[发明专利]一种高性能再生纯角蛋白纤维的制备方法

说明书

本发明公开了一种高性能再生纯角蛋白纤维的制备方法，本发明涉及角蛋白再生纤维技术领域，包括以下步骤，废弃羊毛洗净、烘干、剪碎；将废弃羊毛在溴化锂溶液中进行超声波处理，在处理后的溶液中加入1,4‑二硫代‑DL‑苏糖醇进行高温溶解，溶解后过滤得到角蛋白提取液；在提取液中加入增粘剂，获得高粘度的纺丝液；将纺丝液进行干喷湿法纺丝，获得高强度纯角蛋白纤维，具备了通过靶向提取角蛋白的基原纤等微细结构，并利用其自组装的特性，再生成物理机械性能优异的纯角蛋白纤维，提高了角蛋白分子量的效果。

技术领域

本发明涉及角蛋白再生纤维技术领域，具体为一种高性能再生纯角蛋白纤维的制备方法。

背景技术

角蛋白在自然界中含量非常丰富，它是羽毛、毛发、羊毛、角和指甲的主要成分，纺织行业也一直希望将废弃的角蛋白再生做成纤维，以期在纺织品上得到应用，尤其是对于羊毛角蛋白的回收和利用方面，期望很高，近年来，由于角蛋白本身具有很好的生物相容性和可降解性，在医用材料、可穿戴技术、空气和水过滤等领域，都得到了广泛的关注，制备角蛋白溶液的目标是尽可能提高羊毛的溶解率，制备出稳定性高、分子量大、纯度高、无毒性的角蛋白溶液。

目前对于角蛋白溶解和再生的研究，主要还是集中在对于角朊大分子结构的提取，比较主流的提取工艺是还原法，还原法中强还原剂对于角蛋白的角朊大分子结构有一定程度的破坏，导致分子量的降低，并且给后面的纤维再生带来了困难，很难获得高性能的纤维材料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高性能再生纯角蛋白纤维的制备方法，具备了通过靶向提取角蛋白的基原纤等微细结构，并利用其自组装的特性，再生成物理机械性能优异的纯角蛋白纤维，提高了角蛋白分子量的效果，解决了还原法中强还原剂对于角蛋白的角朊大分子结构有一定程度的破坏，导致分子量的降低，并且给后面的纤维再生带来了困难，很难获得高性能的纤维材料的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高性能再生纯角蛋白纤维的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1：原料准备，将废弃羊毛洗净、烘干、剪碎；

步骤S2：超声波处理，将步骤S1中的羊毛加入到溴化锂溶液中，进行超声波处理；

步骤S3：溶解，在步骤S2中的溶液中加入1,4-二硫代-DL-苏糖醇，密封后，在氮气保护下，升温至90-95℃，振荡溶解后，进行过滤，得到羊毛角蛋白溶液；

步骤S4：增粘，在搅拌状态下，加入增粘剂和抗菌材料，离心去除上清液，得到粘稠的抗菌纺丝液；

步骤S5：纺丝及水浴牵伸，将纺丝液静置，抽真空脱泡，利用纺丝设备，进行干喷丝法纺丝，牵伸后，得到纯角蛋白长丝纤维。

可选的，所述步骤S1中废弃羊毛也可为但不局限于家禽的羽毛、猪毛、人发。

可选的，所述步骤S1中洗净工艺是采用索氏提取装置，用丙酮/乙醇混合溶剂系统清洗48小时，然后用蒸馏水冲洗，在100℃烘箱中干燥12小时。

可选的，所述步骤S2中的浴比为1：10-1:20；溶液中溴化锂浓度为7-9mol/l，超声波功率900w，超声时间2-4h，每次运行30mins运行时超声3-5s，间歇2-4S。

可选的，所述步骤S3中浴比1：10-1:20(w/v)，DTT浓度为0.05-0.1mol/l，溶解温度90-95度，溶解时间5-12h，采用400目的不锈钢丝网过滤得到角蛋白提取液。

可选的，所述步骤S4中中增粘剂采用以下中的一种，增粘剂的种类包括但不局限于，高浓度甲酸，盐酸溶液和醋酸溶液；88％甲酸的添加量为1-2％；38％盐酸的添加量为1-2％；30％醋酸添加量1-2％增粘后纺丝液粘度50-100Pa.s。

可选的，所述步骤S4抗菌材料为高乙酰度的壳聚糖。