[发明专利]谷物蛋白改性功能纤维的制备方法

说明书

本发明公开了一种谷物蛋白改性功能纤维的制备方法，采用超生辅助的基于低共熔试剂的双水相萃取法一步萃取谷物中的水溶性蛋白和醇溶性蛋白,然后利用改性剂对谷物蛋白进行改性，最后将所得的改性谷物蛋白与超细陶瓷微粉、抗氧化剂、和抗菌剂以及纺丝原液混合后利用高压喷丝工艺，得谷物蛋白改性功能纤维。本发明一步萃取谷物中的水溶性蛋白和醇溶性蛋白，简化了萃取流程同时减少了有机溶剂的使用，更为绿色环保；对谷物蛋白的改性能以及加入天然的抗菌剂能和超细陶瓷微粉能提高了纤维的耐水性、抗菌能力，同时也是纤维具有红外吸收反射功能。

技术领域

本发明涉及一种蛋白纤维，特别是一种谷物蛋白改性功能纤维的制备方法。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高和健康、环保理念的日益深人人心，柔软舒适、亲肤性良好的蛋白纤维在服用领域的占比越来越大，受到人们的重视和青睐。天然植物蛋白纤维的柔软舒适、亲肤性在服用领域受到人们追捧。大豆蛋白纤维在该领域应用较为广泛，但研究发现，谷物蛋白纤维舒适度、吸水率、耐热性以及降解性能等优于大豆蛋白，并且谷物蛋白含有多种氨基酸及金属元素，使得纤维具有天然优异的远红外发射功能、负氧离子发生功能和防紫外线等保健功能。可见，开发基于谷物蛋白纤维具有广大的市场应用前景。

专利CN 106350896 A《一种新型植物蛋白纤维粘胶纤维制备方法》采用胶粘剂对水溶性以及醇溶性的谷物蛋白交联后，将其应用于制备蛋白铜氨纤维，该发明能有效的增加铜氨纤维的舒适感和生物可降解性，但是该方法食用的胶粘剂多为极性交联剂，可能会导致交联的蛋白耐水相能力不强，容易被洗掉。此外，由于谷物水提物以及醇提物含有丰富的营养，使得纤维容易长霉长菌。因此，开发一款耐水洗抗菌的谷物蛋白纤维具有重要的实际意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种谷物蛋白改性功能纤维的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种谷物蛋白改性功能纤维的制备方法，包括以下步骤：

（1）将氯化胆碱与葡萄糖，甘油，尿素，乳酸，水中的一种或两种按1：2摩尔比例混合后，在为350-600rpm， 80℃条件下搅拌加热1-2小时，形成均一透明的低共熔试剂；

（2）将低共熔试剂与水混合后加入一定量盐溶液后，加入谷物粉，在400-600W功率，30-50℃条件下超声一段时间后，在6000-8000rpm下离心形成双水相，将双水相的上相取出后加入甲醇将盐沉淀后，将溶液部分减压浓缩除去甲醇得到水溶性的谷物蛋白，将下相取出后加入乙醇，沉淀低共熔试剂对低共熔试剂进行回收，同时将醇相部分减压浓缩得到醇溶性的谷物蛋白；

（3）将上述水溶性的谷物蛋白与醇溶性的谷物蛋白按1：0.5-2的比例混合后，加入4-8%鞣剂F-90、戊二醛、有机磷FP中的一种，，在30-60℃条件下交联一段时间，得到改性的谷物蛋白溶液；

（4）将天然纤维素溶解在铜化合物浓氨溶液中, 待天然纤维素转化成铜氨纤维素后，利用酰化试剂对铜氨纤维进行素酯化处理，向处理后的溶液加入乙醇沉淀纤维素后用乙醇清洗除去未反应的酯化试剂，真空抽滤，得到酯化后的纤维素并将其配成纺丝溶液；

（5）将制备得到的改性的谷物蛋白溶液、超细陶瓷微粉、抗氧化剂、和抗菌剂加入到纺丝溶液中，并混合均匀；

（6）将混合后的纺丝溶液通过稳定高压喷丝工艺，将纺丝原液高速喷出，拉伸成丝，将溶剂挥干，干燥后得到纤维。

优选的，步骤（2）中所述的盐溶液为氯化钠、磷酸氢二钾、硫酸钠、柠檬酸钠中的一种；所述的低共熔试剂与盐溶液的质量体积比为0.4-0.6；所述的谷物粉为谷朊粉、稻米粉、小麦粉中的一种；所加的谷物粉末与混合液的质量体积比为0.02-0.08。