[发明专利]畜禽毛角蛋白基复合薄膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及用还原超声水解法或氧化超声水解法制备的畜禽毛角蛋白制成的复合薄膜及其制备方法。

背景技术

石油基塑料薄膜如包装袋的大量应用，产生了大量废弃塑料。由于普通塑料不能被生物降解，在常温、常湿下需要约200年才分解，影响农作物吸收养营养成份和水份，动物误食后将会导致死亡，危害生态平衡，造成白色污染。

近年来，生物降解塑料已受到普遍重视。目前生物降解塑料所用原料主要是淀粉、纤维素等生物基聚合物。以聚乳酸、琥珀酸共聚物及淀粉改性等3类绿色塑料已上市，但因比普通用塑料高出几倍的价格，使得这种塑料很难普及推广使用。

在皮革工业、毛纺工业、家禽养殖业中，每年产生大量的废弃畜禽毛，弃置后容易造成蚊蝇孳生、产生细菌、病毒和难闻以及有毒害气体，危害人体健康、污染环境。将废弃畜禽毛制备成角蛋白溶液，再制成复合薄膜取代现有的石油基塑料包装袋，对有效地利用自然资源、保护环境、节约石油、减轻白色污染等具有十分重要意义。

专利公开号为CN1267502C、发明名称为《一种蛋白膜及其制备方法》的中国专利，采用畜禽毛制备防水或不防水蛋白膜，该方法采用软化、碾碎、水解、制膜工艺步骤，其中软化工艺步骤用0.4％～1.0％的强碱处理时间长达24～96小时。水解工艺步骤采用浓度为0.1％～1.5％的蛋白酶水溶液浸泡12～48小时，煮沸得蛋白胶，制胶时间过长。制膜工艺步骤先将蛋白胶预热，再与增强剂聚乙烯醇、羧甲基纤维素等及增塑剂丙三醇等混匀后涂膜。

专利公开号为CN1157443C、发明名称为《柔韧丝素蛋白膜及其制备方法》的中国专利，以蚕丝为主要原料，经脱胶、溶解、透析、提纯，再添加环氧树脂交联剂、催化剂搅拌均匀，经干燥处理后加工成柔韧丝素蛋白膜。这种方法，工艺复杂，所制备的蛋白膜的成本太高，使得这种膜不能广泛推广使用。

发明内容

本发明所要解决的一个技术问题在于克服上述蛋白膜制备方法的缺点，提供一种拉伸强度高、断裂伸长率小、可降解的畜禽毛角蛋白基复合薄膜。

本发明所要解决的另一个技术问题在于提供一种设计合理、工艺简单、操作简便的畜禽毛角蛋白基复合薄膜的制备方法

解决上述技术问题所采用的技术方案包括下述步骤：其特征在于它由下述的重量份配比的原料组成：

畜禽毛角蛋白液    10～29份

成膜剂            1份

交联剂            0～1份

增塑剂            0～0.5份。

上述的畜禽毛角蛋白液中，畜禽毛角蛋白的重量浓度为5％～15％；成膜剂为聚乙烯醇或醋酸纤维素；交联剂为戊二醛或己二醛；增塑剂为多元醇，如甘油或乙二醇、二乙二醇、三乙二醇。

本发明的配比中各原料的优选重量份配比是：

畜禽毛角蛋白液    15～28份

成膜剂            1份

交联剂            0～0.8份

增塑剂            0～0.4份。

上述的畜禽毛角蛋白液中，畜禽毛角蛋白的优选重量浓度为7％～12％。

本发明的配比中各原料的最佳重量份配比是：

畜禽毛角蛋白液    20份

成膜剂            1份

交联剂            0.4份

增塑剂            0.2份。

畜禽毛角蛋白基复合薄膜的制备方法，包括下述步骤：

1、还原水解法或氧化水解法制备角蛋白原液

还原水解法：将经洗净干燥处理后的畜禽毛与水、还原剂按质量比为1∶10～20∶0.01～1.5混合搅拌0.5～2小时，然后滤出畜禽毛，并用水洗净，再按畜禽毛与水、强碱的质量比为1∶10～20∶0.1～1加入水和强碱，搅拌下加热到70～100℃保温2～4.5小时，制成角蛋白原液。

上述的还原剂为亚硫酸钠或亚硫酸氢钠或焦亚硫酸钠或巯基乙酸与尿素的混合物，巯基乙酸与尿素的质量比为1∶4；上述的强碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙中的任意一种或它们的混合物；

氧化水解法：将经洗净干燥处理后的畜禽毛与水按质量比1∶15和水质量0.5％～4％的氢氧化钠或氢氧化钾混合，再加入水质量2％～6％的质量分数为30％的双氧水，水浴加热到70℃～95℃保温1～6小时，制成角蛋白原液；

2、超声波处理