蛋白质合成纤维纺丝原液及其生产方法
专利汇可以提供蛋白质合成纤维纺丝原液及其生产方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 是一种 蛋白质 合成 纤维 纺丝原液及其生产方法，可有效的用于纺成蛋白质纤维，以解决纤维成本高及 染色 性、 色牢度 、耐热 水 性和沸水收缩率及色相差的问题，它是由动、 植物 原料，经 酸洗 ，萃取，调PH值得蛋白质凝乳，再分别用助 溶剂 溶解成为水溶液；而后将两种动、植物蛋白质水溶液按比例共混，用修饰剂修饰 氨 基酸 侧链 ，并与亲色 单体 物质共聚，再于聚乙烯醇水溶液再共混，加入交联剂调整 粘度 即可制成蛋白质纤维纺丝原液，用其纺成的纤维性能，不但具备了化纤的强度，而且具有天然蛋白质纤维的亲肤性、透气性和吸湿性，改善了耐热水性、沸水收缩率及自然色泽，且手感柔软、光泽柔和、染色性优、色牢度强，大大提高了产品 质量 。，下面是蛋白质合成纤维纺丝原液及其生产方法专利的具体信息内容。
1、一种蛋白质合成纤维纺丝原液，其特征在于是由以 重量计：动物蛋白质10-20份、植物蛋白质10-20份、 乙醇磺酸钠1-5份、聚乙烯醇57.4-74.4份及辅助材料 亚硫酸氢钠或硫酸氢钾0.3-0.7份、过氧化氢0.3-0.9 份制成。
2、根据权利要求1所述的蛋白质合成纤维纺丝原液， 其特征在于所述的动物蛋白质是从牛奶或昆虫或动物皮屑 或水生物中提取的蛋白质；植物蛋白质是从大豆粕或花生粕 或棉仁粕或油菜籽粕或葵仁粕或芝麻粕或玉米黄浆植物油 料副产品中提取出来的蛋白质。
3、实现权利要求1所述的蛋白质合成纤维纺丝原液 的生产方法是：先将动物蛋白质原料及植物白质原料分别按 料与水重量比为1比10-12的比例、浸泡在PH值4.3- 4.6，温度30-35℃的盐酸或硫酸的水溶液中，搅拌酸洗 90-120分钟；经离心分离，除去废液后的原料再以料水 重量比为1∶12的配比浸入PH8.5-9.5，温度在40-50 ℃的氢氧化钠或氢氧化钾水溶液中，陆续加入以下助剂：原 料重量3-5％的亚硫酸盐，原料重量0.2-0.5％的乙二胺 四乙酸或乙二胺四乙酸二钠，原料重量0.1-0.4％的抗坏 血酸或抗坏血酸钠，萃取50-90分钟，分离除去废液，调 PH值4.7-5.2，分离得蛋白质凝乳；将动物蛋白质凝乳和 植物蛋白质凝乳，溶入亚硫酸盐溶液中制成含蛋白质浓度 为14％-15％的溶液，然后将两种蛋白质水溶液按10 -20比10-20的配比共混在一起，升温至60-70℃ 时，加入蛋白质重量1.5-3％的氨基酸侧链修饰剂，反 应30-50分钟，再升温至80-90℃时，再加入蛋白质 重量1.7-2.3％的亚硫酸氢钠或亚硫酸氢钾，保温反应 30-40分钟，再加入乙醇黄酸钠，使其共聚，共聚温度 为75-90℃，时间为40-70分钟；将聚乙稀醇配成重 量计的14％＜浓度＜15％的比例，将其溶解成为水溶液； 再将以共聚成为重量计的14％＜浓度＜15％的蛋白质复 合水溶液与重量计的14％＜浓度＜15％的聚乙烯醇水溶 液分别以(25.6-42.6)比(74.4-57.4)的配比共混 并使其分散均匀，使PH值为6-7.3，用高分子交联剂 按原液总重量的50-130PPM的比例加入原液中保温 搅拌均匀，使其原液的粘度调整至800-1200厘泊。
4、根据权利要求3所述的蛋白质合成纤维纺丝原液 的生产方法，其特征是：将动物或水生物骨粉，按料比 水为1∶10的比例，浸泡在PH4.3、温度在30℃的盐 酸水溶液中搅拌水洗90分钟，离心分离，分离后的原料 按料水比为1∶12的配比，浸泡在PH8.5、温度为40 ℃的氢氧化钠水溶液中，分别加入以原料重量计：3％的 亚硫酸钠、0.2％的乙二胺四乙酸、0.1％的抗坏血酸，萃 取50分钟，调PH值为4.7，分离得动物蛋白质凝乳； 将大豆粕按料水比为1∶11的比例浸泡在PH4.4、温度为 33℃的硫酸水溶液中搅拌水洗110分钟，用离心机分离 出废注，分离后的豆粕按料比水1∶12的配比在浸泡在 PH9、温度为45℃的氢氧化钾水溶液中，分别加入均为原 料重量的：4％的亚硫酸钾、0.35％的乙二胺四乙酸、0.25％ 的抗坏血酸，萃取70分钟，再调PH值为4.9，分离得植 物蛋白质凝乳；将上述已制作好的动植物蛋白质凝乳，按 14.1％重量浓度配比，用蛋白质重量10％的亚硫酸 钠水溶液分别溶解，再共混在一起；升温至60℃，加入蛋 白质重量1.5％的过氧化氢，反应30分钟，在升温至80 ℃时，再加入蛋白质重量的1.7％的亚硫酸氢钠，保温反应 30分钟，再加入蛋白质重量25％的乙醇磺酸钠水溶液共 聚，其温度为75℃，时间为40分钟；将聚乙烯醇按重量 计的14％＜浓度＜15％的配比，将其溶解成为水溶液；然后 将溶解好的聚乙烯醇和聚合好的蛋白质量合水溶液，按 74.4比25.6的配比共混共聚，并使其分散均匀，PH值为 6，再用50PPM量的硼酸水溶液加入并搅拌均匀。
一、技术领域
本发明涉及一种新型纺织材料纺丝原液，尤其是一种 动植物混合蛋白质与乙醇磺酸钠及聚乙烯醇合成的蛋白质 合成纤维纺丝原液及其生产方法。
二、背景技术
公知的人工合成的动物蛋白质纤维主要是牛奶蛋白质 纤维。最近新上市的植物蛋白质纤维主要是大豆蛋白质纤 维。但蛋白质纤维生产中，其纺丝原液是纤维生产的关 健。而目前生产的牛奶蛋白质纤维纺丝原液和植物蛋白质 纤维纺丝原液，其生产都是将蛋白质(牛奶蛋白质纤维用 干酪素、植物蛋白质纤维用大豆蛋白质)简单溶解后再与 聚乙烯醇溶液共混而制得。用这种纺丝原液纺成纤维，前 者存在完全用牛奶蛋白质成本高，且原料紧缺。后者虽具 有价格低的优势，但纤维性能很差，如染色性、色牢度、 耐热水性、沸水收缩率及自然色泽、光泽都存在很多缺 点，故纤维使用范围受到限制。
三、发明内容
本发明之目的是提供一种新的蛋白质合成纤维纺丝原 液及共生产方法，利用新工艺和配方生产的纺丝原液纺成 纤维既降低了纤维的成本，又解决了纤维的染色性、色牢 度、耐热水性和沸水收缩率及色相均差的缺限问题。
本发明是这样实现的：由以重量计：动物蛋白质10- 20份、植物蛋白质10-20份、乙醇磺酸钠5-1份、聚 乙烯醇57.4-74.4份及辅助材料亚硫酸氢钠或亚硫酸氢 钾0.3-0.7份，过氧化氢0.3-0.9份作原料制成；其方 法是将富含蛋白质的动、植物原料，经酸洗后离心机分 离，再加入助剂萃取，离心分离出蛋白质乳液，调PH 值，再分离即得蛋白质凝乳；然后将其中的植物蛋白质凝 乳与动物蛋白质凝乳或商品干酪素或商品黄粉虫蛋白质， 按一定的浓度分别利用助溶剂将其溶解成为水溶液；而后 将两种动、植物蛋白质水溶液按一定比例共混，利用修饰 剂修饰氨基酸侧链，并与乙醇磺酸钠物质共聚，然后与聚乙 烯醇水溶液再共混共聚，加入分子交联剂调整粘度即可得 到纺丝原液。
利用本发明实现的纺丝原液制成的蛋白质纤维，其性 能不但具备了化纤的强度而且具有天然蛋白质纤维的亲肤 性、透气性和吸湿性，且手感柔软、光泽柔和、染色性 优、色牢度强等诸多优点。与市场上的牛奶蛋白丝相比， 原料充足且价格低廉，与新上市的植物蛋白质合成丝相 比，大大提高了生产质量，如改善了耐热水性、沸水收缩 率及自然色泽较差的弱点，特别是改变了植物蛋白质合成 丝只能用低温染色且着色性、色牢度差的缺限。并且，该 纺丝和后处理工艺及设备性能要求与维尼纶短纤维湿法纺 丝工艺和设备性能基本相同，为此选用已成熟的维尼纶工 业化生产工艺与设备，完全可以工业化大规模生产，且原 料取之不尽、用之不竭，有巨大的经济和社会效益，为纺 织业作出创造性贡献。
四、附图说明。
附图为本发明工艺生产流程图。
五、具体实施方式：
下面结合工艺流程图和实施例详细描述本发明生产方 法实现的情况。
由流程图给出，先将富含蛋白质的动物蛋白原料皮屑 或水生物骨粉及植物油料的副产品即富含植物蛋白质原料 分别按料与水重量比为1比10-12的比例、浸泡在 PH4.3-4.6、温度在30-35℃的盐酸或硫酸的水溶液 中，搅拌酸洗90-120分钟；经离心机分离，除去废液后 的原料再以料水重量比为1比12的配比浸入PH8.5-9.5、 温度在40-50℃的氢氧化钠或氢氧化钾水溶液中，陆续加 入以下助剂：原料重量3-5％的亚硫酸盐，原料重量0.2- 0.5％的乙二胺四乙酸或乙二胺四乙酸二钠，原料重量0.1- 0.4％的抗坏血酸或抗血酸钠，萃取50-90分钟，分离 除去废液得蛋白质乳液，调PH值至4.7-5.2，分离即 得蛋白质凝乳；将动物蛋白质凝乳(也可采用商品干酪 素或商品黄粉虫蛋白质)和植物蛋白质凝乳，溶入亚硫酸 盐溶液中，溶解成蛋白质浓度为14％-15％的溶液，然 后将两种蛋白质水溶液按10-20比10-20的配比共混 在一起，并升温至60-70℃时，加入蛋白质重量1.5- 3％的氨基酸侧链修饰助剂，反应30-50分钟，再升温至 80-90℃时，再加入蛋白质重量1.7-2.3％的亚硫酸氢 钠或亚硫酸氢钾，保温反应30-40分钟，再加入乙醇磺酸 钠，使其共聚，共聚温度为75-90℃，时间为40-70 分钟；将聚乙烯醇配成重量计的14％＜浓度＜15％的比 例，并按常规维尼纶生产工艺中的水洗要求及原液溶解工 艺和设备，将其溶解成为水溶液；再将以共聚成为重量计 的14％＜浓度＜15％的蛋白质复合水溶液与重量计的14％ ＜浓度＜15％的聚乙烯醇水溶液分别以(25.6- 42.6)比(74.4-57.4)的配比共混并使其分散均匀， 且控制PH值在6-7.3之间，即为＜14％浓度＜15％ 的纺丝原液，最后，用硼酸或硼砂水溶液作为高分子交 联剂按原液总重量的50-130PPM的比例加入原液中 保温搅拌均匀，使其原液的粘度调整至800-1200厘 泊即为可纺性较好的纺丝原液。在上述配料中，所述的 动物蛋白质可以是从牛奶或昆虫或动物皮屑或水生物中 提取的蛋白质；植物蛋白质可以是从大豆粕或花生粕或 棉仁粕或油菜籽粕或油葵仁粕或芝麻粕或玉米黄浆等植 物油料副产品中提取出来的蛋白质。
制成以上原液之后，选用已成熟的维尼纶湿法短纤维 的纺丝工艺与设备，将原液纺丝并加工为成品。也就是说 在原维尼纶短纤维湿法纺丝工艺与设备的基础上，利用现 代先进技术进行部分改造：如动力设备与机械变速设备改 造为变频器控制下的三相永磁式同步电动机；温度、压力 控制改造为高精度计算机控制下的数字显示仪及模拟图像 显示仪。
这种纺丝原液中动物蛋白质包括：牛奶或黄粉虫或皮 屑或动物及水生物骨粉中的蛋白质，占10-20份；植物 蛋白质包括：各种植物油料副产中的蛋白质，如大豆粕或 花生粕或芝麻粕或棉仁粕或油葵仁粕或油菜籽粕或玉米黄 浆中的蛋白质，占10-20份；聚乙烯醇占57.4-74.4 份；亲色单体乙醇磺酸钠占5-1份；辅助材料包括亚硫 酸氢钠或亚硫酸氢钾占0.3-0.7份；过氧化氢占0.3- 0.9份。
其中的蛋白质萃取工艺中的助剂为亚硫酸盐、乙二胺 四乙酸或乙二胺四乙酸二钠、抗坏血酸或抗坏血酸钠；氨 基酸侧链修饰剂为过氧化氢、亚硫酸氢钠或亚硫酸氢钾； 亲色单体物质为乙醇磺酸钠。
其中的亚硫酸盐为亚硫酸钠、亚硫酸钾、亚硫酸铵、 焦亚硫酸钠、焦亚硫酸钾。
各工艺、助剂的作用为：(1)、在常规分离蛋白质提取 工艺基础上，前水洗，洗去原料中可溶性小分子及其对纺 丝性能有害的物质，如小分子蛋白质、淀粉、灰粉、色素 及部分植酸盐类物质等；(2)、在常规的萃取过程中添 加亚硫酸盐，打开蛋白质高级结构和二硫键，使其蛋白质 内鳌合的金属离子释放出来，同时又能使蛋白质更好的从 母体内溶出、并可提高蛋白质的白度；添加乙二胺四乙 酸，可以鳌合蛋白质释放出来的金属离子不进入或少进入 蛋白质凝乳，从而提高原液的纺丝性能，并有利于提高产 品质量；(3)、蛋白质在＜14％浓度＜15％时，用常规 的溶解工艺，不仅溶解不好，而且加热还会形成凝胶，低 浓度溶解势必还要浓缩，既增加成本，又延长制作时间。 而利用亚硫酸盐溶液溶解，不但利于溶解，且对蛋白质又 有漂白作用；添加过氧化氢，能使巯基氧化成具有亲色性 的磺酸基团(-SO3H)，并使巯基不能在形成二硫健，同 时将不利于染色的3-吲哚基团修饰掉；(4)、添加亚硫酸 氢钠，能清除氧，提高蛋白质的防腐性能，同时与组氨酸 侧链发生加成反应生成亲色性的黄酸基团(-SO3Na)； (5)、添加乙醇磺酸钠，它能和氨基酸侧链上的氨基发生脱 水反应增加磺酸基团(-SO3Na)，从而提高蛋白质的热稳定 性及产品的耐热水性，同时还可适当提高纤维的白度。
下面结合实施例对本发明进一步描述。
一、蛋白质提纯：
实施例1.将动物或水生物骨粉，按料比水为1∶10的 比例，浸泡在PH4.3、温度在30℃的盐酸水溶液中搅 拌水洗90分钟。用离心机将废液分离掉，分离后的原料 按料水比为1∶12的配比，浸泡在PH8.5、温度为40 C的氢氧化钠水溶液中，分别加入以原料重量计：3％的 亚硫酸钠、0.2％的乙二胺四乙酸、0.1％的抗坏血酸，萃 取50分钟，然后分离得蛋白质乳液。再调PH值为4.7， 分离即得到蛋白质凝乳。
实施例2.将大豆粕按料水比为1∶11的比例浸泡在 PH4.4，温度为33℃的硫酸水溶液中搅拌水洗110分 钟。用离心机分离出废液，分离后的豆粕按料比水1∶12 的配比在浸泡在PH9、温度为45℃的氢氧化钾水溶液 中，分别加入均为原料重量的：4％的亚硫酸钾、0.35％ 的乙二胺四乙酸、0.25％的抗坏血酸，萃取70分钟，分 离渣后得蛋白质溶液，再调PH值为4.9，再分离即得蛋 白质凝乳。
实施例3.将葵花仁粕按实施例1或2同样的过程，水 洗PH值在4.5，温度在35℃的磷酸水溶液中，水洗 120分钟，离心分离后按料水比1∶12的配比浸泡 PH9.5，温度为50℃，分别加入5％亚硫酸铵、0.5％的 乙二胺四乙酸二钠、0.4％的抗坏血酸钠，萃取90分钟， 分离后，调PH5.2，再分离同样得蛋白质凝乳。
实施例4.将以上所述任何一种富含蛋白质的原料，按 实施例1、2的制作方法均可制得合格的蛋白质凝乳。
二、原液制作。
实施例1.将上述已制作好的动植物蛋白质凝乳，按 14.1％的重量浓度配比，利用蛋白质重量10％的亚 硫酸钠水溶液分别溶解，再共混在一起；升温至60℃， 加入蛋白质重量1.5％的过氧化氢，反应30分钟，在升温 至80℃时，再加入蛋白质重量的1.7％的亚硫酸氢钠， 保温反应30分钟，再加入蛋白质重量25％的乙醇磺酸钠 水溶液共聚，其温度为75℃，时间为40分钟；将聚乙 烯醇按14％＜浓度＜15％的配比，并按维尼纶生产工艺 中的水洗要求及原液溶解工艺和设备，将其溶解成为水溶 液；然后将溶解好的聚乙烯醇和聚合好的蛋白质复合水溶 液，按74.4比25.6的配比共混共聚，并使其分散均匀， 且控制PH6，即为待调粘度的纺丝原液；再用50PPM量 的硼酸水溶液加入并搅拌均匀，即得800-1200厘泊可 纺性能较好的纺丝原液。
实施例2.将商品干酪素和植物蛋白质凝乳分别按 14.5％的浓度配比，利用蛋白质重量13％的亚硫酸钠水溶 液分别溶解后共混在一起，并升温至65℃，加入蛋白质 重量2.25％的过氧化氢，反应40分钟，再升温85℃ 时加入2％的亚硫酸氢钠，保温反应35分钟，再加入蛋 白质重量15％的乙醇磺酸钠溶液并使其共聚，其温度为 82℃，时间为55分钟；然后与实施例1同样将已溶解 好的聚乙烯醇溶液及共聚好的蛋白质复合溶液，按66比 34的配比共混共聚，并使其分散均匀，且控制PH6.6， 即为待调粘度的纺丝原液；再加入90PPM量的硼砂水溶 液并搅拌均匀，同样得粘度为800-1200厘泊的可纺性 较好的原液。
实施例3.将商品黄粉虫蛋白质和植物蛋白质凝乳，按 14.96的配比，分别溶解于蛋白质重量15％的亚硫酸钠水 溶液，然后将两种蛋白质溶液共混在一起，升温至70 C，加入蛋白质重量3％的过氧化氢，反应50分钟，再升 温至90℃，加入2.3％亚硫酸氢钠，保温反应40分 钟，在加入蛋白质重量2.5％的乙醇磺酸钠水溶液并使其 共聚，其温度为90℃，时间为70分钟；然后与实施例 1、2同样将已溶解好的聚乙烯醇及共聚好的蛋白质复合 溶液，按57.4比42.6的配比共混共聚，并使其分散均 匀，且控制PH7.3，再加入总重量为130PPM的硼酸水 溶液并搅拌均匀，即得粘度为800-1200厘泊的可纺性 能较好的蛋白质合成原液。
实施例4.与实施例1、2、3同样的工艺将聚乙烯醇比 动物蛋白质比植物蛋白质的配比分别为：66比22比12 或66比12比22的比例，同样可得到可纺性较好的纺丝 原液。
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 用于使微原纤化纤维素脱水的方法 | 2020-05-12 | 870 |
| 原纤化装置 | 2020-05-11 | 820 |
| 微原纤化的膜 | 2020-05-11 | 345 |
| 生产原纤化纤维素的方法 | 2020-05-12 | 123 |
| 一种化学纤维生产原料 | 2020-05-11 | 570 |
| 天然纤维的原纤维化 | 2020-05-11 | 97 |
| 可溶化胶原纤维棉球 | 2020-05-11 | 8 |
| 易原纤化的纤维 | 2020-05-11 | 538 |
| 微原纤化纤维素 | 2020-05-11 | 428 |
| 化纤原料烘干锅 | 2020-05-11 | 924 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
