專利名稱：動(dòng)植物蛋白質(zhì)與丙烯腈接枝共聚纖維紡絲原液及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型紡織材料的紡絲原液及其生產(chǎn)方法，尤其是一種動(dòng)物蛋白質(zhì)與植物蛋白質(zhì)混合的動(dòng)植物蛋白質(zhì)與丙烯腈接枝共聚纖維紡絲原液及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
公知的人工合成的蛋白質(zhì)纖維，主要有酪蛋白質(zhì)與丙烯腈接枝共聚纖維，大豆蛋白質(zhì)與聚乙烯醇共聚纖維、動(dòng)物毛蛋白質(zhì)與聚乙烯醇共聚纖維、動(dòng)植物混合蛋白質(zhì)與聚乙烯醇共聚纖維；以上各種產(chǎn)品相比，相對(duì)酪蛋白質(zhì)與丙烯腈接枝共聚纖維的質(zhì)量較好，但價(jià)格昂貴，而產(chǎn)量又受到資源有限的制約，這不論是從價(jià)格上還是從資源上來說均不能滿足需求。而其余幾種人工合成的蛋白質(zhì)與聚乙烯醇共聚纖維，對(duì)于酪蛋白質(zhì)與丙烯腈接枝共聚纖維來說，雖有價(jià)格低廉，資源豐富之優(yōu)勢(shì)，但產(chǎn)品質(zhì)量相對(duì)較差，尤其是彈性色澤指標(biāo)較差，織物易褶皺等缺點(diǎn)，故使用范圍受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明之目的是提供一種新的動(dòng)植物蛋白質(zhì)與丙烯腈接枝共聚纖維紡絲原液及其生產(chǎn)方法。與其現(xiàn)有產(chǎn)品相比既降低了產(chǎn)品成本，保證了產(chǎn)品性能，又解決了彈性色澤較差的缺限，大大拓寬了原料來源。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，紡絲原液由動(dòng)物蛋白質(zhì)10-20份、植物蛋白質(zhì)10-20份，丙烯腈第一單體或丙烯腈第一單體與甲基丙烯酸甲脂或甲基丙烯酸丁脂或甲基丙烯酸羥乙脂第二單體60-80份制成，第一單體與第二單體比例為90.6∶9.4，其生產(chǎn)方法是將動(dòng)物蛋白質(zhì)及植物蛋白質(zhì)各10-20份以8-10％的濃度溶解在PH值為8-10的氫氧化鈉水溶液中，溶解時(shí)，一邊攪拌一邊升溫至40-50℃，蛋白質(zhì)充分溶解后，升溫至60-75℃時(shí)，加入蛋白質(zhì)重量的1.5-3％的側(cè)鏈修飾劑進(jìn)行修飾，攪拌30-50分鐘，升溫至90-98℃，保溫?cái)嚢?0-50分鐘后，再與氯化鋅水溶液共溶在一起，使溶解后的蛋白質(zhì)、氯化鋅水溶液的濃度分別控制在1.4-3.7％和55-75％，調(diào)PH值為1.9±0.15，攪拌混合均勻后，加入蛋白質(zhì)和聚合單體物質(zhì)總重量的0.06-0.22％的氧化劑及0.18-1.1％的還原劑，然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，邊攪拌邊加入60-80份丙烯腈聚合物質(zhì)，調(diào)PH值為1.9±0.15，溫度為20-75℃之間反應(yīng)40-180分鐘后，經(jīng)真空蒸脫單體，即得濃度為6.5-9％的紡絲原液，然后選用現(xiàn)有的腈綸濕法紡絲工藝和設(shè)備，便可紡制成為動(dòng)植物雙蛋白質(zhì)與丙烯腈接枝共聚纖維(長(zhǎng)絲或短纖維均可)。
本發(fā)明原材料豐富，成本低，其生產(chǎn)方法簡(jiǎn)單，由其紡絲原液紡制成的纖維，其性能與天然蛋白質(zhì)纖維相比，不但具有天然蛋白質(zhì)纖維的親膚性、吸濕性和透氣性，且手感柔軟，光澤柔和，染色性優(yōu)，色牢度強(qiáng)，強(qiáng)度超過天然纖維的強(qiáng)度。與人工合成的牛奶蛋白質(zhì)纖維相比，具有成本低，資源豐富的優(yōu)勢(shì)。與植物蛋白質(zhì)和聚乙烯醇合成的纖維相比，具有染色性優(yōu)，色牢度強(qiáng)，特別是改變?cè)z的色澤以及易褶皺的缺限。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作詳細(xì)說明。
取以重量計(jì)的動(dòng)物蛋白質(zhì)10-20份，植物蛋白質(zhì)10-20份，二者一起以8-10％的濃度溶解在PH值為8-10的氫氧化鈉水溶液中，溶解時(shí)，一邊攪拌，一邊升溫至40-50℃，待蛋白質(zhì)充分溶解后，升溫至60-75℃時(shí)，加入蛋白質(zhì)重量1.5-3％的修飾劑，不停的攪拌，反應(yīng)30-50分鐘，升溫至90-98℃，保溫?cái)嚢?0-50分鐘后，再與氯化鋅水溶液共溶在一起，使溶解后的蛋白質(zhì)濃度在1.4-3.7％，氯化鋅濃度在55-75℃，調(diào)PH值為1.9±0.15，攪拌均勻后，加入蛋白質(zhì)和聚合單體物質(zhì)總重量0.06-0.22％的氧化劑和0.18-1.1％的還原劑。然后，在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，一邊攪拌，一邊加入60-80份丙烯腈第一單體或丙烯腈和甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸羥乙酯第二單體，并使第一單體和第二單體的比例為90.6∶9.4，在PH1.9±0.15、溫度為20-75％之間反應(yīng)40-180分鐘后，經(jīng)真空蒸脫單體，即可得到濃度為6.5-9％的動(dòng)植物混合蛋白質(zhì)與丙烯腈第一單體或丙烯腈第一單體和第二單體接枝共聚的紡絲原液。以下要指出的是本發(fā)明所述動(dòng)物蛋白質(zhì)為動(dòng)物牛奶酪蛋白質(zhì)、動(dòng)物毛類角蛋白質(zhì)、動(dòng)物皮類膠原蛋白質(zhì)、昆蟲類蛋白質(zhì)(其中毛類包括羊毛、豬毛、牦牛毛、兔毛、駝毛以及雞、鴨、鵝、鴕鳥身上的羽毛；皮類包括牛皮、豬皮、羊皮；昆蟲類包括黃粉蟲、蠶蛹、蛾蛹、蠐螬、蠅蛆等)。
本發(fā)明所述植物蛋白質(zhì)為大豆粕、花生粕、油菜籽粕、棉仁粕、油葵仁粕、芝麻粕、茶籽粕、亞麻籽粕、蓖麻籽粕、椰子肉、米糠等中提取的蛋白質(zhì)。
本發(fā)明所述的蛋白質(zhì)側(cè)鏈修飾劑是過氧化氫或過甲酸或過乙酸，且修飾劑占蛋白質(zhì)重量的1.5-3％。
本發(fā)明所述蛋白質(zhì)與氯化鋅溶液中氯化鋅的濃度為55-75％(重量)，蛋白質(zhì)的濃度為1.4-3.7％，PH值為1.9±0.15。
本發(fā)明所述氧化還原體系中，氧化劑為過氧化氫或過甲酸或過乙酸，還原劑為亞硫酸氫鈉或亞硫酸氫鉀或抗壞血酸，且加入量分別為聚合物總重量的0.06-0.22％和0.18-1.1％。
本發(fā)明所述的動(dòng)物蛋白質(zhì)占10-20份，植物蛋白質(zhì)占10-20份，丙烯腈聚合單體物質(zhì)60-80份，丙烯腈聚合單體物質(zhì)為丙烯腈第一單體或丙烯腈第一單體與甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸羥乙酯第二單體；第一單體與第二單體的比例為90.6∶9.4。
下面結(jié)合具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步描述實(shí)例1、取動(dòng)物蛋白質(zhì)10kg(千克，以下同)，植物蛋白質(zhì)10kg，一起按8％的濃度溶解在氫氧化鈉水溶液中，一邊攪拌，一邊升溫至40℃，待蛋白質(zhì)全部溶解后，升溫至60℃時(shí)，加入蛋白質(zhì)重量1.5％為300克的過氧化氫，保溫?cái)嚢璺磻?yīng)30分鐘，升溫至90℃，再保溫?cái)嚢?0分鐘，再與濃度為66.7％的氯化鋅水溶液1179kg共混在一起，(此時(shí)蛋白質(zhì)的濃度正為1.4％，氯化鋅的濃度正為55％)，再加入60克過氧化氫，180克亞硫酸氫鈉，調(diào)PH值為1.9±0.15，并充分?jǐn)嚢杈鶆蚝螅闉檎婵粘錆M氮?dú)獗Ｗo(hù)，加入80kg丙烯腈聚合單體，保持PH值不變，溫度為20℃，反應(yīng)180分鐘后，再抽為負(fù)壓蒸脫單體，即得濃度為6.5％的紡絲原液。
實(shí)例2、取動(dòng)物蛋白質(zhì)15kg，植物蛋白質(zhì)15kg，一起按9％的濃度溶解在氫氧化鈉水溶液中，一邊攪拌，一邊升溫至45℃，待蛋白質(zhì)充分溶解后，升溫至65℃時(shí)，加入蛋白質(zhì)重量2％的過甲酸，保溫反應(yīng)40分鐘，升溫至94℃，再保溫?cái)嚢?0分鐘，再與氯化鋅水溶液相混合，混合的液體中一要使蛋白質(zhì)的濃度為2.4％；二要使氯化鋅的濃度為60％，調(diào)PH值為1.9±0.15，加入過甲酸110克，亞硫酸氫甲330克，保持PH值不變，然后在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，一邊攪拌，一邊加入70kg丙烯睛第一單體和甲基丙烯酸甲酯第二單體，且控制第一單體比第二單體為90.6∶9.4，保持PH值不變，溫度為35℃，反應(yīng)130分鐘，脫單體后，便得紡絲原液。
實(shí)例3、取動(dòng)物蛋白質(zhì)20kg，植物蛋白質(zhì)20kg，一起按10％的濃度溶解在氫氧化鈉水溶液中，一邊攪拌，一邊升溫至50℃，待蛋白質(zhì)充分溶解后，升溫至70℃時(shí)，加入蛋白質(zhì)重量2.5％的過乙酸，保溫反應(yīng)50分鐘，升溫至98℃，再保溫?cái)嚢?0分鐘，再與氯化鋅水溶液共混在一起，并使混合后的溶液中蛋白質(zhì)的含量為3.7％，氯化鋅的含量為65％(重量)，再加入170克過乙酸，200克抗壞血酸，調(diào)PH值為1.9±0.15，在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下攪拌加入60kg，丙烯腈第一單體和甲基內(nèi)烯酸丁酯第二單體，在維持PH值為1.9±0.15，溫度為50℃，反應(yīng)90分鐘，脫單后得可紡性較好的紡絲原液。
實(shí)例4分別取動(dòng)，植物蛋白質(zhì)各10kg和20kg，或20kg和10kg，一起按8.5％的濃度溶解在氫氧化鈉水溶液中，攪拌升溫重47℃，待蛋白質(zhì)充分溶解后，升溫至75℃，加入蛋白質(zhì)重量3％的過甲酸，保溫反應(yīng)45分鐘，升溫至93℃，保溫?cái)嚢?5分鐘，再與氯化鋅水溶液混合在一起，使混合后的溶液中蛋白質(zhì)濃度為3.5％，氯化鋅的濃度75％，然后再加入220克過乙酸，1100克亞硫酸氫鈉，調(diào)PH值為1.9±0.15并保持，在氮?dú)獾陌踩Ｗo(hù)下，攪拌加入70kg丙烯腈第一單體與甲基丙烯酸羥乙酯第二聚合單體，并使第一單體比第二單體為90.6∶9.4，溫度保持在75℃，反應(yīng)40分鐘，經(jīng)蒸脫單位后，即得合格的紡絲原液。
權(quán)利要求
1.一種動(dòng)植物蛋白質(zhì)與丙烯腈接枝共聚纖維紡絲原液，其特征在于是由動(dòng)物蛋白質(zhì)10-20份、植物蛋白質(zhì)10-20份和丙烯腈聚合單體60-80份制成，第一單體與第二單體比例為90.6∶9.4。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)植物蛋白質(zhì)與丙烯腈接技共聚纖維紡絲原液，其特征在于所說的動(dòng)物蛋白質(zhì)為動(dòng)物牛奶酪蛋白質(zhì)、動(dòng)物毛角蛋白質(zhì)、動(dòng)物皮類膠原蛋白質(zhì)、昆蟲類蛋白質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)植物蛋白質(zhì)與丙烯腈接枝共聚纖維紡絲原液，其特征在于所說的植物蛋白質(zhì)為從大豆粕、花生粕、油菜子粕、棉仁粕、油葵仁粕、芝麻粕、茶籽粕、亞麻籽粕、篦麻籽粕、椰子肉、米糠中提取的蛋白質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)植物蛋白質(zhì)與丙烯腈接枝共聚纖維紡絲原液，其特征在于所說的丙烯腈聚合單體為丙烯腈第一單體或丙烯腈第一單體與甲基丙烯酸甲脂或甲基丙烯酸丁脂或甲基丙烯酸羥乙脂第二單體。
5.實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述紡絲原液的生產(chǎn)方法，其特征在于是將動(dòng)物蛋白質(zhì)與植物蛋白質(zhì)各10-20份以8-10％的濃度溶解在PH值為8-10的氫氧化鈉水溶液中，邊攪拌邊升溫至40-50℃，蛋白質(zhì)溶解后升溫至60-75℃，加入蛋白質(zhì)重量的1.5-3％的側(cè)鏈修飾劑修飾，攪拌30-50分鐘升溫至90-98℃，再保溫?cái)嚢?0-50分鐘后，與氯化鋅水溶液共混在一起，蛋白質(zhì)濃度為1.4-3.7％，氯化鋅水溶液濃度為55-75％，PH值為1.9±0.15，加入蛋白質(zhì)和聚合單體物質(zhì)總重量的0.06-0.22％的氧化劑及0.18-1.1％的還原劑，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，邊攪拌邊加入60-80份丙烯腈聚合物質(zhì)，調(diào)PH值為1.9±0.15，溫度為20-75℃反應(yīng)40-180分鐘后，真空蒸脫單體。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的紡絲原液的生產(chǎn)方法，其特征在于所說的側(cè)鏈修飾劑是過氧化氫或過甲酸或過乙酸；所說的氧化劑為過氧化氫或過甲酸或過乙醇，還原劑為亞硫酸氫鈉、鉀或抗壞血酸。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的紡絲原液的生產(chǎn)方法，其特征在于所說的動(dòng)物、植物蛋白質(zhì)各10kg，以8％的濃度溶解在氫氧化鈉水溶液中，升溫至40℃，蛋白質(zhì)全部溶后升溫至60℃，加入300克過氧化氫，保溫?cái)嚢?0分鐘，升溫至90℃，再保溫?cái)嚢?0分鐘，與濃度為66.7％的氯化鋅水溶液1179kg共混在一起，再加入60克過氧化氫、180克亞硫酸氫鈉，調(diào)PH值為1.9±0.15，拌勻后，抽真空充入氮?dú)?，加?0kg丙烯腈聚合單體，保持PH值不變，溫度為20℃，反應(yīng)180分鐘，抽負(fù)壓蒸脫單體，得濃度為6.5％的紡絲原液。
全文摘要
本發(fā)明是涉及一種動(dòng)植物蛋白質(zhì)與丙烯腈接枝共聚纖維紡絲原液及其生產(chǎn)方法,可有效地解決產(chǎn)品成本高及質(zhì)量差的問題,其原液由動(dòng)、植物蛋白質(zhì)各10－20份及丙烯腈聚合單體60－80份制成,方法是將動(dòng)、植物蛋白質(zhì)以8－10%的濃度溶解在氫氧化鈉水溶液中,邊攪拌逐步升溫并加入側(cè)鏈修飾劑,升溫至90－98℃時(shí)與氯化鋅水溶液共混,pH值為1.9±0.15,加入氧化還原劑,在氮?dú)獗Ｗo(hù)下同丙烯腈聚合物接枝共聚,在20－75℃下經(jīng)40－180分鐘后,真空蒸脫單體,本發(fā)明成本低,方法簡(jiǎn)單,產(chǎn)品性能好,其推廣應(yīng)用,開拓了纖維紡絲原液生產(chǎn)的新途徑,社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益巨大。
文檔編號(hào)D01F6/40GK1422880SQ0213587
公開日2003年6月11日 申請(qǐng)日期2002年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月14日
發(fā)明者宋惠遠(yuǎn), 胡宗善 申請(qǐng)人:宋惠遠(yuǎn), 胡宗善