CN108560261B - 一种羊毛角蛋白和丝胶蛋白纱线上浆料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种羊毛角蛋白和丝胶蛋白纱线上浆料的制备方法，解决的技术问题是蚕茧加工丝胶蛋白污水，废弃羊毛造成对环境的污染，本发明包括以下步骤：1）：制备丝胶蛋白溶液；2)制备角蛋白溶液；3）制备混合蛋白溶液：将步骤1）和步骤2)制备的丝胶蛋白溶液中的丝胶蛋白的浓度和角蛋白溶液中的角蛋白的浓度调节至同一浓度，将角蛋白溶液和丝胶蛋白溶液按照4:1‑1:4的质量比混合；4）加入辅助性试剂：得到配制好的羊毛角蛋白和丝胶蛋白纱线上浆料溶液；5）将配制好的羊毛角蛋白和丝胶蛋白纱线上浆料用于纱线上浆。本发明同时可以实现废物再利用，有效降低丝胶蛋白污水和废弃羊毛对环境的污染。

Description

一种羊毛角蛋白和丝胶蛋白纱线上浆料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种上浆方法，具体涉及一种可生物降解羊毛角蛋白和丝胶蛋白纱线上浆料的制备方法，而非传统的利用淀粉和PVA等制作纺织浆料的方法的。
背景技术
蚕丝的主要成分是由丝素蛋白和丝胶蛋白两部分组成的，其中丝素蛋白大约占蚕丝总量的70％，丝胶蛋白大约占蚕丝总量的30％。在实际生产时蚕茧加工中丝素蛋白被利用，而绝大部分丝胶蛋白在脱胶过程中随生产废水被排放，因为很难被生物降解会对环境造成严重污染，同时也造成了蛋白资源的浪费。
废弃羊毛角蛋白是一种可利用的生物资源，每年都有成百万吨的废弃羊毛角蛋白被丢弃，造成了严重的环境污染。作为一种优质的高分子蛋白质资源，其丰富的角蛋白，近年来受到了越来越多的关注。羊毛中提取的高价值角蛋白可以应用在食品、服装或生物科技等领域中。随着角蛋白提取和回收方法的不断发展和探索。用其制备的复合材料将成为二十一世纪重要的热点之一。
本发明利用一定的方法高效率的提取丝胶蛋白和羊毛角蛋白，在实验的基础上将两种蛋白质以一定的合理比例进行配比，再加入一定的助剂，制备出非传统的可生物降解的纱线上浆料，可用于棉细砂及涤纶的上浆。
发明内容
本发明要解决的技术问题是蚕茧加工中丝胶蛋白随生产废水被排放，造成丝胶蛋白污水，废弃羊毛造成对环境的污染，提供一种实现废物再利用的羊毛角蛋白和丝胶蛋白纱线上浆料的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：一种羊毛角蛋白和丝胶蛋白纱线上浆料的制备方法，包括以下步骤：1）：制备丝胶蛋白溶液；2) 制备角蛋白溶液；3）制备混合蛋白溶液：将步骤1）和步骤2)制备的丝胶蛋白溶液中的丝胶蛋白的浓度和角蛋白溶液中的角蛋白的浓度调节至同一浓度，同一浓度的浓度范围为21-26g/L，将角蛋白溶液和丝胶蛋白溶液按照4:1-1:4的质量比混合，将溶液的pH值调节至6-8之间；4）加入辅助性试剂：蛋白质稳定剂藻酸丙二酯、防腐剂双氯酚、润滑及抗静电的聚醚改性硅油，得到配制好的羊毛角蛋白和丝胶蛋白纱线上浆料溶液；5）将配制好的羊毛角蛋白和丝胶蛋白纱线上浆料用于纱线上浆，对棉细纱或涤纶细砂进行上浆。
步骤1）所述的制备丝胶蛋白溶液的步骤是：取未脱胶的家蚕或柞蚕丝，使用硼砂-碳酸钾缓冲液体系（pH11.2-11.5，0.5mol/L）来进行蚕丝脱胶，加入量为蚕丝与硼砂-碳酸钾缓冲液质量比为1:20，温度控制在90℃-100℃之间，脱胶时间1-3小时，所制备的丝胶蛋白的浓度为20.80-26.00g/L。经测定此种方法制备的丝胶蛋白分子量在1232-1974Da之间，丝胶蛋白提取率在26.0-31.3%。
对步骤1）制备的丝胶蛋白溶液去除非金属阴离子：将提取好的丝胶蛋白中加入盐酸试剂（2mol/L），将溶液的pH值调节到1.0-2.5，在90℃下加热15-30分钟，去除丝胶蛋白溶液中的碳酸根离子。因为碳酸钾提取的丝胶蛋白中含有碳酸根离子，会和水体系中金属离子在高温情况下发生沉淀，生成不溶性的盐类，所以需要去除会产生沉淀的非金属阴离子。
步骤2）所述的制备角蛋白溶液的步骤是：选择硼砂-氢氧化钙缓冲液体系（pH12.5-13.5, 0.5mol/L）作为碱剂，温度控制在90℃-100℃之间，所制备的角蛋白溶液的浓度为21.72-26.42g/L。经测定此种方法制备的角蛋白分子量在928-2385Da之间，角蛋白提取率在34.2%-50.2%之间。
步骤3）所述的角蛋白溶液和丝胶蛋白溶液混合的质量比分别为：1:1、1:2、2:1、1:4和4:1。
步骤4）所述的蛋白质稳定剂藻酸丙二酯的加入量是混合蛋白溶液总质量0.02-0.1%，防腐剂双氯酚的加入量是混合蛋白溶液总质量0.05-0.1%，润滑及抗静电的聚醚改性硅油的加入量是混合蛋白溶液总质量0.01-0.05% 。
步骤5）所述的对棉细纱或涤纶细砂进行上浆的条件是：pH 6-8、温度90-100℃、上浆时间为5-10min。测试上浆率：在90℃烘干0.5-1小时，测定浆纱前后棉纤维及涤纶纤维的质量变化，得出上浆率。同时对其退浆率进行测定，测试上浆后的纤维的力学性能：在YG061F电子单纱强力机上测试上浆好的纱线的拉伸强度和断裂伸长率，测试参数：温度：20℃，湿度：65％，隔距：250mm，速度：250mm/min；在CSI Universal Wear Tester上测定其抗摩擦性能，每个上浆条件的样品至少重复测试5次。
本发明制备原料主要来自于纺织工业及其它工业的废弃羊毛，还有来自于缫丝工业的废弃产物丝胶蛋白。本发明可以取代传统的淀粉上浆和人工合成的浆料PVA。可以有效降低纺织工业的生产成本，消除合成浆料对环境的负面影响，同时可以实现废物再利用，有效降低丝胶蛋白污水和废弃羊毛对环境的污染。此种丝胶蛋白和羊毛角蛋白混合上浆的方法，具有良好浆纱性能、具有较高的上浆率、易退浆；是一种绿色的低成本的上浆方法，具有良好的应用前景和推广价值。本发明利用一定的方法高效率的提取丝胶蛋白和羊毛角蛋白，在实验的基础上将两种蛋白质以一定的合理比例进行配比，再加入一定的助剂，制备出非传统的可生物降解的纱线上浆料，可用于棉细砂及涤纶的上浆。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种羊毛角蛋白和丝胶蛋白纱线上浆料的制备方法，包括以下步骤：
1）丝胶蛋白溶液的制备： 取未脱胶的家蚕进行脱胶， 为了得到分子量范围较窄及分子量较大的水解产物 ，使用硼砂-碳酸钾缓冲液体系（pH11.2-11.5, 0.5mol/L）来进行蚕丝脱胶，温度控制在95℃之间，脱胶时间2小时，经测定制备的丝胶蛋白分子量在1568Da，丝胶蛋白提取率为26.8 %。去除会产生沉淀的非金属阴离子：因为碳酸钠提取的丝胶中含有碳酸根离子，会和水体系中金属离子在高温情况下发生沉淀，生成不溶性的盐类。因此，将提取好的丝胶中加入盐酸试剂（2mol/L），将溶液的pH值调节到1.5，在90℃下加热20分钟，去除溶液中的碳酸根离子。
2) 角蛋白溶液的制备：在不同的温度条件、选择硼砂-氢氧化钙缓冲液体系（pH12.5-13.5, 浓度为0.5mol/L）作为碱剂，温度控制在95℃之间，经测定此种方法制备的角蛋白分子量在1345Da, 角蛋白提取率在38.64%。
3）制备混合蛋白溶液：此种方法所制备的角蛋白溶液的浓度为22.30g/L, 丝胶蛋白的浓度为25.2g/L。将两种蛋白调节至同一浓度为21g/L。将羊毛蛋白和丝胶蛋白溶液按照质量比1:1进行混合，将溶液的pH值调节至8。
4）加入其它辅助性试剂，蛋白质稳定剂藻酸丙二酯0.02%，防腐剂双氯酚0.1%，起到润滑及抗静电作用的聚醚改性硅油0.02%。混合均匀，得到配制好的羊毛角蛋白和丝胶蛋白纱线上浆料溶液。
5）将配制好的羊毛角蛋白和丝胶蛋白纱线上浆料用于纱线上浆，对棉细纱及涤纶细砂进行上浆。上浆条件是：pH 8、温度90℃、上浆时间为5min。测试在90℃烘干0.5小时，测定浆纱前后棉纤维及涤纶纤维的质量变化，得出上浆率。同时对其退浆率进行测定，测试上浆后的纤维的力学性能，在YG061F电子单纱强力机上测试上浆好的纱线的拉伸强度和断裂伸长率。测试参数：温度：20℃，湿度：65％，隔距：250mm，速度：250mm/min。在CSI UniversalWear Tester上测定其抗摩擦性能。每个上浆条件的样品至少重复测试5次。具体结果见表1及表2. 同时测定PVA合成浆料的上浆性能（同浓度），见表3。
实施例2
一种羊毛角蛋白和丝胶蛋白纱线上浆料的制备方法的制备方法，包括以下步骤：
1）丝胶蛋白溶液的制备： 取未脱胶的柞蚕丝进行脱胶， 为了得到分子量范围较窄及分子量较大的水解产物 ，使用硼砂-碳酸钾缓冲液体系：pH11.2-11.5, 浓度为0.5mol/L，来进行蚕丝脱胶，温度控制在100℃，脱胶1-3小时，经测定此种方法制备的丝胶蛋白分子量在1280Da，丝胶蛋白提取率在30.3%。去除会产生沉淀的非金属阴离子：因为碳酸钠提取的丝胶中含有碳酸根离子，会和水体系中金属离子在高温情况下发生沉淀，生成不溶性的盐类。因此，将提取好的丝胶中加入盐酸试剂2mol/L，将溶液的pH值调节到1.0，在90℃下加热30分钟，去除溶液中的碳酸根离子。
2) 角蛋白溶液的制备：在不同的温度条件、选择硼砂-氢氧化钙缓冲液体系：pH12.5-13.5, 浓度为0.5mol/L作为碱剂，温度控制在100℃，经测定此种方法制备的角蛋白分子量在952Da, 角蛋白提取率在45.8%。
3）制备混合蛋白溶液：此种方法所制备的角蛋白溶液的浓度为26.1g/L, 丝胶蛋白的浓度为20.80-25.5g/L。将两种蛋白调节至同一浓度26g/L，将羊毛蛋白和丝胶蛋白按照1:2的质量比混合，将溶液的pH值调节至7.5。
4）加入其它辅助性试剂，主要包括：蛋白质稳定剂藻酸丙二酯0.1%，防腐剂双氯酚0.08%，起到润滑及抗静电作用的聚醚改性硅油0.05%。得到配制好的羊毛角蛋白和丝胶蛋白纱线上浆料溶液。
5）将配制好的羊毛角蛋白和丝胶蛋白纱线上浆料用于纱线上浆，对棉细纱及涤纶细砂进行上浆。上浆条件是：pH 7.5、温度100℃、上浆时间为8min。测试上在90℃烘干1小时，测定浆纱前后棉纤维及涤纶纤维的质量变化，得出上浆率。同时对其退浆率进行测定，测试上浆后的纤维的力学性能，在YG061F电子单纱强力机上测试上浆好的纱线的拉伸强度和断裂伸长率。在CSI Universal Wear Tester上测定其抗摩擦性能，每个上浆条件的样品至少重复测试5次。具体结果见表1及表2. 同时测定PVA合成浆料的上浆性能（同浓度），见表3。
实施例3
一种羊毛角蛋白和丝胶蛋白纱线上浆料的制备方法，包括以下步骤：
1）丝胶蛋白溶液的制备： 取未脱胶的家蚕进行脱胶， 为了得到分子量范围较窄及分子量较大的水解产物 ，使用硼砂-碳酸钾缓冲液体系：pH11.2-11.5, 浓度为0.5mol/L，来进行蚕丝脱胶，温度控制在90之间，脱胶时间2.5小时，经测定此种方法制备的丝胶蛋白分子量在1445Da，丝胶蛋白提取率在27.2%。去除会产生沉淀的非金属阴离子：因为碳酸钠提取的丝胶中含有碳酸根离子，会和水体系中金属离子在高温情况下发生沉淀，生成不溶性的盐类。因此，将提取好的丝胶中加入盐酸试剂（2mol/L），将溶液的pH值调节到2.5，在90℃下加热25分钟，去除溶液中的碳酸根离子。
2) 角蛋白溶液的制备：在不同的温度条件、选择硼砂-氢氧化钙缓冲液体系（pH12.5-13.5, 0.5mol/L）作为碱剂，温度控制在90℃，经测定此种方法制备的角蛋白分子量在1128Da, 角蛋白提取率在37.8%。
3）制备混合蛋白溶液：此种方法所制备的角蛋白溶液的浓度为22.03g/L, 丝胶蛋白的浓度为21.6g/L。将两种蛋白调节至同一浓度22g/L，将羊毛蛋白和丝胶蛋白按照2:1的质量比混合，将溶液的pH值调节至8之间。
4）加入其它辅助性试剂，主要包括：蛋白质稳定剂藻酸丙二酯0.07%，防腐剂双氯酚0.09 %，起到润滑及抗静电作用的聚醚改性硅油0.025%。得到配制好的羊毛角蛋白和丝胶蛋白纱线上浆料溶液。
5）将配制好的羊毛角蛋白和丝胶蛋白纱线上浆料用于纱线上浆，对棉细纱及涤纶细砂进行上浆。上浆条件是：pH 8、温度98℃、上浆时间为6min。测试上在90℃烘干0.5小时，测定浆纱前后棉纤维及涤纶纤维的质量变化，得出上浆率。同时对其退浆率进行测定，测试上浆后的纤维的力学性能，在YG061F电子单纱强力机上测试上浆好的纱线的拉伸强度和断裂伸长率。测试参数：温度：20℃，湿度：65％，隔距：250mm，速度：250mm/min。在CSIUniversal Wear Tester上测定其抗摩擦性能，每个上浆条件的样品至少重复测试5次。每个上浆条件的样品至少重复测试5次。具体结果见表1及表2. 同时测定PVA合成浆料的上浆性能（同浓度），见表3。
实施例4
一种羊毛角蛋白和丝胶蛋白纱线上浆料的制备方法，包括以下步骤：
1）丝胶蛋白溶液的制备： 取未脱胶的家蚕或柞蚕丝进行脱胶， 为了得到分子量范围较窄及分子量较大的水解产物 ，使用硼砂-碳酸钾缓冲液体系（pH11.2-11.5,0.5mol/L）来进行蚕丝脱胶，温度控制在98℃之间，脱胶时间1.2小时，经测定此种方法制备的丝胶蛋白分子量在16787Da，丝胶蛋白提取率在30.2%。去除会产生沉淀的非金属阴离子：因为碳酸钠提取的丝胶中含有碳酸根离子，会和水体系中金属离子在高温情况下发生沉淀，生成不溶性的盐类。因此，将提取好的丝胶中加入盐酸试剂（2mol/L），将溶液的pH值调节到1.5，在90℃下加热22分钟，去除溶液中的碳酸根离子。
2) 角蛋白溶液的制备：在不同的温度条件、选择硼砂-氢氧化钙缓冲液体系（pH12.5-13.5, 0.5mol/L）作为碱剂，温度控制在98℃，经测定此种方法制备的角蛋白分子量在1225Da之间, 角蛋白提取率在45.2%。
3）制备混合蛋白溶液：此种方法所制备的角蛋白溶液的浓度为25.62g/L, 丝胶蛋白的浓度为24.51g/L。将两种蛋白调节至同一浓度25g/L，将羊毛蛋白和丝胶蛋白按照1:4、4:1的质量比混合，将溶液的pH值调节至7.5之间。
4）加入其它辅助性试剂，主要包括：蛋白质稳定剂藻酸丙二酯0.08%，防腐剂双氯酚0.07%，起到润滑及抗静电作用的聚醚改性硅油0.035%。得到配制好的羊毛角蛋白和丝胶蛋白纱线上浆料溶液。
5）将配制好的羊毛角蛋白和丝胶蛋白纱线上浆料用于纱线上浆，对棉细纱及涤纶细砂进行上浆。上浆条件是：pH7.5、温度98℃、上浆时间为7min。测试上在90℃烘干0.5小时，测定浆纱前后棉纤维及涤纶纤维的质量变化，得出上浆率。同时对其退浆率进行测定，测试上浆后的纤维的力学性能，在YG061F电子单纱强力机上测试上浆好的纱线的拉伸强度和断裂伸长率。测试参数：温度：20℃，湿度：65％，隔距：250mm，速度：250mm/min。在CSIUniversal Wear Tester上测定其抗摩擦性能，每个上浆条件的样品至少重复测试5次。每个上浆条件的样品至少重复测试5次。具体结果见表1及表2. 同时测定PVA合成浆料的上浆性能（同浓度），见表3。
实施例5
一种羊毛角蛋白和丝胶蛋白纱线上浆料的制备方法，包括以下步骤：
1）丝胶蛋白溶液的制备： 取未脱胶的家蚕或柞蚕丝进行脱胶， 为了得到分子量范围较窄及分子量较大的水解产物 ，使用硼砂-碳酸钾缓冲液体系（pH11.2-11.5,0.5mol/L）来进行蚕丝脱胶，温度控制在96℃，脱胶时间2小时，经测定此种方法制备的丝胶蛋白分子量在1885Da之间，丝胶蛋白提取率在30.3%。去除会产生沉淀的非金属阴离子：因为碳酸钠提取的丝胶中含有碳酸根离子，会和水体系中金属离子在高温情况下发生沉淀，生成不溶性的盐类。因此，将提取好的丝胶中加入盐酸试剂（2mol/L），将溶液的pH值调节到2.0，在90℃下加热28分钟，去除溶液中的碳酸根离子。
2) 角蛋白溶液的制备：在不同的温度条件、选择硼砂-氢氧化钙缓冲液体系（pH12.5-13.5, 0.5mol/L）作为碱剂，温度控制在96℃，经测定此种方法制备的角蛋白分子量在2287Da, 角蛋白提取率在47.8%。
3）制备混合蛋白溶液：此种方法所制备的角蛋白溶液的浓度为24.2g/L, 丝胶蛋白的浓度为23.56.g/L。将两种蛋白调节至同一浓度24g/L，将羊毛蛋白和丝胶蛋白按照4:1的质量比混合，将溶液的pH值调节至6.5。
4）加入其它辅助性试剂，主要包括：蛋白质稳定剂藻酸丙二酯0.06%，防腐剂双氯酚0.06%，起到润滑及抗静电作用的聚醚改性硅油0.06%。得到配制好的羊毛角蛋白和丝胶蛋白纱线上浆料溶液。
5）将配制好的羊毛角蛋白和丝胶蛋白纱线上浆料用于纱线上浆，对棉细纱及涤纶细砂进行上浆。上浆条件是：pH 6.5、温度93℃、上浆时间为7min。测试上在90℃烘干0.75小时，测定浆纱前后棉纤维及涤纶纤维的质量变化，得出上浆率。同时对其退浆率进行测定，测试上浆后的纤维的力学性能，在YG061F电子单纱强力机上测试上浆好的纱线的拉伸强度和断裂伸长率。测试参数：温度：20℃，湿度：65％，隔距：250mm，速度：250mm/min。在CSIUniversal Wear Tester上测定其抗摩擦性能，每个上浆条件的样品至少重复测试5次。每个上浆条件的样品至少重复测试5次。具体结果见表1及表2. 同时测定PVA合成浆料的上浆性能（同浓度）见表3。
表1. 不同质量比的羊毛角蛋白和丝胶蛋白纱线上浆料对棉细砂的上浆性能
Figure DEST_PATH_IMAGE002
表2. 不同质量比的羊毛角蛋白和丝胶蛋白纱线上浆料对涤纶细砂的上浆性能
Figure DEST_PATH_IMAGE004
表3.PVA纱线上浆料对棉细砂及涤纶细砂的上浆性能
Figure DEST_PATH_IMAGE006
从表1可以看出，使用不同比例（1:1、1:2、2:1、1:4、4:1）的蛋白, 分别在不同条件下对混合溶液对棉细纱上浆。对比其上浆率，得出混合丝胶蛋白和羊毛角蛋白对棉细纱上浆比例最高的比值为1:2。通过测试力学性能发现2:1的比值的平均断裂强力为295.33±3.2；平均断裂伸长为13.37±0.20也为力学性能的最高值。另外，其退浆率都在92%以上，抗摩擦性能在质量比1:2、 2:1及1:4时都处于较高的数值。因此丝胶和角蛋白的比值2: 1的比值最利于棉细砂上浆
从表2可以看出，使用不同比例（1:1、1:2、2:1、1:4、4:1）的蛋白混合溶液对涤纶细纱上浆。对比其上浆率，得出混合丝胶蛋白和羊毛角蛋白对涤纶细纱上浆比例最高的比值为2:1。通过测试力学性能发现2:1的比值的平均断裂强力为518.00±3.1；平均断裂伸长为26.59±0.56也为力学性能的最高值，抗摩擦性能在质量比2:1时都处于最高数值，因此丝胶和角蛋白的比值2:1的比值最利于涤纶细砂上浆。另外，其退浆率都在93.2%以上，抗摩擦性能在质量比1:2、 2:1及1:4时都处于较高的数值。
从表3可以看出，对于棉细纱来说，对比商用PVA浆料，丝胶蛋白/羊毛角蛋白混合蛋白浆料在质量比为1:2、2:1及1:4的比例下与PVA浆料的上浆性能相似，在2:1时达到最好。对于涤纶细纱来说，对比商用PVA浆料，丝胶蛋白/羊毛角蛋白混合蛋白浆料在质量比为2:1的上浆性能优于商用PVA浆料。
实施例6
一种羊毛角蛋白和丝胶蛋白纱线上浆料的制备方法，包括以下步骤：
1）制备丝胶蛋白溶液：取未脱胶的家蚕或柞蚕丝，使用硼砂-碳酸钾缓冲液体系：pH11.2-11.5，浓度为0.5mol/L，来进行蚕丝脱胶，温度控制在100℃之间，脱胶时间3小时，所制备的丝胶蛋白的浓度为26.00g/L；对丝胶蛋白溶液去除非金属阴离子：将提取好的丝胶蛋白中加入盐酸试剂2mol/L，将溶液的pH值调节到2.5，在90℃下加热30分钟，去除丝胶蛋白溶液中的碳酸根离子。
2) 制备角蛋白溶液：选择硼砂-氢氧化钙缓冲液体系pH12.5-13.5, 浓度为0.5mol/L作为碱剂，温度控制在100℃之间，所制备的角蛋白溶液的浓度为26.42g/L。
3）制备混合蛋白溶液：将步骤1）和步骤2)制备的丝胶蛋白溶液中的丝胶蛋白的浓度和角蛋白溶液中的角蛋白的浓度调节至同一浓度，将角蛋白溶液和丝胶蛋白溶液按照4:1的质量比混合，将溶液的pH值调节至6-8之间；
4）加入辅助性试剂：蛋白质稳定剂藻酸丙二酯、防腐剂双氯酚、润滑及抗静电的聚醚改性硅油，得到配制好的羊毛角蛋白和丝胶蛋白纱线上浆料溶液；所述的蛋白质稳定剂藻酸丙二酯的加入量是混合蛋白溶液总质量0.1%，防腐剂双氯酚的加入量是混合蛋白溶液总质量0.1%，润滑及抗静电的聚醚改性硅油的加入量是混合蛋白溶液总质量0.05% 。
5）将配制好的羊毛角蛋白和丝胶蛋白纱线上浆料用于纱线上浆，对棉细纱或涤纶细砂进行上浆，上浆的条件是：pH 6-8、温度90-100℃、上浆时间为5-10min。
实施例7
一种羊毛角蛋白和丝胶蛋白纱线上浆料的制备方法，包括以下步骤：
1）制备丝胶蛋白溶液：取未脱胶的家蚕或柞蚕丝，使用硼砂-碳酸钾缓冲液体系：pH11.2-11.5，浓度为0.5mol/L，来进行蚕丝脱胶，温度控制在90℃之间，脱胶时间1小时，所制备的丝胶蛋白的浓度为20.80g/L；对丝胶蛋白溶液去除非金属阴离子：将提取好的丝胶蛋白中加入盐酸试剂2mol/L，将溶液的pH值调节到1.0-2.5，在90℃下加热15分钟，去除丝胶蛋白溶液中的碳酸根离子。
2) 制备角蛋白溶液：选择硼砂-氢氧化钙缓冲液体系：pH12.5-13.5，浓度为0.5mol/L作为碱剂，温度控制在90℃之间，所制备的角蛋白溶液的浓度为21.72g/L。
3）制备混合蛋白溶液：将步骤1）和步骤2)制备的丝胶蛋白溶液中的丝胶蛋白的浓度和角蛋白溶液中的角蛋白的浓度调节至同一浓度，将角蛋白溶液和丝胶蛋白溶液按照1:4的质量比混合，将溶液的pH值调节至6-8之间；
4）加入辅助性试剂：蛋白质稳定剂藻酸丙二酯、防腐剂双氯酚、润滑及抗静电的聚醚改性硅油，得到配制好的羊毛角蛋白和丝胶蛋白纱线上浆料溶液；所述的蛋白质稳定剂藻酸丙二酯的加入量是混合蛋白溶液总质量0.02%，防腐剂双氯酚的加入量是混合蛋白溶液总质量0.05%，润滑及抗静电的聚醚改性硅油的加入量是混合蛋白溶液总质量0.01% 。
5）将配制好的羊毛角蛋白和丝胶蛋白纱线上浆料用于纱线上浆，对棉细纱或涤纶细砂进行上浆，上浆的条件是：pH 6-8、温度90-100℃、上浆时间为5-10min。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
1.本发明可以利用纺织业及其他工农业废弃的羊毛角蛋白及缫丝工业的废弃丝胶蛋白为制备原料，可以高效利用工业废物及污染物为原料为纺织业的可持续发展服务，是一种绿色高效的利用天然蛋白质资源的方法；
2.通过实验，筛选出利用羊毛角蛋白及丝胶蛋白配合的最佳比例，并且通
过加入一定配比的辅助试剂，制备出高效节能的环保型纱线上浆料；
3.本发明所制备的羊毛角蛋白和丝胶蛋白纱线上浆料使用范围较广，可以用于棉纤维及涤纶纤维的上浆，并且易分解，相对于传统难分解的PVA浆料具有明显的优点；
4.本发明所制备的羊毛角蛋白和丝胶蛋白纱线上浆料在纱线的各项上浆性能优良，具有较高的断裂强力和断裂伸长率，上浆率与退浆率与PVA浆料持平，耐磨性与PVA持平或者更高。

Claims (2)

1.一种羊毛角蛋白和丝胶蛋白纱线上浆料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1）：制备丝胶蛋白溶液：取未脱胶的家蚕或柞蚕丝，使用硼砂-碳酸钾缓冲液体系：pH11.2-11.5，浓度为0.5mol/L，来进行蚕丝脱胶，温度控制在90℃-100℃之间，脱胶时间1-3小时，所制备的丝胶蛋白的浓度为20.80-26.00g/L；将提取好的丝胶蛋白中加入浓度为2mol/L的盐酸试剂，将溶液的pH值调节到1.0-2.5，在90℃下加热15-30分钟，去除丝胶蛋白溶液中的碳酸根离子；
2) 制备角蛋白溶液：选择硼砂-氢氧化钙缓冲液体系：pH12.5-13.5，浓度0.5mol/L作为碱剂，温度控制在90℃-100℃之间，所制备的角蛋白溶液的浓度为21.72-26.42g/L；
3）制备混合蛋白溶液：将步骤1）和步骤2)制备的丝胶蛋白溶液中的丝胶蛋白的浓度和角蛋白溶液中的角蛋白的浓度调节至同一浓度，将角蛋白溶液和丝胶蛋白溶液按照1:1、1:2、2:1、1:4或4:1的质量比混合，将溶液的pH值调节至6-8之间；
4）加入辅助性试剂：蛋白质稳定剂藻酸丙二酯、防腐剂双氯酚、润滑及抗静电的聚醚改性硅油，得到配制好的羊毛角蛋白和丝胶蛋白纱线上浆料溶液；
5）将配制好的羊毛角蛋白和丝胶蛋白纱线上浆料用于纱线上浆，对棉细纱或涤纶细纱进行上浆；
步骤4）所述的蛋白质稳定剂藻酸丙二酯的加入量是混合蛋白溶液总质量的0.02-0.1%，防腐剂双氯酚的加入量是混合蛋白溶液总质量的0.05-0.1%，润滑及抗静电的聚醚改性硅油的加入量是混合蛋白溶液总质量0.01-0.05% 。
2.根据权利要求1所述的羊毛角蛋白和丝胶蛋白纱线上浆料的制备方法，其特征在于：步骤5）所述的对棉细纱或涤纶细纱 进行上浆的条件是：pH 6-8、温度90-100℃、上浆时间为5-10min。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102605439A (zh) * 2012-02-24 2012-07-25 绍兴文理学院 一种蚕丝织物脱胶方法及其装置
CN103087332A (zh) * 2013-01-21 2013-05-08 东华大学 一种用于经纱上浆的蛋白质及蛋白质基浆料的制备方法
CN103556475A (zh) * 2013-10-23 2014-02-05 浙江省纺织测试研究院 一种废旧纺织品中的蛋白质纤维酶处理回收法
CN104822867A (zh) * 2012-09-27 2015-08-05 安德烈亚斯·托伊舍尔 天然蚕丝纤维制成的制品
CN107417939A (zh) * 2017-08-18 2017-12-01 中原工学院 角蛋白和酸法明胶组装蛋白制备纱线上浆料的方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002080498A (ja) * 2000-09-05 2002-03-19 Hiroshi Akai クリキュラ黄金繭など野蚕繭からのセリシン及びフィブロイン分離方法並びに分離セリシンの利用方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102605439A (zh) * 2012-02-24 2012-07-25 绍兴文理学院 一种蚕丝织物脱胶方法及其装置
CN104822867A (zh) * 2012-09-27 2015-08-05 安德烈亚斯·托伊舍尔 天然蚕丝纤维制成的制品
CN103087332A (zh) * 2013-01-21 2013-05-08 东华大学 一种用于经纱上浆的蛋白质及蛋白质基浆料的制备方法
CN103556475A (zh) * 2013-10-23 2014-02-05 浙江省纺织测试研究院 一种废旧纺织品中的蛋白质纤维酶处理回收法
CN107417939A (zh) * 2017-08-18 2017-12-01 中原工学院 角蛋白和酸法明胶组装蛋白制备纱线上浆料的方法

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