CN107699978A - 人造足丝及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种人造足丝及其制备方法，包括以下步骤：S1、提供足丝蛋白液、纺丝材料以及纺丝溶剂；S2、将纺丝材料加入至纺丝溶剂中，搅拌得到澄清溶液，向澄清溶液中加入足丝蛋白液，搅拌并通过超声波振荡，得到分散均匀的纺丝溶液；S3、将纺丝溶液通过纺丝工艺制备得到人造足丝。本发明的人造足丝的制备方法通过纺丝工艺将足丝蛋白液制成足丝，该人造足丝的制备方法由于足丝蛋白液来源广泛，其生产成本较低，并且效率高，能实现大规模生产，且通过该制备方法所制得的足丝具有较强的疏水性和收缩性，同时质量较轻。

Description

人造足丝及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种人造足丝及其制备方法，属于纳米材料领域。
背景技术
足丝是一种从瓣鳃类足部略近中央的足丝孔伸出的，以壳基质为主要成分的硬蛋白的强韧性纤维束，具有纤细、防水、防酸和防酒精的特性。但是足丝极难获取，采丝人下水300—400次之后才能够收集大约200g原料，因此这种材料极为珍贵，又不易得到。
基于上述情况，有必要提供一种人造足丝的制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种人造足丝及其制备方法，该制备方法通过多种纺丝技术制备出了足丝这一稀缺材料，并且制备得到的足丝具有性能优良、质量较轻的优点，同时，该制备方法效率高，能实现大规模生产。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种人造足丝的制备方法，包括以下步骤：
S1、提供足丝蛋白液、纺丝材料以及纺丝溶剂；
S2、将所述纺丝材料加入至所述纺丝溶剂中，搅拌得到澄清溶液，向所述澄清溶液中加入所述足丝蛋白液，搅拌并通过超声波振荡，得到分散均匀的纺丝溶液；
S3、将所述纺丝溶液通过纺丝工艺制备得到所述人造足丝。
进一步地，所述足丝蛋白液从贝类动物或软体动物中提取。
进一步地，步骤S3中，所述纺丝工艺包括静电纺丝、离心纺丝或气泡纺丝。
进一步地，所述气泡纺丝包括气流气泡纺丝或气泡静电纺丝。
进一步地，步骤S3中，在所述纺丝工艺过程中，环境温度为0至80℃。
进一步地，步骤S3中，在所述纺丝工艺过程中，环境湿度为0至90％。
进一步地，步骤S3中，在所述纺丝工艺过程中，纺丝电压为0至900kv。
为达到上述目的，本发明还提供了一种由所述的人造足丝的制备方法所制得的人造足丝。
本发明的有益效果在于：本发明的人造足丝的制备方法通过纺丝工艺将足丝蛋白液制成足丝，该人造足丝的制备方法由于足丝蛋白液来源广泛，其生产成本较低，并且效率高，能实现大规模生产，且通过该制备方法所制得的足丝具有较强的疏水性和收缩性，同时质量较轻。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1为本发明所示的人造足丝的制备方法的流程步骤图；
图2为本发明实施例一所示的人造足丝的电镜图；
图3为纯PVA纤维膜与水的接触角的示意图；
图4为本发明所示的人造足丝与水的接触角的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
请参见图1，本发明所示的人造足丝的制备方法包括以下步骤：
S1、提供足丝蛋白液、纺丝材料以及纺丝溶剂，其中，所述足丝蛋白液从贝类动物或软体动物中提取，如大蛤蜊，贻贝、蚶、江瑶和扇贝等；所述纺丝材料为一切可进行纺丝的材料，所述纺丝溶剂为能溶解相应纺丝材料的溶剂；
S2、将所述纺丝材料加入至所述纺丝溶剂中，搅拌得到澄清溶液，向所述澄清溶液中加入所述足丝蛋白液，搅拌并通过超声波振荡，得到分散均匀的纺丝溶液；
S3、将所述纺丝溶液通过纺丝工艺制备得到所述人造足丝，其中，所述纺丝工艺包括静电纺丝、离心纺丝或气泡纺丝，所述气泡纺丝包括气流气泡纺丝或气泡静电纺丝。
在该制备方法中，所述纺丝工艺的环境温度为0至80℃、环境湿度为0至90％、纺丝电压为0至900kv。
在本发明所示的人造足丝的制备方法中，所述纺丝材料和纺丝溶剂可根据实际情况进行选择，不应限制本发明的范围。
下面将结合具体的实施例来对本发明进行进一步详细地说明。
实施例一
称取聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol,PVA)4g置于烧杯中，向其中加入46g去离子水后，将烧杯密封放置于集热式磁力加热搅拌器中进行水浴加热搅拌，水浴温度为80℃。待PVA完全溶解形成均匀透明溶液后，将其配成浓度为8％的PVA溶液。随后向上述PVA溶液中加入0.5g足丝蛋白提取液和0.005g十二烷基苯磺酸钠，将烧杯置于超声波清洗器中3h，然后将烧杯放置于六连不加热磁力搅拌器上进行搅拌(室温条件)直至形成均匀分散溶液。随后将制得的纺丝液倒入储液装置，进行静电纺丝，其中纺丝电压为15kv，温度为23.2℃，湿度为43％。纺丝结束后，取下接收板，制得人造足丝纤维。请参见图2，为根据上述制备方法所制得的人造足丝的电镜图，由图可知，该人造足丝的纤维表面光滑均匀。
实施例二
称取聚乙烯吡咯烷酮(polyvinyl pyrrolidone，PVP)K90 3g置于烧杯中，向其中加入47g酒精，将烧杯密封放置于集热式磁力加热搅拌器中进行水浴加热搅拌，水浴温度为80℃。待PVP完全溶解形成均匀透明溶液后，将其配成浓度为6％的PVP溶液。随后向上述PVA溶液中加入0.5g足丝蛋白提取液和0.005g十二烷基苯磺酸钠，将烧杯置于超声波清洗器中3h，然后将烧杯放置于六连不加热磁力搅拌器上进行搅拌(室温条件)直至形成均匀分散溶液。随后将制得的纺丝液倒入储液装置，进行气泡静电纺丝，其中纺丝电压为100kv，温度为5℃，湿度为10％。纺丝结束后，取下接收板，制得人造足丝纤维。
实施例三
称取过氧乙酰硝酸酯(peroxyacetyl nitrate，PAN)5g置于烧杯中，向其中加入45g N-N二甲基甲酰胺，将烧杯密封放置于六连不加热磁力搅拌器上进行搅拌。待PAN完全溶解形成均匀透明溶液后，将其配成浓度为10％的PAN溶液。随后向上述PNA溶液中加入1g足丝蛋白提取液和0.005g十二烷基苯磺酸钠，将烧杯置于超声波清洗器中3h，然后将烧杯放置于六连不加热磁力搅拌器上进行搅拌(室温条件)直至形成均匀分散溶液。随后将制得的纺丝液倒入储液装置，进行气流气泡纺丝，温度为70℃，湿度为90％。纺丝结束后，取下接收板，制得人造足丝纤维。
以上实施例中，所述足丝蛋白提取自贻贝，诚然，在其他实施例中，还可从其他不同的贝类动物或软体动物中提取。同时，以上实施例中，所述纺丝工艺的环境温度、环境湿度以及纺丝电压在其他实施例中都可根据实际情况进行调整。并且，实施例一所采用的纺丝工艺为静电纺丝，实施例二为气泡静电纺丝，实施例三为气流气泡纺丝，诚然，在其他实施例中，所采用的纺丝工艺可根据具体情况进行选择。
称取聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol，PVA)4g置于烧杯中，向其中加入46g去离子水后，将烧杯密封放置于集热式磁力加热搅拌器中进行水浴加热搅拌，水浴温度为80℃。待PVA完全溶解形成均匀透明溶液后，将其配成浓度为8％的PVA溶液。随后将制得的纺丝液倒入储液装置，进行静电纺丝，其中纺丝电压为15kv，温度为23.2℃，湿度为43％。纺丝结束后，取下接收板，制得纯PVA纤维膜。请参见图3和图4，由图可知与纯PVA纤维膜相比，本发明所示的人造足丝纤维膜与水接触角明显增大，说明其疏水性与纯PVA纤维棉相比而言更强，具有更大的应用前景。
综上所述：本发明的人造足丝的制备方法通过纺丝工艺将足丝蛋白液制成足丝，该人造足丝的制备方法由于足丝蛋白液来源广泛，其生产成本较低，并且效率高，能实现大规模生产，且通过该制备方法所制得的足丝具有较强的疏水性和收缩性，同时质量较轻。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种人造足丝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、提供足丝蛋白液、纺丝材料以及纺丝溶剂；
S2、将所述纺丝材料加入至所述纺丝溶剂中，搅拌得到澄清溶液，向所述澄清溶液中加入所述足丝蛋白液，搅拌并通过超声波振荡，得到分散均匀的纺丝溶液；
S3、将所述纺丝溶液通过纺丝工艺制备得到所述人造足丝。
2.如权利要求1所述的人造足丝的制备方法，其特征在于，所述足丝蛋白液从贝类动物或软体动物中提取。
3.如权利要求1所述的人造足丝的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述纺丝工艺包括静电纺丝、离心纺丝或气泡纺丝。
4.如权利要求3所述的人造足丝的制备方法，其特征在于，所述气泡纺丝包括气流气泡纺丝或气泡静电纺丝。
5.如权利要求1所述的人造足丝的制备方法，其特征在于，步骤S3中，在所述纺丝工艺过程中，环境温度为0至80℃。
6.如权利要求1所述的人造足丝的制备方法，其特征在于，步骤S3中，在所述纺丝工艺过程中，环境湿度为0至90％。
7.如权利要求1所述的人造足丝的制备方法，其特征在于，步骤S3中，在所述纺丝工艺过程中，纺丝电压为0至900kv。
8.一种由权利要求1至7中任一项所述的人造足丝的制备方法所制得的人造足丝。
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