[发明专利]一种羊毛角蛋白整理液的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种整理液的制备方法，尤其涉及一种羊毛角蛋白整理液的制备方法。

背景技术

羊毛角蛋白质纤维作为一种天然纤维，其优良的性能被纺织、洗化等多个领域广泛使用，其中品质优良的纤维已得到充分应用，但是由于受纺织技术和羊毛品质的限制，一些因剪毛或其它加工形式而剩下来的短毛、粗毛不能应用于纺织等领域，而被大量废弃，这已经成为各领域研究者共同关注的问题。由于上述纤维均为角蛋白质，如果能将其溶解制备成溶液，就可以将其重新加工成性能更好的纤维制品，但由于技术限制，将其纺制成丝还有一定的困难。角质化蛋白质因其独特的结构使其不能熔融，只能选择适当的溶剂并控制适度降解才能制备成溶液。这种角蛋白质溶液不仅可以用于纺丝，还可以作为纺织品的整理剂，由于人的皮肤表层同属角蛋白，因此，将羊毛角蛋白制成纺织品整理剂必将具有广阔的市场前景。目前，羊毛角蛋白制取技术还处于起步阶段，很多工艺存在羊毛制成率低，制成液分子量低，制成液由于有很多羊毛被分解成为小分子甚至氨基酸，致使分离困难，且固体蛋白得率较低，固体成品在分离过程中极易被氧化。

经常采用的角蛋白质制备方法有氧化剂法、还原法、铜氨溶液法等，氧化剂法的主要依据是-S-S-+[O]-SO₃H，生成含有水溶性基团的角蛋白质，但在氧化过程中不可避免的会出现肽链氧化降解现象，因此采用氧化剂法制备的角蛋白质溶液，平均分子量不高，约在3000左右。

还原法包括还原A法、还原B法、以及还原C法，通常采用较多的是还原C法，采用本方法制成率可以达到50％以上，但是再延长时间和升高温度，制成率增加的幅度就很小了。

铜氨溶液、铜乙二胺溶液自身就具有很强的碱性，同时该溶液对分子间的氢键有很好的分解能力，所以对蛋白质有明显的溶解作用。但是如果不与还原剂配合，也只能得到低浓度的溶液，而且分子量也较低。有鉴于此，怎样提高制成率，提高溶液浓度，提高溶液抗菌性、稳定性等性能，是本发明涉及解决的问题。

发明内容

针对现有技术中羊毛角蛋白整理液制备成品率不高，制成液分子量低的问题，本发明提供一种羊毛角蛋白整理液的制备方法。

根据本发明，提供一种羊毛角蛋白整理液的制备方法，包括：

1)制备溶胀剂：将金属盐溶于去离子水中，倒入反应容器；

2)有机还原剂反应还原：在反应容器中加入巯基乙酸，通氮气保护，加热至50℃时，逐步加入洗净的羊毛，加热至90～110℃，保温90～150分钟；

3)惰性氧化物稳定溶液：在步骤2)反应完成后加入气相二氧化硅，搅拌5～15分钟；

4)继续通氮气出料，制得成品。

优选地，羊毛角蛋白整理液的制备方法步骤1)中的金属盐为卤化锌、卤化锂中的一种或两种；

优选地，羊毛角蛋白整理液的制备方法步骤1)中加入的金属盐的量为0.1～1.5摩尔，将金属盐溶于250克的去离子水中；

优选地，羊毛角蛋白整理液的制备方法步骤2)中加入的巯基乙酸的量为0.2～2摩尔；

优选地，羊毛角蛋白整理液的制备方法步骤2)中加入的羊毛与去离子水的重量比为1∶1至1∶8；

优选地，羊毛角蛋白整理液的制备方法步骤3)中加入的气相二氧化硅的量为1～20克；

优选地，羊毛角蛋白整理液的制备方法步骤3)中的气相二氧化硅为亲水性的惰性氧化物，比表面为150至200平方米。

本发明的反应原理：角蛋白分子通过双硫键、氢键、盐键和其它键作用形成高度交联的三维稳定结构，由于其结构的复杂性，角蛋白质不溶于水，在热水中仅能稍微膨化，其结构中二硫键的存在，使其具有较强的耐酸、碱及酶的能力。在低温下，弱酸或低浓度的强酸对角蛋白质无显著的影响，但是高温高浓度的强酸对角蛋白质有明显的破坏作用。当pH值＜4时，主要体现为盐式键拆开和肽链的水解。不同的酸对蛋白质的作用程度不同。还原剂与蛋白质的反应几乎都表现在与-S-S-键的反应上。以羊毛为例，在pH值4.5和pH值11，还原剂对羊毛具有显著的破坏。本发明首先通过金属盐对羊毛溶胀，然后加入有机还原剂与羊毛中的双硫键反应还原，从而制取分子量较大的羊毛角蛋白质，通过在制取液中加入亲水性的比表面高的惰性氧化物，使羊毛角蛋白之间隔离，从而较少接触并隔绝空气，提高液体稳定性，由于在羊毛角蛋白液制备中加入了抗菌金属，从而使经羊毛角蛋白液整理后的织物具有超耐水洗的抗菌性。