[发明专利]羧甲基丝素的制备方法

说明书

技术领域

本发明是涉及一种羧甲基丝素的制备方法。

背景技术

羧甲基纤维素（CMC）的应用比较广泛，它大量用途是制皂及合成洗涤剂，用作新型建材添加剂；其次是用作石油工业钻井泥浆的悬浮稳定剂；在造纸工业中作添加剂可提高纸的纵向强度和平滑度，耐油性和吸墨性；在食品药剂的应用要求更高的标准，需要更高纯度。目前食品医药级的羧甲基纤维素多从棉绒制备，造价高。需要研究一种低成本具备羧甲基纤维素性能的替代产品。

目前在制丝和丝织生产过程中，由于工艺、操作、质量控制等方面的原因，每一道生产工序都不可避免地产生一些蚕丝下脚料(废蚕丝)，如茧衣、汰头、长吐等。目前上述废料利用主要作为绢纺原料，拉制低值丝绵，少部分采用酸水解法制备氨基酸，产品的附加值偏低。用酸水解法生产的丝粉、丝肽素或丝精，添加于化妆品中，产品的附加值较高，但每年使用的蚕丝量非常有限仅约5-6吨。造成大量废茧、废丝资源的浪费，同时会造成环境污染。

羧甲基丝素是丝素纤维与醚化剂反应后得到的一种新的产品。蚕丝由丝胶蛋白、丝素蛋白组成，丝素蛋白大约占70%，丝素蛋白主要由丝氨酸、甘氨酸、丙氨酸和酪氨酸组成。从化学结构分析，丝氨酸具有羟甲基可以进行醚化，使合成新产品羧甲基丝素成为可能。羧甲基丝素作为一种新的产品，具有丝素蛋白的营养功能、同时具有吸水增稠的作用，可用作食品、化妆品中作为增稠、粘结、成膜、保持水分、营养、乳化等添加剂。可以成功作为羧甲基纤维素的替代品。

发明内容

本发明旨在合成一种新的产品羧甲基丝素，公开了羧甲基丝素的合成以蚕茧、蚕丝、丝、废丝、废茧为原料及羧甲基丝素制备的方法。

本发明的解决方案是这样的：（1）、以蚕茧、蚕丝、丝、废丝、废茧之一种或至少以蚕茧、蚕丝、丝、废丝、废茧之两种组合的混合物为原料，原料纤维在0.2-2.5cm之间；取蒸馏水与上述原料按质量比1：25-80沸水煮4－6分钟去杂、脱色和除味，将丝捞出，烘干（含水≤0.6%）；再将烘干的丝按质量比（1：50-100）加入蒸馏水浸泡（25－40min），保持温度110℃－130℃，压力1.1Mpa－1.2MPa下9－10min，进行烘干，得到含水≤0.6%的干丝素纤维；

（2）、将上述制取的干丝素纤维、异丙醇、去离子水按质量比丝素纤维：异丙醇：去离子水=7：60－70：6－9 混合或者将干丝素纤维（含水≤0.6%）、异丙醇、去离子水、乙醇、NaOH （丝素纤维（含水≤0.6%）：异丙醇：去离子水：乙醇：NaOH=4.9：50-67：45-60：2.5-3.5：2-2.5质量比）混合加入有反应器中，在常温下搅拌25－35分钟后停止并将混合物冷却到30-50℃；

（3）、将40－90%NaOH溶液，按丝素纤维： NaOH溶液=7：5.3－6.3（质量比）滴加到反应器中，保持混合物浆料在20-30℃，当NaOH溶液加完后，将反应混合物在20-30℃维持1-2 h；

（4）、将上述步骤2制取得到的丝素纤维与40－90%NaOH溶液混匀物通过加料漏斗，按丝素纤维： NaOH溶液=7：1－3（质量比），向反应器中再加入50%NaOH溶液，维持混合物浆料在20－25℃，当NaOH溶液加完后，将反应混合物在20－25℃维持10-20 min；将一氯乙酸（40-50g）或者将一氯乙酸、异丙醇、二氯乙酸、乙酸 (丝素纤维：一氯乙酸：异丙醇：二氯乙酸：乙酸=4.9：3.0-3.5：0.045-0.055：9.0-9.6：0.7-1.0质量比)通过敞口反应器口加入至反应器中，维持反应器温度在30-50℃；在一氯乙酸加入完成后，将反应器温度控制在（65-80℃）并在超声、微波协同作用下维持1.5-2.5 h；常压抽滤反应得到的浆料并用84－86%含水甲醇（丝素纤维：甲醇=4.9-7.0:0.05-0.200质量比），进行洗涤；

(5)、将上述步骤4制取得到的羧甲基丝素产品，按羧甲基丝素产品：甲醇=4.9-7.0:0.05-0.200质量比用甲醇洗涤二次得湿滤饼；将所得湿饼进行干燥处理温度70-80℃，干燥得到含水4-6%，使用40-70目筛子筛分该产品；取代度（DS）=0.74-0.96。

本发明的优点是原料易得，生产成本低，工艺步骤清洁无污染，产品绿色、营养、天然，性能优良，保护生态环境，可用于羧甲基纤维素的替代品。

具体实施方式