一种自禽类羽毛原料分离羽毛纤维的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及纤维制备领域，特别是涉及一种自禽类羽毛原料分离羽毛纤维的方法。
【背景技术】
[0002]随着规模化禽类养殖业的发展，产生了大量的羽毛副产品。目前，我国羽毛原料年产量达100多万吨。羽毛的主要成分是β-角蛋白，羽毛角蛋白分子通过二硫键、氢键和其它交联作用后非常稳定。目前，除了占比例不大的羽绒用于纺织工业外，羽毛的主要应用是加工成羽毛蛋白粉添加到畜禽饲料中，尽管羽毛粉蛋白值高、供给稳定且价格低廉，但由于难以消化和缺乏必要的氨基酸，被认为是价值最低的饲料用蛋白原料。
[0003]然而，羽毛等动物纤维是一种价格低廉且绿色的纤维材料，与相应的化学产品相比，羽毛纤维具有低密度、低导热系数、良好的生物相容性以及对金属离子吸附性较好等特性。因此，除了应用于纺织及饲料加工领域，羽毛及其纤维制品在化工、环保等领域也得到了日益广泛的应用。
[0004]羽毛纤维是从羽毛羽干上剥离得到的单根羽枝、羽小枝以及从绒羽上分离得到的单根绒枝、绒小枝的统称。以白羽鸡为例，其羽枝的平均长度为15?20mm，平均宽度为30?35 μ m，长宽比为400?650，羽枝上分布的羽小枝的长度为0.2?0.3mm ;其绒枝的平均长度20?25mm，平均宽度为20 μ m左右，长宽比为900?1200，绒枝上分布的绒小枝长度达到了 2_。羽枝和羽小枝挺硬僵直，而绒枝及绒小枝柔软可塑。由此可见，羽毛纤维的长度和宽度差别很大，如果能将羽毛纤维根据不同的尺寸进行多级分离，则会为其进一步充分利用提供更多选择，使应用更加方便。
[0005]专利CN1188520A公开了一种由羽毛制成羽毛纤维和纤维制品的方法，但该方法并未实现羽毛纤维的精细分离，且羽毛纤维制备过程中涉及专用分离设备，整个过程较为复杂繁琐。
[0006]此外，专利CN1594727A公开了一项用羽毛为原料制造纸浆的方法；专利CN1570273A公开了一种利用家禽羽毛生产特种纸张的工艺。上述两项专利公开的方法中由于在对羽毛原料进行利用时均未进行相对精细地分离，而导致原料未能被充分利用，且因纤维损伤大而影响产品质量。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是提供一种自禽类羽毛原料分离羽毛纤维的方法，能够从羽毛原料中将羽毛纤维根据不同的筛缝宽度进行多级分离，为羽毛纤维的进一步充分利用提供更多选择，使应用更加方便。
[0008]本发明所述的自禽类羽毛原料分离羽毛纤维的方法包括如下步骤:
[0009](I)洗涤:清洗禽类羽毛原料，并将清洗后的羽毛脱水；
[0010](2)剥离:将脱水后的羽毛上的羽毛纤维自羽干上剥离；
[0011](3)多级分离:将羽毛纤维与水的混合物过缝型筛，通过所述缝型筛上不同的筛缝宽度分离羽毛纤维；
[0012](4)干燥:将步骤(3)分离后的羽毛纤维烘干。
[0013]如果禽类羽毛原料中杂质较多，可在上述步骤(I)前先进行除杂步骤:用网筛将禽类羽毛原料中夹带的沙石、尘土以及皮肩等杂质筛除。
[0014]为了进一步优化上述步骤(I)的净化效果，所述清洗还可以包括脱脂及消毒处理。上述脱脂及消毒处理方法为本领域技术人员所熟知的现有技术，最常用的方法是在水中加入适当浓度的有机溶剂(如乙醇、各种表面活性剂以及杀菌剂)对羽毛进行清洗，如专利CN1188520A的技术方案中所公开的脱脂及消毒处理方法。所述步骤⑴可反复进行，直至羽毛完全洗净，洗净后的羽毛采用离心、压榨或重力脱水等方法进行脱水处理。
[0015]步骤(2)中，可以利用剥绒毛机或其它机械分离技术将羽毛纤维从羽干上剥离，如专利CN1188520A的技术方案中所公开的羽毛纤维分离设备及方法。
[0016]也可以采用液体搅拌的方法进行剥离:即将羽毛置于水中，以1000?25000转/分钟的速率持续搅拌至羽毛纤维自羽干上分离。为了保证较好的剥离效果，羽毛与水的质量比为1:10?1:200，水温为室温至95°C，搅拌时间为2?120min。上述液体搅拌的剥离方法步骤简单且条件易于控制，能够快速将羽毛纤维自羽干上分离，无需复杂、昂贵的设备，是一种低成本的剥离方法。
[0017]步骤(3)中所述缝型筛为造纸用装置，主要用于造纸工艺流程中纸浆内杂质的筛除，缝型筛的筛缝宽度通常可以在某一特定的档次内进行变化，一个特定的档次即对应一个筛缝宽度(变化)范围。现有的缝型筛具有多种不同的档次。
[0018]发明人通过多次试验发现，当缝型筛的筛缝宽度在一定的范围内变化时能够有效实现不同大小的羽毛纤维的分离。具体地，当羽毛纤维与水的混合物通过具有适当筛缝宽度的缝型筛时，能够使羽毛纤维被筛分成能够通过筛缝的部分和不能通过筛缝的部分，即实现了羽毛纤维的分离。在此基础上，还可以继续通过适当宽度的筛缝对已分离的羽毛纤维做进一步分离，多次进行上述分离即可实现羽毛纤维的多级分离。根据禽类羽毛纤维通常具有的形态大小，多级分离时优选以下筛缝宽度:0.08?0.35mm。该筛缝宽度可通过选择缝型筛现有的3个档次实现:0.08?0.15mm,0.15?0.20mm以及0.20?0.35mm，其中档次0.20?0.35mm通常用于分离羽轴等粗大组分；档次0.08?0.15mm主要用于分离绒枝等细小组分。过缝型筛前，应将羽毛纤维与水相混合并调整二者的质量比，使羽毛纤维在混合物中的质量百分比为0.1?5%。本领域技术人员应当理解，本技术方案及以下实施例所述的不同大小的羽毛纤维的多级分离，羽毛纤维的大小是以筛缝宽度来界定的，反映了分离前后羽毛纤维群体的普遍相对大小，而非严格代表群体中每个个体的实际大小，因为羽毛纤维个体形态具有不规则、多样以及柔软可塑的特点，想要对羽毛纤维个体大小进行绝对严格地界定、测量乃至分离是无法完全实现的。
[0019]本发明提供的自禽类羽毛原料分离羽毛纤维的方法通过利用缝型筛上不同宽度的筛缝对羽毛纤维进行多级分离，有效实现了羽毛纤维的精细分离，为羽毛纤维的进一步充分利用提供更多选择，使应用更加方便。此外，本发明技术方案仅包括4个步骤，各步骤简单易行且无需复杂、昂贵的设备，是一种低成本的羽毛纤维分离方法。体现在上述4个步骤中仅步骤(3)采用缝型筛作为羽毛纤维的多级分离装置，所述缝型筛为造纸常用装置，结构简单，分离操作简便易行。
【附图说明】
[0020]图1本发明实施例1获得的羽毛纤维组分I的显微镜照片。
[0021]图2本发明实施例2获得的羽毛纤维组分2的显微镜照片。
[0022]图3本发明实施例2获得的羽毛纤维组分3的显微镜照片。
[0023]图4本发明实施例2获得的羽毛纤维组分4的显微镜照片。
【具体实施方式】
[0024]下面结合具体实施例对本发明技术方案进行详细说明。为了