CN101649506B - 花生蛋白纤维素共混复合纤维及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种花生分离蛋白纤维素共混复合纤维及制备方法。所述的共混复合纤维，包括花生分离蛋白和纤维素。其制备方法为：(1)配制花生蛋白溶液；(2)配制纤维素溶液；(3)将生蛋白溶液和纤维素溶液按比例充分混匀，再经过板框压滤机过滤，真空静止脱泡后，于室温下，在凝固浴中通过湿法纺丝法制备花生蛋白纤维素共混纤维；(4)共混纤维经脱硫、水洗、脱水、缩醛处理、水洗、上油、干燥致密、卷曲、定型，即得。本发明的共混复合纤维具有良好的吸湿性、透气性，可纺性好，其原料来源广，成本低，能大批量生产，具有较好的经济效益和社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种花生蛋白质、纤维素制成的复合纤维及其制备方法，属于纺织领域。
背景技术
近年来，随着人们生活方式的改变和消费水平的提高，纺织原料正在发生巨大变化，为了适应穿着轻便、舒适和营养保健的特点，纺织原材料趋向“轻、柔、松、垂”、舒适美观、护理方便和卫生保健等功能成为人们追求的目标，这些因素促进、推动了纺织原材料的发展：据报道有用牛奶蛋白制成纤维的，有用大豆蛋白制成纤维的，有用花生蛋白制成纤维的，但是还没有花生蛋白和纤维素共混纤维的报道。
我国是花生生产和消费大国，花生饼粕每年产量在250万吨左右，除了少部分提取花生蛋白用于医药和食品行业外，绝大部分用于动物饲料，资源利用率低，是对资源的一种巨大浪费。利用从花生饼粕中提取的花生蛋白，生产花生蛋白纤维，不但解决了资源浪费问题，而且为纺织行业提供了一种很好的原料。提高了花生的附加值。但是单纯的花生蛋白纤维可纺性很差，不能进行工业化生产，
发明内容：
本发明的目的在于提供一种原材料来源广泛，成本低，吸湿性、透气性及可纺性好，易于加工，能大批量生产的多功能花生蛋白纤维素混和纤维。
本发明所述的花生蛋白纤维素共混复合纤维的成分包括花生蛋白和纤维素。
所述的纤维素原料是棉纤维；所述的纤维素含量为98％。
本发明的另一个目的是提供一种花生蛋白纤维素共混复合纤维的制备方法。
为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
(1)配制花生蛋白溶液；
(2)配制纤维素溶液；
(3)将生蛋白溶液和纤维素溶液按比例充分混匀，再经过滤减压脱泡后经过板框压滤机过滤，真空静止脱泡后，于室温下，在凝固浴中通过湿法纺丝法，将花生蛋白纤维素混合溶液喷丝制备花生蛋白纤维素共混纤维；
(4)共混纤维经脱硫、水洗、脱水、缩醛处理、水洗、上油、干燥致密、卷曲、定型，即得。
步骤(1)所述的花生蛋白溶液是将蛋白质含量≥55％，脂肪含量≤1％的全脱脂花生蛋白粉溶于浓度为3-8％的氢氧化钠溶液中，使花生蛋白完全溶解，根据加入的花生蛋白粉的质量，调节花生蛋白溶液的浓度为2-5％。
步骤(2)所述的纤维素溶液是将纤维素溶于铜氨溶液中得到纤维素溶液，纤维素溶液的质量百分比浓度为35-65％；所述的铜氨溶液是由碱式碳酸铜、氨水和纯净水混合而成的，碱式碳酸铜质量百分比浓度为1-5％，氨水质量百分比浓度为55-75％。
步骤(3)所述的将花生蛋白溶液和纤维素溶液按照1/3-1/1比例充分混匀；
所述的凝固浴包括：浓硫酸15-25g/l，硫酸钾200-220g/l；凝固浴温度保持在45℃到60℃，牵引倍数为2-3倍。
步骤(4)所述的脱硫是将共混纤维经浓度为15-17g/l的亚硫酸钠溶液，温度为50-70℃，时间为7-10min，进行脱硫；
所述的缩醛是采用乙二醛溶液进行缩醛处理，乙二醛浓度为15-30％，温度为18-35度，时间为10-15分钟；
所述的上油是指上油温度在55-65度，油剂配方为氨皂2-4g/l，上油率4-7％；所述的干燥致密、卷曲、定型是干燥致密温度为100-150度，卷曲温度为60-90度，最后在100-150度下气蒸定型。
本发明生产的花生蛋白纤维素共混纤维，具有原料来源广泛，成本低，吸湿性、透气性及可纺性好，易于加工的优点，便于工业化生产，具有良好的经济效益和社会效益。
具体实施方式
下面结合具体的实例对本发明的技术方案进一步说明：
实施例1
将蛋白质含量55％，脂肪含量1％的全脱脂花生蛋白粉溶于浓度为3％的氢氧化钠溶液中，使花生蛋白完全溶解，根据加入的花生蛋白粉的质量，调节花生蛋白溶液的浓度为2％。将纤维素溶于铜氨溶液中(碱式碳酸铜质量百分比浓度为1％，氨水质量百分比浓度为55％)，充分混匀，得到纤维素溶液，纤维素溶液的质量百分比浓度在35％。将花生蛋白溶液和纤维素溶液按照1∶3比例充分混匀。再经过滤减压脱泡后经过板框压滤机过滤，真空静止脱泡后，在凝固浴中(凝固浴配方浓硫酸15g/l，硫酸钾200g/l。凝固浴温度保持在45℃，牵引倍数为2倍)通过湿法纺丝法将混合溶液喷丝制备花生蛋白纤维素共混纤维。共混纤维经亚硫酸钠溶液脱硫，亚硫酸钠浓度为15g/l，温度为50℃，时间为7min。然后水洗、脱水、采用乙二醛溶液进行缩醛处理(乙二醛浓度为15％，温度为18℃，时间为10分钟)。然后水洗，上油，上油温度在55℃，油剂配方为氨皂2g/l，上油率4％。干燥致密化温度为100℃，卷曲温度为60℃，最后在100℃下气蒸定型得到纺织性好的花生蛋白纤维素共混纤维。
实施例2
将蛋白质含量60％，脂肪含量0.8％的全脱脂花生蛋白粉溶于浓度为5％的氢氧化钠溶液中，使花生蛋白完全溶解，根据加入的花生蛋白粉的质量，调节花生蛋白溶液的浓度为2.5％。将纤维素溶于碱式碳酸铜质量百分比浓度在3％，铜氨溶液中氨水质量百分比浓度在65％的铜氨溶液中，充分混匀得到纤维素溶液，纤维素溶液的质量百分比浓度在50％。将花生蛋白溶液和纤维素溶液按照1∶2的比例充分混匀。再经过滤减压脱泡后经过板框压滤机过滤，真空静止脱泡后，在凝固浴中(凝固浴配方浓硫酸20g/l，硫酸钾210g/l。凝固浴温度保持在55度，牵引倍数为2.5倍)通过湿法纺丝法将混合溶液喷丝制备花生蛋白纤维素共混纤维。共混纤维经亚硫酸钠溶液脱硫，亚硫酸钠浓度为16g/l，温度为60度，时间为8min。然后水洗、脱水、采用乙二醛溶液进行缩醛处理(乙二醛浓度为20％，温度为25度，时间为12分钟)。然后水洗，上油，上油温度在60度，油剂配方为氨皂3g/l，上油率5％。干燥致密化温度为120度，卷曲温度为70度，最后在120度下气蒸定型得到纺织性好的花生蛋白纤维素共混纤维。
实施例3
将蛋白质含量65％，脂肪含量0.5％全脱脂花生蛋白粉溶于浓度为8％的氢氧化钠溶液中，使花生蛋白完全溶解，根据加入的花生蛋白粉的质量，调节花生蛋白溶液的浓度为5％。将纤维素溶于碱式碳酸铜质量百分比浓度在5％，铜氨溶液中氨水质量百分比浓度在75％的铜氨溶液中得到纤维素溶液充分混匀，纤维素溶液的质量百分比浓度在65％。将花生蛋白溶液和纤维素溶液按照1∶1比例充分混匀。再经过滤减压脱泡后经过板框压滤机过滤，真空静止脱泡后，在凝固浴中(凝固浴配方浓硫酸25g/l，硫酸钾220g/l。凝固浴温度保持在60度，牵引倍数为3倍)通过湿法纺丝法将混合溶液喷丝制备花生蛋白纤维素共混纤维。共混纤维经亚硫酸钠溶液脱硫，亚硫酸钠浓度为17g/l，温度为70度，时间为10min。然后水洗、脱水、采用乙二醛溶液进行缩醛处理(乙二醛浓度为30％，温度为35度，时间为15分钟)。然后水洗，上油，上油温度在65度，油剂配方为氨皂4g/l，上油率7％。干燥致密化温度为150度，卷曲温度为90度，最后在150度下气蒸定型得到纺织性好的花生蛋白纤维素共混纤维。
实施例4
将蛋白质含量70％，脂肪含量0.4％的全脱脂花生蛋白粉溶于浓度为4％的氢氧化钠溶液中，使花生蛋白完全溶解，根据加入的花生蛋白粉的质量，调节花生蛋白溶液的浓度为3％。将纤维素溶于铜氨溶液中(碱式碳酸铜质量百分比浓度为4％，氨水质量百分比浓度为70％)，充分混匀，得到纤维素溶液，纤维素溶液的质量百分比浓度在40％。将花生蛋白溶液和纤维素溶液按照0.5∶1比例充分混匀。再经过滤减压脱泡后经过板框压滤机过滤，真空静止脱泡后，在凝固浴中(凝固浴配方浓硫酸20g/l，硫酸钾210g/l。凝固浴温度保持在55℃，牵引倍数为2.5倍)通过湿法纺丝法将混合溶液喷丝制备花生蛋白纤维素共混纤维。共混纤维经亚硫酸钠溶液脱硫，亚硫酸钠浓度为16g/l，温度为55℃，时间为9min。然后水洗、脱水、采用乙二醛溶液进行缩醛处理(乙二醛浓度为25％，温度为20℃，时间为13分钟)。然后水洗，上油，上油温度在58℃，油剂配方为氨皂3g/l，上油率4％。干燥致密化温度为110℃，卷曲温度为80℃，最后在110℃下气蒸定型得到纺织性好的花生蛋白纤维素共混纤维。
实施例5
将蛋白质含量75％，脂肪含量0.6％的全脱脂花生蛋白粉溶于浓度为7％的氢氧化钠溶液中，使花生蛋白完全溶解，得到花生蛋白溶液，花生蛋白溶液的浓度为4％。将纤维素溶于铜氨溶液中(碱式碳酸铜质量百分根据加入的花生蛋白粉的质量，调节比浓度为2％，氨水质量百分比浓度为68％)，充分混匀，得到纤维素溶液，纤维素溶液的质量百分比浓度在60％。将花生蛋白溶液和纤维素溶液按照0.8∶1比例充分混匀。再经过滤减压脱泡后经过板框压滤机过滤，真空静止脱泡后，在凝固浴中(凝固浴配方浓硫酸23g/l，硫酸钾215g/l。凝固浴温度保持在58℃，牵引倍数为3倍)通过湿法纺丝法将混合溶液喷丝制备花生蛋白纤维素共混纤维。共混纤维经亚硫酸钠溶液脱硫，亚硫酸钠浓度为17g/l，温度为63℃，时间为10min。然后水洗、脱水、采用乙二醛溶液进行缩醛处理(乙二醛浓度为28％，温度为33℃，时间为14分钟)。然后水洗，上油，上油温度在63℃，油剂配方为氨皂4g/l，上油率5％。干燥致密化温度为140℃，卷曲温度为85℃，最后在140℃下气蒸定型得到纺织性好的花生蛋白纤维素共混纤维。
实施例6
将蛋白质含量63％，脂肪含量0.2％的全脱脂花生蛋白粉溶于浓度为7％的氢氧化钠溶液中，使花生蛋白完全溶解，根据加入的花生蛋白粉的质量，调节花生蛋白溶液的浓度为4.5％。将纤维素溶于铜氨溶液中(碱式碳酸铜质量百分比浓度为3.5％，氨水质量百分比浓度为72％)，充分混匀，得到纤维素溶液，纤维素溶液的质量百分比浓度在55％。将花生蛋白溶液和纤维素溶液按照0.9∶1比例充分混匀。再经过滤减压脱泡后经过板框压滤机过滤，真空静止脱泡后，在凝固浴中(凝固浴配方浓硫酸21g/l，硫酸钾205g/l；凝固浴温度保持在52℃，牵引倍数为3倍)通过湿法纺丝法将混合溶液喷丝制备花生蛋白纤维素共混纤维。共混纤维经亚硫酸钠溶液脱硫，亚硫酸钠浓度为16g/l，温度为66℃，时间为10min。然后水洗、脱水、采用乙二醛溶液进行缩醛处理(乙二醛浓度为23％，温度为27℃，时间为11分钟)。然后水洗，上油，上油温度在60℃，油剂配方为氨皂3.5g/l，上油率6％。干燥致密化温度为125℃，卷曲温度为85℃，最后在125℃下气蒸定型得到纺织性好的花生蛋白纤维素共混纤维。
实施例7
将蛋白质含量58％，脂肪含量0.8％的全脱脂花生蛋白粉溶于浓度为7％的氢氧化钠溶液中，使花生蛋白完全溶解，根据加入的花生蛋白粉的质量，调节花生蛋白溶液的浓度为5％。将纤维素溶于铜氨溶液中(碱式碳酸铜质量百分比浓度为2％，氨水质量百分比浓度为68％)，充分混匀，得到纤维素溶液，纤维素溶液的质量百分比浓度在52％。将花生蛋白溶液和纤维素溶液按照0.4∶1比例充分混匀。再经过滤减压脱泡后经过板框压滤机过滤，真空静止脱泡后，在凝固浴中(凝固浴配方浓硫酸15g/l，硫酸钾200g/l。凝固浴温度保持在59℃，牵引倍数为2倍)通过湿法纺丝法将混合溶液喷丝制备花生蛋白纤维素共混纤维。共混纤维经亚硫酸钠溶液脱硫，亚硫酸钠浓度为15g/l，温度为51℃，时间为7min。然后水洗、脱水、采用乙二醛溶液进行缩醛处理(乙二醛浓度为29％，温度为19℃，时间为12分钟)。然后水洗，上油，上油温度在64℃，油剂配方为氨皂2g/l，上油率6％。干燥致密化温度为145℃，卷曲温度为75℃，最后在145℃下气蒸定型得到纺织性好的花生蛋白纤维素共混纤维。
实施例8
将蛋白质含量66％，脂肪含量0.7％的全脱脂花生蛋白粉溶于浓度为5％的氢氧化钠溶液中，使花生蛋白完全溶解，根据加入的花生蛋白粉的质量，调节花生蛋白溶液的浓度为2％。将纤维素溶于铜氨溶液中(碱式碳酸铜质量百分比浓度为4％，氨水质量百分比浓度为69％)，充分混匀，得到纤维素溶液，纤维素溶液的质量百分比浓度在62％。将花生蛋白溶液和纤维素溶液按照0.6∶1比例充分混匀。再经过滤减压脱泡后经过板框压滤机过滤，真空静止脱泡后，在凝固浴中(凝固浴配方浓硫酸24g/l，硫酸钾210g/l。凝固浴温度保持在61℃，牵引倍数为2倍)通过湿法纺丝法将混合溶液喷丝制备花生蛋白纤维素共混纤维。共混纤维经亚硫酸钠溶液脱硫，亚硫酸钠浓度为15g/l，温度为60℃，时间为8min。然后水洗、脱水、采用乙二醛溶液进行缩醛处理(乙二醛浓度为16％，温度为19℃，时间为10分钟)。然后水洗，上油，上油温度在57℃，油剂配方为氨皂3g/l，上油率5％。干燥致密化温度为105℃，卷曲温度为65℃，最后在105℃下气蒸定型得到纺织性好的花生蛋白纤维素共混纤维。
Claims (3)
1.一种花生蛋白纤维素共混复合纤维，其特征在于，该纤维是以花生蛋白和98％纤维素为原料制成；所述的纤维素原料是棉纤维；
所述的花生蛋白纤维素共混复合纤维采用以下方法制备：
(1)配制花生蛋白溶液；
(2)配制纤维素溶液；
(3)将花生蛋白溶液和纤维素溶液按比例充分混匀，再经过板框压滤机过滤，真空静止脱泡后，于室温下，在凝固浴中通过湿法纺丝法制备花生蛋白纤维素共混纤维；
(4)共混纤维经脱硫、水洗、脱水、缩醛处理、水洗、上油、干燥致密、卷曲、定型，即得；
步骤(1)所述的花生蛋白溶液是将蛋白质含量≥55％，脂肪含量≤1％的全脱脂花生蛋白粉溶于浓度为3-8％的氢氧化钠溶液中，使花生蛋白完全溶解，得到花生蛋白溶液，花生蛋白溶液的浓度为2-5％；
步骤(2)所述的纤维素溶液是将纤维素溶于铜氨溶液中得到纤维素溶液，纤维素溶液的质量百分比浓度为35-65％；
步骤(3)所述的将花生蛋白溶液和纤维素溶液按照1∶3-1∶1比例充分混匀；所述的凝固浴包括：浓硫酸15-25g/l，硫酸钾200-220g/l；凝固浴温度保持在45℃到60℃，牵引倍数为2-3倍；
步骤(4)所述的脱硫是将共混纤维经浓度为15-17g/l的亚硫酸钠溶液，温度为50-70℃，时间为7-10min，进行脱硫。
2.根据权利要求1所述的花生蛋白纤维素共混复合纤维制备方法，其特征在于，所述的铜氨溶液是由碱式碳酸铜、氨水和纯净水混合而成的，碱式碳酸铜质量百分比浓度为1-5％，氨水质量百分比浓度为55-75％。
3.根据权利要求1所述的花生蛋白纤维素共混复合纤维制备方法，其特征在于，所述的缩醛是采用乙二醛溶液进行缩醛处理，乙二醛浓度为15-30％，温度为18-35度，时间为10-15分钟；所述的上油是指上油温度在55-65度，油剂配方为氨皂2-4g/l，上油率4-7％；所述的干燥致密、卷曲、定型是干燥致密温度为100-150度，卷曲温度为60-90度，最后在100-150度下气蒸定型。
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