专利名称：蛋白质纤维纺丝原液及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种生产含有蛋白质的纤维的纺丝原液，同时涉及该原液的制造方法。
背景技术：
本人曾在专利号为99116636.1、02109966.9、申请号为03111737.6、03111814.3的文献中公开了一些含蛋白质的纤维及其制造方法，含有蛋白质的纤维生产出的衣物具有较好的亲肤性和透气性，因此人们穿着时感到特别舒适，再加之这种纤维具有广阔的原料来源，并且能为农副产品增加附加值，所以蛋白质纤维的产量将会有很大的提高。但是含蛋白质的纺丝原液在纺丝过程中会将部分小分子量的蛋白质流失于凝固浴液内，这样不仅浪费了原材料而且使浴槽内的凝固浴液需经常更换，从而增加了产品的成本，而且不利于环保。申请号为02155315.7、名称为“植物蛋白质合成纤维纺丝原液及生产方法”的文献中公开了一种用植物蛋白质、乙醇磺酸钠和聚乙烯醇制成的纺丝原液，这种纺丝原液中所加的乙醇磺酸钠有打开二硫键的作用，增加了蛋白质的溶解性，但它无法解决原液在纺丝过程中的蛋白质流失及因蛋白质流失所带来的一切问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种在纺丝过程中蛋白质不易流失的纺丝原液，同时提供该原液的制造方法。
本发明的目的是通过以下方案实现的一种蛋白质纤维纺丝原液，由蛋白质、聚乙烯醇和醛类物质制成，其中蛋白质为1～90重量份，聚乙烯醇为99～10重量份，二者之和为100重量份，醛类物质为0.01～25重量份。
所述的蛋白质为植物蛋白质或动物蛋白质或植物蛋白质与动物蛋白质的混合物。
所述的醛类物质为单醛、脂肪醛、芳香醛、二醛和多醛中的至少一种。
所述的醛类物质为醛的衍生物。
所述的醛的衍生物为改性戊二醛。
这种纺丝原液可由以下方法制造
a、按配比分别称取蛋白质、聚乙烯醇及醛类物质；b、把蛋白质加入溶剂中制成溶液；c、在蛋白质溶液中加入醛类物质，并搅拌均匀，使其聚合；d、在蛋白质与醛类物质的混合液中加入聚乙烯醇或其溶液，搅拌均匀使它们接枝共聚，并把它们的浓度调至7％～38％。
这种纺丝原液还可由以下方法制造a、按配比分别称取蛋白质、聚乙烯醇及醛类物质；b、把聚乙烯醇制成溶液；c、在聚乙烯醇溶液中加入醛类物质，并搅拌均匀；d、在聚乙烯醇与醛类物质的混合液中加入蛋白质或其溶液，搅拌均匀，使它们接枝共聚，并把它们的浓度调至7％～38％。
这种纺丝原液还可由以下方法制造a、按配比分别称取蛋白质、聚乙烯醇及醛类物质；b、把聚乙烯醇制成溶液；c、把蛋白质加入到聚乙烯醇溶液中，使它们接枝共聚；d、在蛋白质与聚乙烯醇的混合液中加入醛类物质，并搅拌均匀，使它们接枝共聚，并把它们的浓度调至7％～38％。
所述的溶解蛋白质的溶剂为酸性溶剂，其PH值为1～6.5。
所述的溶解蛋白质的溶剂为碱性溶剂，其PH值为7.5～14。
这种纺丝原液制造过程中加有醛，使得蛋白质在该过程中就被醛化，从而使蛋白质聚合且分子量增大，并改变了蛋白质分子结构构象，所以纺丝原液在纺丝过程中，当通过凝固浴液时，蛋白质极少流失，故凝固浴液在使用过程中也不会因蛋白质流失而变稠，因此可以连续使用、不需经常更换，这不仅降低了成本，而且避免了因排放凝固浴液而造成的环境污染。另外由于这种纺丝原液中的蛋白质与醛形成嵌段聚合，所以生产出的纤维具有较好的强度和柔软性。
具体实施例方式
实施例1、分别称取纯植物蛋白质1重量份、聚乙烯醇99重量份、甲醛0.01重量份。把植物蛋白质加入PH值为1的酸性溶剂中，制成浓度为7.5％的溶液，同时把聚乙烯醇加水制成浓度为8％的溶液，而后把称取的甲醛加入到植物蛋白质溶液中，搅拌均匀，再把聚乙烯醇溶液加入到蛋白质与甲醛的混合液中，使它们在15～105℃的温度条件下接枝共聚，并把它们的浓度调到7％，即制成纺丝原液。
实施例2、分别称取纯动物蛋白质90重量份、聚乙烯醇10重量份、戊二醛25重量份。把蛋白质加入PH值为14的碱性溶剂中制成浓度为35％的溶液，再把聚乙烯醇经水洗后加入到蛋白质溶液中，再加入称好的戊二醛，搅拌均匀，使它们在75℃的温度条件下接枝共聚，并把它们的浓度调到38％，即制成纺丝原液。
实施例3、称取纯动物蛋白质20重量份、植物蛋白质25重量份、聚乙烯醇55重量份、改性戊二醛4.5重量份。把聚乙烯醇加入水制成浓度为18％的溶液，把蛋白质加入PH值为6.5的酸性溶剂中制成浓度为28％的溶液，再把改性戊二醛加入到聚乙烯醇溶液中搅拌均匀，然后把蛋白质溶液加入聚乙烯醇与改性戊二醛的混合液中，使它们在50℃的温度条件下接枝共聚，并将它们的浓度调到20％，即制成纺丝原液。
实施例4、分别称取纯动物蛋白质45量份、聚乙烯醇55重量份、苯甲醛1重量份。把植物蛋白质加入PH值为2的酸性溶剂中，制成浓度为15％的溶液，同时把聚乙烯醇加水制成浓度为9％的溶液，而后把称取的苯甲醛加入到蛋白质溶液中，搅拌均匀，再把聚乙烯醇溶液加入到蛋白质与苯甲醛的混合液中，使它们50℃的温度下接枝共聚，并把它们的浓度调到7％，即制成纺丝原液。
实施例5、分别称取纯动物蛋白质2重量份、植物蛋白质25重量份、聚乙烯醇73份、双醛淀粉22重量份。把蛋白质加入PH值为7.5的碱性溶剂中制成浓度为15％的溶液，再把聚乙烯醇经水洗后加入到蛋白质溶液中，再加入称好的双醛淀粉，搅拌均匀，保持温度25℃，并把它们的浓度调到38％，即制成纺丝原液。
实施例6、称取纯植物蛋白质50重量份、聚乙烯醇50重量份、乙二醛10重量份。把聚乙烯醇加入水制成浓度为20％的溶液，把蛋白质加入PH值为4.5的酸性溶剂中制成浓度为7％的溶液，再把乙二醛加入到聚乙烯醇溶液中搅拌均匀，然后把蛋白质溶液加入聚乙烯醇与乙二醛的混合液中，使它们在15℃的温度条件下接枝共聚，并将它们的浓度调到10％，即制成纺丝原液。
实施例7、分别称取纯动物蛋白质30重量份、植物蛋白质6重量份、聚乙烯醇64重量份、水杨醛11重量份。把蛋白质加入PH值为13的碱性溶剂中，制成浓度为10％的溶液，同时把聚乙烯醇加水制成浓度为22％的溶液，而后把称取的水杨醛加入到蛋白质溶液中，搅拌均匀，再把聚乙烯醇溶液加入到蛋白质与水杨醛的混合液中，使它们80℃的温度下接枝共聚，并把它们的浓度调到15％，即制成纺丝原液。
实施例8、分别称取纯植物蛋白质55重量份、聚乙烯醇45重量份、丙烯醛15重量份。把蛋白质加入PH值为10的碱性溶剂中制成浓度为16％的溶液，再把聚乙烯醇经水洗后加入到蛋白质溶液中，再加入称好的丙烯醛，搅拌均匀，保持温度90℃，并把它们的浓度调到25％，即制成纺丝原液。
实施例9、称取纯动物蛋白质60重量份、聚乙烯醇40重量份、苯乙二醛5重量份。把聚乙烯醇加入水制成浓度为30％的溶液，把蛋白质加入PH值为5的酸性溶剂中制成浓度为36％的溶液，再把苯乙二醛加入到聚乙烯醇溶液中搅拌均匀，然后把蛋白质溶液加入聚乙烯醇与苯乙二醛的混合液中，使它们在105℃的温度条件下接枝共聚，并将它们的浓度调到30％，即制成纺丝原液。
实施例10、分别称取纯植物蛋白质70重量份、聚乙烯醇30重量份、糠醛7重量份。把植物蛋白质加入PH值为3的酸性溶剂中，制成浓度为25％的溶液，同时把聚乙烯醇加水制成浓度为18％的溶液，而后把称取的糠醛加入到蛋白质溶液中，搅拌均匀，再把聚乙烯醇溶液加入到蛋白质与糠醛的混合液中，使它们40℃的温度下接枝共聚，并把它们的浓度调到17％，即制成纺丝原液。
实施例11、分别称取纯动物蛋白质80重量份、聚乙烯醇20重量份、双醛纤维素2重量份。把蛋白质加入PH值为11的碱性溶剂中制成浓度为15％的溶液，再把聚乙烯醇经水洗后加入到蛋白质溶液中，再加入称好的双醛纤维素，搅拌均匀，保持温度70℃，并把它们的浓度调到14％，即制成纺丝原液。
实施例12、称取纯动物蛋白质6重量份、植物蛋白质6重量份、聚乙烯醇88重量份、丙酮醛0.16重量份。把聚乙烯醇加入水制成浓度为12％的溶液，把蛋白质加入PH值为3.5的酸性溶剂中制成浓度为12％的溶液，再把丙酮醛加入到聚乙烯醇溶液中搅拌均匀，然后把蛋白质溶液加入聚乙烯醇与丙酮醛的混合液中，使它们在55℃的温度条件下接枝共聚，并将它们的浓度调到9％，即制成纺丝原液。
实施例13、分别称取纯动物蛋白质10量份、聚乙烯醇90重量份、双醛淀粉3重量份。把植物蛋白质加入PH值为8.5的碱性溶剂中，制成浓度为35％的溶液，同时把聚乙烯醇加水制成浓度为17％的溶液，而后把称取的双醛淀粉加入到蛋白质溶液中，搅拌均匀，再把聚乙烯醇溶液加入到蛋白质与双醛淀粉的混合液中，使它们65℃的温度下接枝共聚，并把它们的浓度调到19％，即制成纺丝原液。
实施例14、分别称取纯动物蛋白质31重量份、植物蛋白质27重量份、聚乙烯醇42份、苯甲醛3重量份、乙二醛5重量份。把蛋白质加入PH值为4的酸性溶剂中制成浓度为10％的溶液，再把聚乙烯醇经水洗后加入到蛋白质溶液中，再加入称好的苯甲醛和乙二醛，搅拌均匀，保持温度78℃，并把它们的浓度调到16.5％，即制成纺丝原液。
实施例15、称取纯植物蛋白质5重量份、聚乙烯醇95重量份、丙烯醛0.1重量份。把聚乙烯醇加入水制成浓度为24％的溶液，把蛋白质加入PH值为5.5的酸性溶剂中制成浓度为16％的溶液，再把丙烯醛加入到聚乙烯醇溶液中搅拌均匀，然后把蛋白质溶液加入聚乙烯醇与丙烯醛的混合液中，使它们在95℃的温度条件下接枝共聚，并将它们的浓度调到22％，即制成纺丝原液。
实施例16、分别称取纯动物蛋白质33重量份、植物蛋白质33重量份、聚乙烯醇34重量份、乙二醛1.2重量份。把蛋白质加入PH值为12的碱性溶剂中，制成浓度为33％的溶液，同时把聚乙烯醇加水制成浓度为15％的溶液，而后把称取的乙二醛加入到蛋白质溶液中，搅拌均匀，再把聚乙烯醇溶液加入到蛋白质与乙二醛的混合液中，使它们55℃的温度下接枝共聚，并把它们的浓度调到21％，即制成纺丝原液。
实施例17、分别称取纯植物蛋白质20重量份、聚乙烯醇80重量份、水杨醛2重量份。把蛋白质加入PH值为5的酸性溶剂中制成浓度为18％的溶液，再把聚乙烯醇经水洗后加入到蛋白质溶液中，再加入称好的水杨醛，搅拌均匀，保持温度30℃，并把它们的浓度调到35％，即制成纺丝原液。
实施例18、称取纯动物蛋白质30重量份、聚乙烯醇70重量份、甲醛0.5重量份。把聚乙烯醇加入水制成浓度为38％的溶液，把蛋白质加入PH值为10的碱性溶剂中制成浓度为17％的溶液，再把甲醛加入到聚乙烯醇溶液中搅拌均匀，然后把蛋白质溶液加入聚乙烯醇与甲醛的混合液中，使它们在98℃的温度条件下接枝共聚，并将它们的浓度调到28％，即制成纺丝原液。
实施例19、分别称取纯植物蛋白质40重量份、聚乙烯醇60重量份、苯乙二醛1.5重量份。把植物蛋白质加入PH值为1.5的酸性溶剂中，制成浓度为27.5％的溶液，同时把聚乙烯醇加水制成浓度为14％的溶液，而后把称取的苯乙二醛加入到蛋白质溶液中，搅拌均匀，再把聚乙烯醇溶液加入到蛋白质与苯乙二醛的混合液中，使它们75℃的温度下接枝共聚，并把它们的浓度调到18％，即制成纺丝原液。
实施例20、分别称取纯动物蛋白质15重量份、聚乙烯醇85重量份、戊二醛0.05重量份。把蛋白质加入PH值为9.5的碱性溶剂中制成浓度为6％的溶液，再把聚乙烯醇经水洗后加入到蛋白质溶液中，再加入称好的戊二醛，搅拌均匀，保持温度40℃，并把它们的浓度调到13％，即制成纺丝原液。
实施例21、称取纯动物蛋白质70重量份、植物蛋白质5重量份、聚乙烯醇25重量份、改性戊二醛7重量份、丙烯醛2重量份。把聚乙烯醇加入水制成浓度为34％的溶液，把蛋白质加入PH值为2.5的酸性溶剂中制成浓度为16％的溶液，再把改性戊二醛和丙烯醛加入到聚乙烯醇溶液中搅拌均匀，然后把蛋白质溶液加入聚乙烯醇与改性戊二醛、丙烯醛的混合液中，使它们在20℃的温度条件下接枝共聚，并将它们的浓度调到14.5％，即制成纺丝原液。
实施例22、分别称取纯动物蛋白质25量份、聚乙烯醇75重量份、苯甲醛0.8重量份。把植物蛋白质加入PH值为6的酸性溶剂中，制成浓度为38％的溶液，同时把聚乙烯醇加水制成浓度为10％的溶液，而后把称取的苯甲醛加入到蛋白质溶液中，搅拌均匀，再把聚乙烯醇溶液加入到蛋白质与苯甲醛的混合液中，使它们40℃的温度下接枝共聚，并把它们的浓度调到13％，即制成纺丝原液。
实施例23、分别称取纯动物蛋白质30重量份、植物蛋白质53重量份、聚乙烯醇17份、双醛淀粉8重量份、甲醛4重量份、苯甲醛2重量份。把蛋白质加入PH值为10.5的碱性溶剂中制成浓度为25％的溶液，再把聚乙烯醇经水洗后加入到蛋白质溶液中，再加入称好的双醛淀粉、甲醛和苯甲醛，搅拌均匀，保持温度100℃，并把它们的浓度调到27％，即制成纺丝原液。
实施例24、称取纯植物蛋白质3重量份、聚乙烯醇97重量份、乙二醛1重量份、改性戊二醛1重量份、甲醛0.5重量份。把聚乙烯醇加入水制成浓度为18％的溶液，把蛋白质加入PH值为4.5的酸性溶剂中制成浓度为5％的溶液，再把乙二醛、改性戊二醛、甲醛加入到聚乙烯醇溶液中搅拌均匀，然后把蛋白质溶液加入聚乙烯醇与乙二醛、改性戊二醛、甲醛的混合液中，使它们在38℃的温度条件下接枝共聚，并将它们的浓度调到16％，即制成纺丝原液。
实施例25、分别称取纯动物蛋白质6重量份、植物蛋白质30重量份、聚乙烯醇64重量份、乙二醛2.5重量份。把蛋白质加入PH值为13的碱性溶剂中，制成浓度为10％的溶液，同时把聚乙烯醇加水制成浓度为21％的溶液，而后把称取的乙二醛加入到蛋白质溶液中，搅拌均匀，再把聚乙烯醇溶液加入到蛋白质与乙二醛的混合液中，使它们80℃的温度下接枝共聚，并把它们的浓度调到15％，即制成纺丝原液。
实施例26、分别称取纯植物蛋白质22重量份、聚乙烯醇78重量份、甲醛1.5重量份。把蛋白质加入PH值为10的碱性溶剂中制成浓度为10％的溶液，再把聚乙烯醇经水洗后加入到蛋白质溶液中，再加入称好的甲醛，搅拌均匀，保持温度90℃，并把它们的浓度调到15％，即制成纺丝原液。
实施例27、称取纯动物蛋白质65重量份、聚乙烯醇35重量份、双醛纤维素20重量份、双醛淀粉5重量份。把聚乙烯醇加入水制成浓度为20％的溶液，把蛋白质加入PH值为4.5的酸性溶剂中制成浓度为13％的溶液，再把双醛纤维素、双醛淀粉加入到聚乙烯醇溶液中搅拌均匀，然后把蛋白质溶液加入聚乙烯醇与双醛纤维素、双醛淀粉的混合液中，使它们在85℃的温度条件下接枝共聚，并将它们的浓度调到12％，即制成纺丝原液。
本发明中，在称取原料前，可采用本人在前述专利文献中所公开的制取蛋白质的方法或现已公开的其它制取蛋白质的方法，制取纯的蛋白质。本发明中所制成的纺丝原液，可采用本人在前述公开的专利文献中的纺丝方法制成丝，也可用现有的合成纤维纺丝方法制成丝。
权利要求
1.一种蛋白质纤维纺丝原液，其特征在于它由蛋白质、聚乙烯醇和醛类物质制成，其中蛋白质为1～90重量份，聚乙烯醇为99～10重量份，二者之和为100重量份，醛类物质为0.01～25重量份。
2.根据权利要求1所述的蛋白质纤维纺丝原液，其特征在于所述的蛋白质为植物蛋白质或动物蛋白质或植物蛋白质与动物蛋白质的混合物。
3.根据权利要求1所述的蛋白质纤维纺丝原液，其特征在于所述的醛类物质为单醛、脂肪醛、芳香醛、二醛和多醛中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的蛋白质纤维纺丝原液，其特征在于所述的醛类物质为醛的衍生物。
5.根据权利要求4所述的蛋白质纤维纺丝原液，其特征在于所述的醛的衍生物为改性戊二醛。
6.制造如权利要求1所述的蛋白质纤维纺丝原液的方法，其特征在于a、按配比分别称取蛋白质、聚乙烯醇及醛类物质；b、把蛋白质加入溶剂中制成溶液；c、在蛋白质溶液中加入醛类物质，并搅拌均匀，使其聚合；d、在蛋白质与醛类物质的混合液中加入聚乙烯醇或其溶液，搅拌均匀使它们接枝共聚，并把它们的浓度调至7％～38％。
7.制造如权利要求1所述的蛋白质纤维纺丝原液的方法，其特征在于a、按配比分别称取蛋白质、聚乙烯醇及醛类物质；b、把聚乙烯醇制成溶液；c、在聚乙烯醇溶液中加入醛类物质，并搅拌均匀；d、在聚乙烯醇与醛类物质的混合液中加入蛋白质或其溶液，搅拌均匀，使它们接枝共聚，并把它们的浓度调至7％～38％。
8.制造如权利要求1所述的蛋白质纤维纺丝原液的方法，其特征在于a、按配比分别称取蛋白质、聚乙烯醇及醛类物质；b、把聚乙烯醇制成溶液；c、把蛋白质加入到聚乙烯醇溶液中，使它们接枝共聚；d、在蛋白质与聚乙烯醇的混合液中加入醛类物质，并搅拌均匀，使它们接枝共聚，并把它们的浓度调至7％～38％。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述的溶解蛋白质的溶剂为酸性溶剂，其PH值为1～6.5。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述的溶解蛋白质的溶剂为碱性溶剂，其PH值为7.5～14。
全文摘要
本发明公开了一种蛋白质纤维纺丝原液，由蛋白质、聚乙烯醇和醛类物质制成，其中蛋白质为1～90重量份，聚乙烯醇为99～10重量份，二者之和为100重量份，醛类物质为0.01～25重量份。本发明还公开了这种纺丝原液的制造方法。这种纺丝原液在纺丝过程中，当通过凝固浴液时，蛋白质极少流失，故凝固浴液在使用过程中也不会因蛋白质流失而变稠，因此可以连续使用、不需经常更换，这不仅降低了成本，而且避免了因排放凝固浴液而造成的环境污染。另外由于这种纺丝原液中的蛋白质与醛形成嵌段聚合，所以生产出的纤维具有较好的强度和柔软性。
文档编号D01F8/00GK1800455SQ20051001730
公开日2006年7月12日 申请日期2005年1月6日 优先权日2005年1月6日
发明者李官奇 申请人:李官奇