍，三次總牽伸達7.5倍，經乾熱牽伸和熱定型步驟後的半成品，要進行清洗縮醛化，在本實施例中的縮醛化溫度為60℃，在該縮醛化的溶液中，其甲醛含量為30克/升，硫酸含量為230克/升，無水硫酸鈉含量135克/升。經縮醛化後的絲束再次清洗，而後經上油、烘乾、捲曲、定型和切斷為成品即可打包出廠。
實施例3把經脫脂的棉籽粕放入PH值為9.5的溶液內，在溫度為29.5℃的條件下溶解，料水比為1∶15，溶解時間為70分鐘，溶解過程應進行攪拌，而後靜置，分離除去廢渣，得浸出液，在浸出液中加入磷酸調等電點，得植物分離蛋白質，把蟲膠加入PH值為10的鹼性溶液中，料水比為1∶15，在溫度為29.5℃的條件下溶解，溶解時間為100分鐘，溶解過程應進行攪拌，而後靜置，分離除去廢渣，得浸出液，在浸出液中加入磷酸，調浸出液等電點得動物分離蛋白質；把植物分離蛋白質和動物分離蛋白質按0.2∶19.8的比例溶於PH值為3的含三乙醇胺的溶液中，溶解的初始溫度為30℃，而後加熱到95℃，並在95℃的溫度條件下保持20分鐘，製成濃度As為8％的蛋白質溶液；將已水洗好的聚乙烯醇(PVA)加入蛋白質溶液內，在94℃的溫度下使其共混共聚，而後升溫至100℃並保持80分鐘，製成含動植物蛋白質和聚乙烯醇的紡絲溶液，並將該溶液調至濃度為15.3％，且溶液內含植物蛋白質、動物蛋白質及聚乙烯醇三種成份幹固量的重量比為0.2∶19.8∶80，再在該溶液內加入硼酸進行攪拌製成紡絲原液，該紡絲原液採用自流式粘度測量其粘度為170秒，紡絲原液在溫度為50℃、常壓下經3.5小時靜置脫泡或40℃真空脫泡，經脫泡後的紡絲原液，再經過濾進入溼法紡絲機採用溼法紡絲，噴絲進入凝固浴液內，該凝固浴液為鹽與鹼的水溶液，其鹽採用硫酸鈉，鹼為氫氧化鉀，浴液溫度為36℃～37.9℃、PH值為10。經過凝固浴液後的絲束在空氣中進行空氣牽伸，牽伸率為2倍，經空氣牽伸後的絲束再進入浴液槽內做溼法牽伸，槽內浴液為含有硫酸銨的溶液，該溶液中硫酸銨含量為380克/升，溶液溫度為35℃～38℃，槽內絲束溼牽伸率為2.5倍，溼牽伸後絲束進入乾熱牽伸和熱定型步驟，絲束表面溫度在一熱箱中為181℃～200℃，二熱箱內為251℃～260℃，三熱箱內為261℃，四熱箱內為254℃～258℃，五熱箱內為245℃，絲束在二熱箱與三熱箱之間進行乾熱牽伸，其牽引率為1.6倍，三次總牽伸達8倍，再經乾熱牽伸後的各步驟製成纖維。
實施例4把經榨油後的玉米胚芽餅放入PH值為3的含三乙醇胺的溶液內，在溫度為36℃的條件下溶解，溶解時間為40分鐘，溶解過程應進行攪拌，而後靜置，分離除去廢渣，得浸出液，在浸出液中加入氫氧化鈉調等電點，得植物分離蛋白質。把蟲膠放入PH值為14的溶液內，在溫度為36℃的條件下溶解，溶解時間為50分鐘，溶解過程應進行攪拌，且加入過氧化鈉，而後加三乙醇胺，分離除去廢渣，得浸出液，在浸出液中加入硫酸，調浸出液等電點得動物分離蛋白質。再把植物分離蛋白質和動物分離蛋白質按18∶3的比例溶於PH值為2的含三乙醇胺的溶液中，溶解的初始溫度為30℃而後使溫度上升到95℃，並在95℃的溫度條件下保持25分鐘，製成濃度As為12％的蛋白質溶液；將已水洗好的聚乙烯醇(PVA)加入蛋白質溶液內，在60℃的溫度下使其共混共聚，而後升溫至98℃並保持90分鐘，製成含動植物蛋白質和聚乙烯醇的紡絲溶液，並將該溶液調至濃度為25％，且溶液內含植物蛋白質、動物蛋白質及聚乙烯醇三種成份幹固量的重量比為18∶3∶79，再在該溶液內加入硼酸進行攪拌製成紡絲原液，紡絲原液的粘度採用自流式粘度測量計測量時應為280秒，紡絲原液在200分鐘的時間內常壓下靜止脫泡，或在35℃的溫度下進行真空脫泡，經脫泡後的紡絲原液再經過濾進入紡絲程序，在該程序中採用幹噴溼紡的紡絲工藝製成纖維，在該紡絲工藝中噴頭距凝固浴液的距離為5mm，經噴頭噴出的絲先在空氣中行進，而後進入凝固浴液，浴液為鹽與鹼的水溶液，其鹽採用硫酸鈉，鹼為氫氧化鈉。該浴液中含硫酸鈉量為430克/升，氫氧化鈉量為35克/升，在該實施例中紡絲原液從噴頭噴出後經空氣進入浴液槽內做溼牽伸，再進入熱箱內做乾熱牽伸，經乾熱牽伸後再經熱定型、清洗、縮醛化、再次清洗、上油、烘乾、捲曲、定型等步驟製成成品。絲束從進入浴液槽後至成為成品之間的加工步驟和工藝參數與實施例2相同。
實施例5把經榨油後的玉米胚芽餅和含蛋白質的單細胞體動物分別放入PH值為11的含三乙醇胺的溶液內，其料水比為1∶16，在溫度為36.5℃的條件下溶解，溶解時間為120分鐘，溶解過程應進行攪拌，而後靜置，分離除去廢渣，得浸出液，在浸出液中加入磷酸調等電點，得分離蛋白質。再把植物分離蛋白質和動物分離蛋白質按13∶4的比例溶於PH值為3.5的含三乙醇胺的溶液中，溶解的初始溫度為45℃而後使溫度上升到95℃，並在95℃的溫度條件下保持25分鐘，製成濃度As為18％的蛋白質溶液；將已水洗好的聚乙烯醇(PVA)加入蛋白質溶液內，在70℃的溫度下使其共混共聚，而後升溫至95℃並保持60分鐘，製成含動植物蛋白質和聚乙烯醇的紡絲溶液，並將該溶液調至濃度為28％，且溶液內含植物蛋白質、動物蛋白質及聚乙烯醇三種成份幹固量的重量比為13∶4∶83，再在該溶液內加入硼酸進行攪拌製成紡絲原液，紡絲原液的粘度採用自流式粘度測量計測量時應為300秒，紡絲原液在35℃的溫度下進行真空脫泡，或在80℃常壓下靜止脫泡，經脫泡後的紡絲原液再經過濾進入紡絲程序，在該程序中採用幹噴溼紡的紡絲工藝製成纖維，在該紡絲工藝中噴頭距凝固浴液的距離為130mm，噴絲經空氣後進入凝固浴液，該浴液為鹽與鹼的水溶液。絲束在浴液槽內做溼牽伸，再進入熱箱內做乾熱牽伸，經乾熱牽伸後再經熱定型、清洗、縮醛化、再次清洗、上油、烘乾、捲曲、定型等步驟製成長絲或短纖維，其中絲束從進入浴液槽後的所有步驟的工藝參數與實施例2相同。
實施例6、本實施例中，含動植物分離蛋白質和聚乙烯醇的紡絲溶液內，植物蛋白質、動物蛋白質及聚乙烯醇三種成份幹固量的重量比為39.6∶0.4∶60，溶液濃度為20％，而製成的紡絲原液的粘度為200秒，其他的程序和工藝參數與實施例5相同。
實施例7、先把任一種含蛋白質的植物果實破碎，並和骨膠分別浸入PH值為3.2的、含三乙醇胺的酸性溶液內，料水比為1∶15，溶液溫度為29.5℃，經90分鐘後將溶液分離去渣去雜，得浸出液，用氫氧化鈉調蛋白質的等電點後，得分離蛋白質，再把植物分離蛋白質和動物分離蛋白質按35∶35的比例溶於PH為4、溫度為35℃的含三乙醇胺的溶液內溶解，再緩慢升溫到90℃，再升溫到95℃，保持18分鐘，製成濃度As為13％的含蛋白質溶液，當該溶液溫度為60℃時，在該溶液中加入經水洗的聚乙烯醇，並進行攪拌，而後將該溶液升溫到98℃，保持70分鐘，製成含動、植物蛋白質和聚乙烯醇的紡絲溶液，並將該溶液調至濃度為32％，且溶液內含植物蛋白質、動物蛋白質及聚乙烯醇三種成份幹固量的重量比為35∶35∶30，在其內加入硼砂，製成粘度為259秒的紡絲原液(原液粘度的測定採用「自流式粘度計」)。把紡絲原液溫度加至110℃，採用幹噴溼紡的紡絲工藝進行紡絲，浴液採用鹼性浴液，絲束在空氣中行進200mm後進入浴液，紡絲中其他程序與實施例4相同。
實施例8、將菜籽粕和皮膠骨膠分別浸入PH值為12.5的鹼性溶液中，溶液溫度為37℃，料水比為1∶16，溶解190分鐘，分離除渣，在所得的浸出液中加入鹽酸調等電點，製得分離蛋白質；把植物分離蛋白質和動物分離蛋白質按9∶8的比例溶解在PH為10.5的含三乙醇胺的溶液中，溫度為30℃，緩慢升溫到95℃的條件下，製成濃度為15.2％的溶液。把純淨的聚乙烯醇加入上述蛋白質溶液中，在70℃的溫度下共混共聚，而後再將溫度升到100℃，並保持60分鐘，製成含動、植物蛋白質和聚乙烯醇的紡絲溶液，並將該溶液調至濃度為38％，且溶液中植物蛋白質、動物蛋白質及聚乙烯醇三種成份幹固量的重量比為9∶8∶83，在溶液中加入硼砂製成紡絲原液，原液粘度為400秒；而後採用幹噴溼紡的紡絲工藝製成纖維，在制絲程序中，噴頭距離凝固浴液230mm，浴液採用酸性溶液，絲束從進入浴液槽後至成為成品之間的加工步驟和工藝參數與實施例1相同。
實施例9、把經榨油後的油菜籽粕和含低聚糖的蛋白，採用實施例1中製備分離蛋白質的方法，製得植物分離蛋白質和動物分離蛋白質，然把兩種分離蛋白質共同溶於溫度為15℃、由三乙醇胺和洗滌劑製成的水溶液中，溶解時間為3～4小時，使它們充分溶解，製成濃度為18％～20％的含蛋白質溶液，而後在含蛋白質的溶液中直接加入已水洗好的聚乙烯醇，並使溶解溫度由60℃緩慢升至98℃，再上升至100℃的條件下共混共聚3～4小時，製成含動植物蛋白質和聚乙烯醇的紡絲溶液，並將該溶液調至濃度為35％，且溶液內含植物蛋白質、動物蛋白質及聚乙烯醇三種成份幹固量的重量比為12∶38∶50，在溶液內加入硼砂並進行攪拌，製成紡絲原液，使其粘度為380秒，該紡絲原液經脫泡過濾後進入紡絲程序。在該程序中採用幹噴溼紡的紡絲工藝進行紡絲，噴頭距凝固浴液為250mm，絲束從噴頭噴出後先進入空氣中，再進入鹽與酸製成的凝固浴液中，經溼法牽伸，再進入熱箱內作乾熱牽伸再經熱定型、清洗、縮醛化、再次清洗、上油、烘乾、捲曲、定型等步驟製成長絲或短纖維。
實施例10、把大豆粕浸在PH值為8.4、料水比為1∶15、溫度為28℃～28.5℃的鹼性溶液中，把含蛋白質的單細胞體動物用水清洗，而後放入PH值為3.5、料水比為1∶20、溫度為29℃～29.5℃的含三乙醇胺的水溶液中，分別提取植物蛋白質和動物蛋白質，當它們分別在不同的溶液中浸泡溶解180分鐘及200分鐘後，分別經除渣，得浸出液，再分別調兩種蛋白質浸出液的等電點，得植物分離蛋白質和動物分離蛋白質，把兩種分離蛋白質均溶於PH為3.1、溫度為18℃的含三乙醇胺的溶液中，再使溶液溫度上升為86℃，製成濃度為13.5％～13.9％的蛋白質溶液，而後將經水洗好的聚乙烯醇加入上述蛋白質溶液中，使它們共混共聚，並進行攪拌，使溫度上升至99℃，保持1小時，再調含蛋白質和聚乙烯醇的溶液，使其濃度為12％，且溶液內含植物蛋白質、動物蛋白質和聚乙烯醇的比為3∶7∶90，其後程序按實施例2中所述的方法製成纖維。
實施例11、把大豆粕浸在PH值為8.5、料水比為1∶14、溫度為28℃～28.5℃的鹼性溶液中，把骨膠放入PH值為0.1、料水比為1∶19、溫度為28℃的水溶液中，分別提取植物蛋白質和動物蛋白質，當它們分別在不同的溶液中浸泡溶解130分鐘及45分鐘後，分別經除渣，得浸出液，再分別調兩種蛋白質浸出液的等電點，得植物分離蛋白質和動物分離蛋白質，把兩種分離蛋白質溶於PH為7.4、溫度為20℃的三乙醇胺溶液中，再使溶液溫度上升為88℃，製成濃度為13.9％的蛋白質溶液，而後將經水洗好的聚乙烯醇加入上述蛋白質溶液中，使它們共混共聚，並進行攪拌，使溫度上升至95℃，再調含蛋白質和聚乙烯醇的紡絲溶液，使其濃度為21.9％，且溶液內含植物蛋白質、動物蛋白質和聚乙烯醇的比例為6∶6∶88，其後程序按實施例8中所述的方法製成纖維。
實施例12、把花生粕和明膠採用實施例1中製備分離蛋白質的方法，製得植物分離蛋白質和動物分離蛋白質，然把兩種分離蛋白質共同溶於溫度為25℃的、PH值9.8、由三乙醇胺和洗滌劑製成的水溶液中，溫度緩慢升至93℃，溶解時間為3小時，使它們充分溶解，製成濃度為18％的含蛋白質溶液，而後在含蛋白質的溶液中直接加入已水洗好的聚乙烯醇，並使溶解溫度由60℃緩慢升至98℃，再上升至100℃的條件下共混共聚3小時，製成含動植物蛋白質和聚乙烯醇的紡絲溶液，並將該溶液調至濃度為23％，且溶液內含植物蛋白質、動物蛋白質及聚乙烯醇三種成份幹固量的重量比為94∶5∶1，在溶液內加入硼砂並進行攪拌，製成紡絲原液，使其粘度為100秒，該紡絲原液用與實施例1相同的工藝製成長絲或短纖維。
實施例13、把花生粕和明膠採用實施例1中製備分離蛋白質的方法，製得植物分離蛋白質和動物分離蛋白質，然把兩種分離蛋白質共同溶於溫度為28℃的、PH值10.1、由三乙醇胺和洗滌劑製成的水溶液中，溶解時間為3小時，使它們充分溶解，製成濃度為17％的含蛋白質溶液，而後在含蛋白質的溶液中直接加入已水洗好的聚乙烯醇，並使溶解溫度由60℃緩慢升至98℃，再上升至100℃的條件下共混共聚3小時，製成含動植物蛋白質和聚乙烯醇的紡絲溶液，並將該溶液調至濃度為17％，且溶液內含植物蛋白質、動物蛋白質及聚乙烯醇三種成份幹固量的重量比為0.5∶0.5∶99，在溶液內加入硼砂並進行攪拌，製成紡絲原液，使其粘度為210秒，該紡絲原液用與實施例1相同的工藝製成長絲或短纖維。
實施例14、把花生粕和明膠採用實施例1中製備分離蛋白質的方法，製得植物分離蛋白質和動物分離蛋白質，然把兩種分離蛋白質共同溶於溫度為25℃的、PH值7.3、由三乙醇胺和洗滌劑製成的水溶液中，溶解時間為3小時，緩慢升溫至81℃，使它們充分溶解，製成濃度為18％的含蛋白質溶液，而後在含蛋白質的溶液中直接加入已水洗好的聚乙烯醇，並使溶解溫度由60℃緩慢升至98℃，再上升至100℃的條件下共混共聚3小時，製成含動植物蛋白質和聚乙烯醇的紡絲溶液，並將該溶液調至濃度為23％，且溶液內含植物蛋白質、動物蛋白質及聚乙烯醇三種成份幹固量的重量比為94∶5∶1，在溶液內加入硼砂並進行攪拌，製成紡絲原液，使其粘度為100秒，最後用與實施例1相同的工藝將該紡絲原液製成長絲或短纖維。
實施例15、把棉籽粕和蟲膠採用實施例1中製備分離蛋白質的方法，製得植物分離蛋白質和動物分離蛋白質，然把兩種分離蛋白質共同溶於溫度為55℃的、PH值7.9、由三乙醇胺和洗滌劑製成的水溶液中，緩慢升溫至83℃，溶解時間為90分鐘，製成濃度為21％的含蛋白質溶液，而後在含蛋白質的溶液中直接加入已水洗好的聚乙烯醇，並使溶解溫度由60℃緩慢升至98℃，再上升至100℃的條件下共混共聚3小時，製成含動植物蛋白質和聚乙烯醇的紡絲溶液，並將該溶液調至濃度為30％，且溶液內含植物蛋白質、動物蛋白質及聚乙烯醇三種成份幹固量的重量比為50∶25∶25，在溶液內加入硼砂並進行攪拌，製成紡絲原液，使其粘度為372秒，最後用與實施例1相同的工藝將該紡絲原液製成長絲或短纖維。
實施例16、本實施例中，含動植物蛋白質和聚乙烯醇的紡絲溶液內，植物蛋白質、動物蛋白質及聚乙烯醇三種成份幹固量的重量比為2∶96∶2，溶液濃度為27％，而製成的紡絲原液的粘度為315秒，其他的程序和工藝參數與實施例5相同。
實施例17、本實施例中，含動植物蛋白質和聚乙烯醇的紡絲溶液內，植物蛋白質、動物蛋白質及聚乙烯醇三種成份幹固量的重量比為25∶30∶45，溶液濃度為26％，而製成的紡絲原液的粘度為200秒，其他的程序和工藝參數與實施例5相同。
實施例18、本實施例中，含動植物蛋白質和聚乙烯醇的紡絲溶液內，植物蛋白質、動物蛋白質及聚乙烯醇三種成份幹固量的重量比為4.9∶15.1∶80，溶液濃度為29％，而製成的紡絲原液的粘度為308秒，其他的程序和工藝參數與實施例1相同。
實施例19、本實施例中，含動植物蛋白質和聚乙烯醇的紡絲溶液內，植物蛋白質、動物蛋白質及聚乙烯醇三種成份幹固量的重量比為30.1∶9.9∶60，溶液濃度為31％，而製成的紡絲原液的粘度為316秒，其他的程序和工藝參數與實施例1相同。
實施例20、本實施例中，含動植物蛋白質和聚乙烯醇的紡絲溶液內，植物蛋白質、動物蛋白質及聚乙烯醇三種成份幹固量的重量比為7∶23∶70，溶液濃度為27％，而製成的紡絲原液的粘度為296秒，其他的程序和工藝參數與實施例5相同。
實施例21、本實施例中，含動植物蛋白質和聚乙烯醇的紡絲溶液內，植物蛋白質、動物蛋白質及聚乙烯醇三種成份幹固量的重量比為35∶40∶25，溶液濃度為26％，而製成的紡絲原液的粘度為266秒，其他的程序和工藝參數與實施例5相同。
實施例22、本實施例中，含動植物蛋白質和聚乙烯醇的紡絲溶液內，植物蛋白質、動物蛋白質及聚乙烯醇三種成份幹固量的重量比為49∶50∶1，溶液濃度為29％，而製成的紡絲原液的粘度為93秒，其他的程序和工藝參數與實施例23、本實施例中，含動植物蛋白質和聚乙烯醇的紡絲溶液內，植物蛋白質、動物蛋白質及聚乙烯醇三種成份幹固量的重量比為80∶10∶10，溶液濃度為31％，而製成的紡絲原液的粘度為104秒，其他的程序和工藝參數與實施例2相同。
在本發明的各實施例中，紡絲原液中三乙醇胺的含量應佔紡絲溶液重量的0.01％～1％，在用洗滌劑和三乙醇胺作分離蛋白質的實施例中，製成的紡絲溶液中洗滌劑的含量為每千克紡絲溶液含1～10克洗滌劑。
在本發明中，所製得的紡絲原液也可依照ZL99116636.1或者申請號為02109966.9的專利申請中公開的紡絲程序及工藝參數製成纖維。
權利要求
1.一種蛋白質合成纖維，由植物蛋白質、動物蛋白質和聚乙烯醇組成，其特徵在於兩種蛋白質的總量佔纖維量的比例為從1％到小於20％或者從20％到40％或者從大於40％到99％，餘量為聚乙烯醇，當兩種蛋白質的總量佔纖維量的比例為從20％至40％時，其中一種蛋白質佔蛋白質總量的比例為從1％到25％或者從75％到99％。
2.根據權利要求1所述的蛋白質合成纖維，其特徵在於所述的植物蛋白質除採用從大豆或花生或棉籽或油菜籽的粕中分離提取出的分離蛋白質外，還包括經榨油後的玉米胚芽餅中提取的分離蛋白質及各種含蛋白質的植物果實經破碎後直接提取的分離蛋白質。
3.根據權利要求1所述的蛋白質合成纖維，其特徵在於所述的動物蛋白質是從明膠、蟲膠、骨膠、動物奶酪朊、糖蛋白或單細胞體動物中提取的分離蛋白質。
4.製造如權利要求1所述的蛋白質合成纖維的方法，其特徵在於a、將動物蛋白質和植物蛋白質的原料分別浸泡在PH為7.4～8.4或9.5～14或0.1～3.5的水溶液中，並進行攪拌，在溫度為28℃～29.5℃或者36℃～37℃經過40～360分鐘後分離除去廢渣，調浸出液的等電點，得分離蛋白質；b、把分離蛋白質溶於1≤PH≤4或PH≥7.3的、含有三乙醇胺的水溶液中，或者把分離蛋白質溶於含有三乙醇胺和洗滌劑的水溶液中，製成濃度為As的蛋白質溶液，則4％≤As＜14％或15％＜As＜22％，溶解溫度為30℃～95℃；c、把已水洗好的聚乙稀醇直接加入蛋白質溶液內，使它們共混共聚，其溫度應控制在60℃～100℃，並調製成為含蛋白質和聚乙烯醇濃度為8％～38％的紡絲溶液；d、在含有蛋白質和聚乙烯醇的溶液中加入硼酸或硼砂，經攪拌製成紡絲原液，該原液的粘度採用自流式粘度計測試應為70～400秒；e、紡絲原液再經過濾脫泡後，進入紡絲程序，在該程序中，採用溼法紡絲工藝或幹噴溼紡的紡絲工藝製成蛋白質合成纖維。
5.根據權利要求4所述的製造方法，其特徵在於所述的步驟a中，是把動物蛋白質和植物蛋白質原料分別浸泡在鹼性溶液中，經分離去廢渣後，用酸調浸出液等電點，得分離蛋白質。
6.根據權利要求4所述的製造方法，其特徵在於所述的步驟a中，是把動物蛋白質和植物蛋白質原料分別浸泡在酸性溶液中，經分離去廢渣後，用鹼調浸出液等電點，得分離蛋白質。
7.根據權利要求4所述的製造方法，其特徵在於所述的步驟c中，紡絲溶液的濃度為20％～38％，所述的步驟e中採用幹噴溼紡工藝，紡絲原液經噴頭噴出的絲在空氣中行進5～250mm後，進入凝固浴液內並作溼法牽伸。
8.根據權利要求4或5或6所述的製造方法，其特徵在於所述的b步驟中，把分離蛋白質溶於1≤PH≤4的、含有三乙醇胺的水溶液中，在紡絲程序中，凝固浴液應為鹼性。
9.根據權利要求4或5或6所述的製造方法，其特徵在於所述的b步驟中，把分離蛋白質溶於PH≥7.3的、含有三乙醇胺的水溶液中，在紡絲程序中，凝固浴液應為酸性。
10.根據權利要求4或5或6所述的方法，其特徵在於所述的b步驟中，把分離蛋白質溶於含有三乙醇胺和洗滌劑的水溶液中，在紡絲程序中，凝固浴液應為酸性。
11.根據權利要求5所述的製造方法，其特徵在於用於調浸出液等電點的酸為鹽酸、硫酸、硼酸或磷酸。
12.根據權利要求6所述的製造方法，其特徵在於用於調浸出液等電點的鹼為氫氧化鈉或氫氧化鉀。
全文摘要
本發明公開了一種蛋白質合成纖維，由植物蛋白質、動物蛋白質和聚乙烯醇組成，兩種蛋白質的總量佔纖維量的比例為從1％到小於20％或者從20％到40％或者從大於40％到99％，餘量為聚乙烯醇，當兩種蛋白質的總量佔纖維量的比例為從20％至40％時，其中一種蛋白質佔蛋白質總量的比例為從1％到25％或者從75％到99％，本發明還公開了這種纖維的製造方法，這種纖維透氣導溼性好並具有羊絨的柔軟和較好的親膚性，本發明中紡絲原液的配製簡單易行，不僅不會損害蛋白質的質量，而且增加了蛋白質與聚乙烯醇的互溶性，能提高產品的質量。
文檔編號D01F8/00GK1515710SQ0311181
公開日2004年7月28日 申請日期2003年1月9日 優先權日2003年1月9日
發明者李官奇 申請人:李官奇