CN108948133A - 一种基于废弃羊毛纤维制备寡肽水溶液的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于废弃羊毛纤维制备寡肽水溶液的方法，将废弃羊毛纤维置于尿素和水组成的溶胀体系中，借助磨球的反复冲击，对溶胀的羊毛纤维形成剪切和冲击作用力，使羊毛中的角蛋白分子链段被分割和解体，形成由寡肽和片段角蛋白组成的粗溶液，经稀释、分离后制备寡肽水溶液。本发明制备工艺简单且绿色环保、具有规模化加工等优点，所制备的寡肽分子质量在600‑900道尔顿之间，可应用于化妆美容、洗发护发、生物工程以及纺织品等领域。

Description

一种基于废弃羊毛纤维制备寡肽水溶液的方法
技术领域
本发明涉及废弃资源再生利用技术领域，特别是指一种基于废弃羊毛纤维制备寡肽水溶液的方法。
背景技术
随着人们生活水平的不断提高，日常使用而丢弃的纺织品越来越多，这些生活垃圾的燃烧或者掩埋造成较大的资源浪费，同时对生态环境构成较大的危害，若对其回收再利用将有利于生态的和谐发展。羊毛纤维是纺织品中常用的纺织原料，该纤维由角蛋白组成，富含多种氨基酸，开发利用该废弃资源具有较高的价值。
目前，开发利用废弃羊毛资源主要围绕以下两个方面：1.利用废弃羊毛制备高分子量的角蛋白溶液，然后进行纤维化再生或者成膜处理，该技术多在实验室进行，规模化存在困难。2.提取废弃羊毛纤维中的氨基酸，并应用于化妆品领域，该技术成本较高。低成本、可规模化的废弃羊毛资源再利用的绿色技术是未来的发展方向。
废弃羊毛利用单纯的机械球磨，得到粉末不能水溶，球磨过程中温度高易造成蛋白质变性；化学方法有比较多：如还原法，分子质量大于20KD；氧化法，分子质量大于10KD；单纯由尿素和水组成的无法溶解羊毛。
发明内容
针对现有技术存在的问题和缺陷，本发明提出一种低成本、可规模化的废弃羊毛资源再利用的绿色技术。
实现本发明的技术方案是：一种基于废弃羊毛纤维制备寡肽水溶液的方法，将废弃羊毛以一定的浴比置于由尿素和水组成的溶胀体系中，在磨球直径为0.6cm、0.8cm、1.0cm、1.2 cm的混合磨球的配合下，球磨5h；然后更换直径为0.4cm的磨球，球磨24h，制备由寡肽和片段角蛋白组成的粗溶液；稀释、分离得到寡肽水溶液。
所述磨球直径为0.6cm、0.8cm、1.0 cm、1.2 cm的混合比例为1：2：3：4，球磨机转速350r/min，填充系数为0.0293，球料比为20：1，球磨5h。
所述更换直径为0.4cm的磨球后，以转速350r/min，填充系数为0.0293，球料比为30：1，球磨24h。
所述浴比为（1-2）:1，溶胀体系中尿素的浓度为5-8mol/L。
将寡肽和片段角蛋白组成的粗溶液用水稀释至质量浓度为5-20%。
将稀释后的粗溶液利用目数为120的尼龙网过滤，并以3000-6000r/min的转速，离心分离30-60min，取上层得寡肽水溶液。
所述寡肽水溶液中寡肽分子质量为600-900道尔顿。
本发明的有益效果是：本发明废弃羊毛纤维在水和尿素的溶胀体系中，内部角蛋白中的氢键和盐式键被破坏，表现为废弃羊毛体积的膨胀。膨胀的废弃羊毛纤维受到磨球反复的冲击和剪切作用，至使角蛋白内部的肽键和部分二硫键被打断，形成由寡肽和片段角蛋白组成的粗溶液。由于寡肽和片段角蛋白分子量的不同，离心分离可使粗溶液分层，进而完成寡肽水溶液的制备。
本发明制备工艺简单易操作，可规模化生产寡肽水溶液。所制备的寡肽分子质量在600-900道尔顿之间，可应用于化妆美容、洗发护发、生物工程以及纺织品等领域。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明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
基于废弃羊毛纤维制备寡肽水溶液的方法，步骤如下：
将废弃羊毛以1：1的浴比置于由尿素和水组成的溶胀体系中，其中尿素为5mol/L。在磨球直径为0.6cm、0.8cm、1.0 cm 、1.2 cm的混合磨球的配合下，混合比例为1：2：3：4，球磨机转速350r/min，填充系数为0.0293，球料比为20：1，球磨5h。然后更换直径为0.4cm的磨球，以转速350r/min，填充系数为0.0293，球料比为30：1，球磨24h，制备由寡肽和片段角蛋白组成的粗溶液；将由寡肽和片段角蛋白组成的粗溶液用水稀释至质量浓度为5%并在目数为120的尼龙网过滤，以3000r/min，离心分离60min，取上层（1/2），即得寡肽水溶液。
实施例2
基于废弃羊毛纤维制备寡肽水溶液的方法，步骤如下：
将废弃羊毛以2：1的浴比置于由尿素和水组成的溶胀体系中，其中尿素为6mol/L。在磨球直径为0.6cm、0.8cm、1.0 cm 、1.2 cm的混合磨球的配合下，混合比例为1：2：3：4，球磨机转速350r/min，填充系数为0.0293，球料比为20：1，球磨5h。然后更换直径为0.4cm的磨球，以转速350r/min，填充系数为0.0293，球料比为30：1，球磨24h，制备由寡肽和片段角蛋白组成的粗溶液；将由寡肽和片段角蛋白组成的粗溶液用水稀释至质量浓度为10%并在目数为120的尼龙网过滤，以4000r/min，离心分离50min，取上层（1/2），即得寡肽水溶液。
实施例3
基于废弃羊毛纤维制备寡肽水溶液的方法，步骤如下：
将废弃羊毛以2：1的浴比置于由尿素和水组成的溶胀体系中，其中尿素为7mol/L。在磨球直径为0.6cm、0.8cm、1.0 cm 、1.2 cm的混合磨球的配合下，混合比例为1：2：3：4，球磨机转速350r/min，填充系数为0.0293，球料比为20：1，球磨5h。然后更换直径为0.4cm的磨球，以转速350r/min，填充系数为0.0293，球料比为30：1，球磨24h，制备由寡肽和片段角蛋白组成的粗溶液；将由寡肽和片段角蛋白组成的粗溶液用水稀释至质量浓度为15%并在目数为120的尼龙网过滤，以5000r/min，离心分离40min，取上层（1/2），即得寡肽水溶液。
实施例4
基于废弃羊毛纤维制备寡肽水溶液的方法，步骤如下：
将废弃羊毛以1：1的浴比置于由尿素和水组成的溶胀体系中，其中尿素为8mol/L。在磨球直径为0.6cm、0.8cm、1.0 cm 、1.2 cm的混合磨球的配合下，混合比例为1：2：3：4，球磨机转速350r/min，填充系数为0.0293，球料比为20：1，球磨5h。然后更换直径为0.4cm的磨球，以转速350r/min，填充系数为0.0293，球料比为30：1，球磨24h，制备由寡肽和片段角蛋白组成的粗溶液；将由寡肽和片段角蛋白组成的粗溶液用水稀释至质量浓度为20%并在目数为120的尼龙网过滤，以6000r/min，离心分离30min，取上层（1/2），即得寡肽水溶液。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于废弃羊毛纤维制备寡肽水溶液的方法，其特征在于，将废弃羊毛以一定的浴比置于由尿素和水组成的溶胀体系中，在磨球直径为0.6cm、0.8cm、1.0 cm、1.2 cm的混合磨球的配合下，球磨5h；然后更换直径为0.4cm的磨球，球磨24h，制备由寡肽和片段角蛋白组成的粗溶液；稀释、分离得到寡肽水溶液。
2.根据权利要求1所述的基于废弃羊毛纤维制备寡肽水溶液的方法，其特征在于：所述磨球直径为0.6cm、0.8cm、1.0 cm、1.2 cm的混合比例为1：2：3：4，球磨机转速350r/min，填充系数为0.0293，球料比为20：1，球磨5h。
3.根据权利要求1所述的基于废弃羊毛纤维制备寡肽水溶液的方法，其特征在于：所述更换直径为0.4cm的磨球后，以转速350r/min，填充系数为0.0293，球料比为30：1，球磨24h。
4.根据权利要求1所述的基于废弃羊毛纤维制备寡肽水溶液的方法，其特征在于：所述浴比为（1-2）:1，溶胀体系中尿素的浓度为5-8mol/L。
5.根据权利要求1所述的基于废弃羊毛纤维制备寡肽水溶液的方法，其特征在于：将寡肽和片段角蛋白组成的粗溶液用水稀释至质量浓度为5-20%。
6.根据权利要求1所述的基于废弃羊毛纤维制备寡肽水溶液的方法，其特征在于：将稀释后的粗溶液利用目数为120的尼龙网过滤，并以3000-6000r/min的转速，离心分离30-60min，取上层得寡肽水溶液。
7.根据权利要求1-6任一项所述的基于废弃羊毛纤维制备寡肽水溶液的方法，其特征在于：所述寡肽水溶液中寡肽分子质量为600-900道尔顿。
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