CN1912202A - 多功能花生蛋白纤维及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能花生蛋白纤维及其制造方法，其含有花生蛋白纤维90％～93％、罗布麻蛋白纤维7％～10％；它是将分离提纯的花生蛋白质溶解在温度40℃～60℃、浓度为25g/l～50g/l的氢氧化钠溶液1～3小时；再加入1％～30％的丙烯酰胺和0.1％～1％的引发剂，搅拌均匀在温度30℃～60℃时反应1～4小时后，经发酵、压滤、脱硫、水洗、酸洗、水洗、上油、脱水、烘干后得到花生蛋白纤维粘胶丝，其中还加有0.8％～10％的罗布麻蛋白纤维；本发明的花生蛋白纤维具有抑菌、防紫外线和远红外线及软化血管和降压的功能，其原材料资源广，成本低，能大批量生产，用其纺织出的衣物柔软、有光泽、轻便舒适。

Description

多功能花生蛋白纤维及其制造方法

技术领域

本发明涉及纺织工业材料及其制造方法，具体的说是用花生加工过的剩余物——花生饼粕，加以浆粕、硫酸、氢氧化钠、二氧化碳、丙稀酰胺、醛类、罗布麻蛋白纤维为主要原料，而合成的多功能花生蛋白纤维及其制造方法。

背景技术

近年来，随着人们生活方式的改变和消费水平的提高，纺织原料正发生巨大的变化，为了适应穿着轻便、舒适的特点，纺织原材料趋向“轻、柔、松、垂”、舒适美观、护理方便和卫生保健等功能成为人们追求的目标，这些因素促进、推动了纺织原材料的发展；据报道，有用牛奶蛋白制成纤维的，有用蚕蛹蛋自制成纤维的，有用大豆蛋白生产纤维的，而中国专利局于2005年10月19日公开了申请号为200410023938.1的“利用花生蛋白生产纤维的方法”的发明专利，它是利用在备好提纯的花生蛋白溶液中，加入助剂(1.6％～1.5％)、人工合成酶(0.4％～0.5％)，在温度为50℃～60℃的容器中搅拌30～40分钟，放置1～2小时，再添加羟基和氰基高聚物(59％～54％)，配制成一定浓度的蛋白纺丝液，经60℃～70℃搅拌50至60分钟熟成后，抽成0.9～3.0dtex的丝束，然后将丝束通过醛液进行稳定，再经过卷曲加热(100℃左右)定型，最后切成5至10厘米各种长度规格的纺织用纤维，但是存在的缺陷是：按此方法得到的花生蛋白纺丝的可纺性很差，不能大批量的生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种原材料资源广，成本低，吸湿性、透气性及可纺性好，易于加工，手感柔软，能大批量生产的多功能花生蛋白纤维及其制造方法。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是，利用从花生饼粕中提取花生蛋白，制造花生蛋白纤维及其生产方法包括：

1、花生蛋白纤维：

原料成份：花生蛋白纤维、罗布麻蛋白纤维

配方比例：花生蛋白纤维90％～93％

罗布麻蛋白纤维7％～10％

2、花生蛋白纤维的制造方法：

将分离提纯的花生蛋白质溶解在温度40℃～60℃，浓度为25g/l～50g/l的氢氧化钠水溶液1～3小时得到花生蛋白溶液；再按花生蛋白质的固体重量比加入1％～30％的丙烯酰胺和0.1％～1％的引发剂，搅拌均匀在温度30℃～60℃的条件下反应1～4小时，将上述溶液过滤后得到花生蛋白纺丝液；然后将得到的花生蛋白纺丝液按体积比将27～184份花生蛋白纺丝液加入1000份粘胶中进行动态和静混合后；用纺前注射法进行纺丝，经含硫酸、硫酸钠、硫酸锌组成的凝固浴发酵5～7小时后，放入反应釜中用板框压滤机压滤得丝饼；最后将丝饼与甲醛、硫酸、硫酸钠的混合液混合进行缩醛化处理1～3小时，再经过脱硫、水洗、酸洗、水洗、上油、脱水、烘干后得到花生蛋白纤维素粘胶丝；其特征在于：所述的缩醛液是由5～25克/升硫酸、130～250克/升硫酸钠、10～50克/升醛类组成，其醛类包括甲醛、乙二醛、戊二醛和苯甲醛中的任意一种。

为增加花生蛋白纤维的可纺性，在其中加入从罗布麻的根、茎中提取的蛋白纤维，(罗布麻本身中药草)罗布麻蛋白纤维的制造方法同花生蛋白纤维的制造方法；在抽纱前将含罗布麻蛋白纤维0.8％～10％的罗布麻蛋白纤维纺丝液，加入到花生蛋白纺丝液中。

优点及积极效果：

1)、花生蛋白纤维对大肠杆菌、金色葡萄球菌、白色真菌捻球皮肤病达95％以上，其还具有防紫外线和远红外线及软化血管和将压的功能；

2)、加工花生蛋白纤维的原材料资源广，成本低，能大批量生产，适合棉、麻、丝、毛、绒及各种绿色纺织混纺，故经济效益明显；

3)花生蛋白纤维的吸湿性、透气性及可纺性好，易于加工，手感柔软，用其纺织出的衣物柔软、有光泽、轻便舒适，故社会效益明显。

具体实施方式

下面用实施例对本发明作进一步的阐述。

实施例1

将分离提纯的花生蛋白质10千克溶解于50升温度为50℃，浓度为25g/l的氢氧化钠水溶液中，溶解时间3小时，完全溶解后得到花生高蛋白溶液；再按花生蛋白质的固体重量比5％加入丙烯酰胺0.5千克和引发剂双氧水0.05千克，在温度50℃条件下反应3小时，将上述溶液过滤后得到花生蛋白纺丝液；然后将得到的花生蛋白纺丝液按体积比将27～184份花生蛋白纺丝液加入1000份粘胶中进行动态和静混合后；用纺前注射法进行纺丝，同时加入0.8％罗布麻蛋白纤维纺丝液1kg，喷丝头规格为PN-12-30-0.075，纺丝速度为73.5米/分钟，凝固浴温度为50℃、硫酸含量135g/l、硫酸钠含量275g/l、硫酸锌含量115g/l，发酵57小时后，放入反应釜中，用板框压滤机压滤得丝饼；纺成的丝饼再用由25g/l硫酸、200g/l硫酸钠、45g/l乙二醛组成的酸醛液，在温度45℃时醛化处理3小时，再经过脱硫、水洗、酸洗、水洗、上油、脱水、烘干后得到含蛋白质为5％的花生高蛋白纤维素粘胶长丝。

实施例2

将分离提纯的花生蛋白质60千克溶解于260升温度为40℃，浓度为50g/l的氢氧化钠水溶液中，溶解时间2.5小时，完全溶解后得到花生高蛋白溶液；再按花生蛋白质的固体重量比25％加入丙烯酰胺15千克和引发剂双氧水0.5千克，在温度45℃条件下反应4小时，将上述溶液过滤后得到花生蛋白纺丝液；然后将得到的花生蛋白纺丝液按体积比将183份花生蛋白纺丝液加入1000份粘胶中进行动态和静混合后；用纺前注射法进行纺丝，同时加入1.2％罗布麻蛋白纤维纺丝液12kg，喷丝头规格为PN-15000-0.06，纺丝速度为50米/分钟，凝固浴温度为48℃、硫酸含量100g/l、硫酸钠含量320g/l、硫酸锌含量9g/l，发酵6小时后，放入反应釜中，用板框压滤机压滤得丝饼；纺成的丝饼再用由10g/l硫酸、150g/l硫酸钠、50g/l乙二醛组成的酸醛液，在温度40℃时醛化处理1小时，再经过脱硫、水洗、酸洗、水洗、上油、脱水、烘干后得到含蛋白质为40％的花生蛋白纤维素粘胶短纤维。

实施例3

提纯的花生蛋白质15千克溶解于60升温度为50℃，浓度为30g/l的氢氧化钠水溶液中，溶解时间1小时，完全溶解后得到花生蛋白溶液；再按花生蛋白质的固体重量比的10％加入丙烯酰胺1.5千克和引发剂双氧水0.5千克，在温度50℃条件下反应2小时，将上述溶液过滤得到花生高蛋白纺丝液；然后将得到的花生蛋白纺丝液按体积比将90份花生蛋白纺丝液加入1000份粘胶中进行动态和静混合后；用纺前注射法经连续纺丝机进行纺丝，同时加入10％罗布麻蛋白纤维纺丝液1.5kg，喷丝头规格为PN-4-30-0.08，纺丝速度为170米/分钟，凝固浴温度为60℃、硫酸含量150g/l、硫酸钠含量230g/l、硫酸锌含量11g/l，发酵6.5小时后，放入反映釜中，用板框压滤机压滤得丝饼；纺成的丝饼再用由15g/l硫酸、180g/l硫酸钠、30g/l乙二醛组成的酸醛液，在温度45℃时醛化处理2小时，再经过脱硫、水洗、酸洗、水洗、上油、脱水、烘干后卷绕成筒，得到含蛋白质为20％的花生高蛋白纤维素连续粘胶长丝。

连续纺生产的大豆、花生高蛋白纤维素纤维物理对比指标如下表：

	工艺参数	大豆	花生
				1.干断裂强度	CN/dtex	1.89	2.11
2.湿断裂强度	CN/dtex	0.89	1.43
				3.干断裂伸长	％	14.5	16.17
4.干伸CV值	％	5.57	7.02
				5.线密度	dtex	109.6	127.8
6.线密度偏差	％	-1.4	-1.63
				7.线密度CV值	％	1.28	1.63
8.单丝根数	根	30	52
				9.单丝根数偏差	％	0	0
10.染色均匀度	级	3.5	3.5

为使本发明更利于实施，特作如下实验：

实验例1

花生纤维纯纺或混纺的混色纺纱线

对花生纤维进行漂白脱色、染色，使纤维具有各种不同符合要求的颜色；根据产品颜色要求搭配好不同原料纤维的比例。称取纤维后将花生纤维与其它纤维分开堆放。将闷放后的花生纤维与其它纤维按混纺比例进行辅层混和，然后以小量混棉方式进行混料，如果投料批量较大，则均匀分成若干组进行小量混和。原料混和好后，在清花工序将各种不同颜色、不同性质的原料进行更进一步的混和并定量成卷；在花生纤维给油预处理工艺中，花生纺纱油剂按1∶7～9的比例用水稀释，然后按花生纤维重量的0.6％～0.9％加入(纯油量)油水，加油后的回潮率一般为12％～15％，再混和均匀后闷放24～48小时后使用。实验例纱线主要参数：

实验例	实验例1	实验例2	实验例3
				纱线比例	花生25％ 棉75％	花生100％	花生50％棉50％
纺纱支数	30S	40S	60S/2
				单纱捻度	800T/m	950T/m	1200T/m
股线捻度	/	/	650T/

实验例工艺流程中主要工艺参数表：

流程	工艺参数	取值范围	实验例1	实验例2	实验例3
						混料工艺	回潮率(％)	12～15	12	14	15
含油率(％)	0.6～0.9	0.9	0.8	0.6
					闷放时间(小时)		24～28	24	36	48
清花	回潮率(％)	8～11	10	8							11
					棉卷干定量(克/米)	400～450	450	450	400
	棉卷长度(米)	35～40	36	40						35

梳棉	生条干定量(克/5米)	18～30	29.75	18	24
						回潮率(％)	7～9	8	7	9
	道夫速度(转/分)	15～22	22	20	15
						并条(三道并合)	干定量(克/5米)	14～20	15	16	19
并合数(根)	6～8	6	7	8
					牵伸倍数		5.5～8.5	5.9	6.5	8.1
车速(m/min)	200～300	216	287	278
					粗纱		干定量(克/10米)	3.0～6.0	3.5	4.0	5.5
牵伸倍数	5～12	6	11	8
						加捻系数	90～120	92	112	104
锭速(转/分)	600～1000	775	730	869
						细砂	干定量(克/100米)	0.98～5.9	1.28	5.4	4.7
牵伸倍数	15～35	23	31	27
					捻度(T/m)		400～1200	460	689	1105
锭速(转/分)	9000～15000	9600	11000	13600
					络筒		络纱速度(米/分)	800～1400	1400	1200	900
捻线	捻度(T/m)	210～1100	210	850		110
					锭速(转/分)		9000～13000	9600	11000	13600

实验例2

花生蛋白纤维天鹅绒

花生纤维天鹅绒及生产方法，其特征是以花生纤维纱为原粒，其生产工艺流程是：花生纤维棉纱→针织→烘焙→初剪→煮炼→染色→皂洗→固色柔软脱水→精剪→定型→打卷。

其中针织用圆筒机在车间温度19℃～25℃、湿度50％～60％的情况下以车速15～25转/分钟织造；烘焙用滚筒机在温度80℃烘焙20秒；煮炼工序是以双氧水(H2O2)、氢氧化钠(NAOH)、渗透剂、稳定剂为配料加水煮炼，各种配料的用量为(占水重量百分数)：

双氧水                                             4％～7％

氢氧化钠                                           2％～5％

渗透剂                                             0.3％～0.6％

稳定剂                                             2％～4％

具体煮炼方法是将水加温至30℃时加入渗透剂、稳定剂，然后继续加温至65℃时加入双氧水，氢氧化钠，将布料加入后再升温至80℃～98℃时保持温度30～50秒钟。

染色所用原料的配方为(占水重量百分数)：

丝用匀染剂                                         0.4％～0.6％

染料                                               2％～8％

盐(NACL)                                           2％～5％

具体方法是将水、布料及各种原料放入染色机内，边加温搅拌至升温至80℃～90℃时保温20～40分钟。

皂洗工序净化剂的加入量为水重量的0.4％～0.6％。

固色柔软工序采用无甲醛固色、柔软剂为原料，其中无甲醛固色剂的加入量为水重的0.5％～1％，柔软剂的加入量为水重量的3％～4％；固色、柔软时间各为20秒。

其它工序均按常规已有技术进行。

用上述技术方案生产的花生纤维天鹅绒，属绿色环保面料，且具有易染色，色彩鲜艳，色牢度高，绒面光滑，不倒毛的优点。

实验例3

聚集纺纺制纯花生蛋白纤维纱线

原料性能指标：花生蛋白纤维细度1.2～1.5旦，长度38毫米。

聚集纺纺制纯花生蛋白纤维纱线的加工方法其特征是通过如下步骤实现的：

(1)采用聚集纺纱技术

聚集纺纱技术是在传统的FA507细纱机上，主要采用气流聚集，网络圈形式的聚集纺装置；该聚集纱线毛羽少，强力高，在保持与提高经纱可织性条件下，可节省化学浆40％～50％，使整经断头减少25％～35％；在剑杆织机上织造时，10万纬断头比普通环锭纱减少30％～35％，在喷气织机上断头降低40％～45％，引纬率提高25％～30％。针织用聚集沙时，其效率比普通环锭纱可提高30％～60％。

(2)采用针对花生蛋白纤维的细纱工艺

根据花生高蛋白纤维表面光滑，纤维间抱合力差等特点，本试验采用了特有的聚集纺细纱工艺。前组合件牵伸力为0.98～1.08，后牵伸倍数为1.15～1.20，负压为2.85kpa～3.15kpa。纺纱车间温度保持在25℃～28℃，湿度保持在60％～70％。

聚集纺与传统环锭纺纯花生蛋白纤维纱线毛羽程序

测试纱线的特性	1mm	2mm	3mm	4mm	5mm	6mm	7mm	8mm	9mm
										传统纺毛羽(1/10m)	997.8	199.2	52.6	23.3	12.5	6.5	2.5	1.47	0.6
集聚纺毛羽	830.1	109.9	12.5	0.8	0.5	0	0	0	0

综上所述聚集纺与传统环锭纺纯花生蛋白纤维纱线毛羽程序是一个较佳实施程序，并非用来限定本试验的实施范围。

Claims (3)

1、多功能花生蛋白纤维，原料成份：花生蛋白纤维、罗布麻蛋白纤维，其特征在于：含有花生蛋白纤维90％～93％，罗布麻蛋白纤维7％～10％。

2、多功能花生蛋白纤维制造方法，其特征在于：将花生中分离提纯的花生蛋白质溶解在温度40℃～60℃、浓度为25g/l～50g/l的氢氧化钠水溶液1～3小时得到花生蛋白溶液；再按花生蛋白质的固体重量比加入1％～30％的丙烯酰胺和0.1％～1％的引发剂，搅拌均匀在温度30℃～60℃的条件下反应1～4小时，将上述溶液过滤后得到花生蛋白纺丝液；然后将得到的花生蛋白纺丝液按体积比将27～184份花生蛋白纺丝液加入1000份粘胶中进行动态和静混合后；用纺前注射法进行纺丝，经含硫酸、硫酸钠、硫酸锌组成的凝固浴发酵5～7小时后，放入反映釜中，用板框压滤机压滤得丝饼；最后将丝饼与甲醛、硫酸、硫酸钠的混合液混合进行缩醛化处理1～3小时，再经过脱硫、水洗、酸洗、水洗、上油、脱水、烘干后得到花生蛋白纤维素粘胶长丝，为增加花生蛋白纤维的可纺性，在其中加入从罗布麻蛋白纤维。

3、根据权利要求2所述的多功能花生蛋白纤维制造方法，其特征在于：在抽纱前将0.8％～10％的罗布麻蛋白纤维纺丝液，加入到花生蛋白纺丝液中混合。