[发明专利]一种废弃羊毛角蛋白纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种废弃羊毛角蛋白纤维，其特征在于，通过以下步骤制得：首先用双氧水对羊毛进行氧化预处理，然后再加入碱性蛋白酶来将羊毛溶解，处理一段时间后将酶灭活，室温时离心得到得到角蛋白溶液，冷冻干燥后得纯角蛋白粉末；随后将蛋白粉末溶解成初步纺丝液；依次将壳聚糖、纤维素、海藻酸钠和PVA加入初步纺丝液中得到最终纺丝液；将最终纺丝液加入纺丝机中进行干法纺丝得到所述羊毛角蛋白纤维。

2.根据权利要求1所述的一种废弃羊毛角蛋白纤维，其特征在于，通过以下具体步骤制备：

S1羊毛预处理：

收集废弃羊毛，温水中彻底洗净后，烘干，粉碎切割成短纤维，随后再室温下加入双氧水5-30g/L，调节pH＝7-12，快速升温至60-80℃，保温0.5-3h后降温至30-40℃，得到预处理液；

S2酶解：

将步骤S1得到的预处理液调节pH为9-10，加入比重1-5％owf的碱性蛋白酶处理4-8h，随后升温至60-80℃保温0.5-4h；随后进一步升温至90℃，保温10min，得到初步蛋白液；

S3冷冻干燥：

将步骤S2得到的初步蛋白液降温至室温，离心后冷冻干燥得到纯角蛋白粉末；

S4初步纺丝液的制备：

将步骤S3得到的纯角蛋白粉末溶于溶剂得到初步纺丝液；

S5壳聚糖处理：

向步骤S4得到的初步纺丝液中加入分子量50-150kDa的壳聚糖，所述壳聚糖与所述纯角蛋白的质量比为1:10-1:20；升温至40-50℃，搅拌处理2-4h；

S6纤维素处理：

向步骤S5获得的溶液中加入分子量500kDa-1500kDa的纤维素，所述纤维素与所述纯角蛋白的质量比为1:25-1:50；升温至50-60℃，搅拌处理1-2h；

S7海藻酸钠处理：

向步骤S6获得的溶液中加入海藻酸钠，所述海藻酸钠与所述纯角蛋白的质量比为1:60-1:100；30-40℃搅拌处理20-40min；

S8 PVA处理：

向步骤S7获得的溶液中加入PVA，所述PVA与所述纯角蛋白的质量比为1:200-1:300；升温至95-105℃，搅拌反应30-60℃，降温到室温，得到最终纺丝液；

S9纤维化：将步骤S8得到的最终纺丝液加入入纺丝机中进行干法纺丝；挤出时纺丝液原液温度为110-125℃，喷丝孔径为0.02～0.08mm，喷丝孔附近的热风温度为175-225℃，甬道下部的热风温度为280～300℃，甬道高度为2-4cm，甬道直径为8～12cm；所述纺丝速度为80～100m/min；采用机械拉伸系统拉伸，纤维的平均细度为6-10μm；拉伸温度为180-200℃。

3.根据权利要求2所述的一种废弃羊毛角蛋白纤维，其特征在于，所述步骤S2中的碱性蛋白酶为2709碱性蛋白酶。

4.根据权利要求2所述的一种废弃羊毛角蛋白纤维，其特征在于，所述步骤S3中冷冻干燥的温度为：－50～－60℃，干燥时间为：16～20h。

5.根据权利要求2所述的一种废弃羊毛角蛋白纤维，其特征在于，所述步骤S4中的溶剂中含有N，N-二甲基甲酰胺，所述纯角蛋白(g)与所述N，N-二甲基甲酰胺(ml)的质量体积比为1:30-1:50。

6.根据权利要求4所述的所述的一种废弃羊毛角蛋白纤维，其特征在于，所述步骤S4中的溶剂中还含有聚乙二醇；所述聚乙二醇(g)与所述N，N-二甲基甲酰胺(ml)的质量体积比为1:3-1:10。

7.根据权利要求2所述的所述的一种废弃羊毛角蛋白纤维，其特征在于，所述步骤S5中的壳聚糖为天然壳聚糖。

8.根据权利要求2所述的所述的一种废弃羊毛角蛋白纤维，其特征在于，所述步骤S6中的纤维素为纳米纤维素。