专利名称：一种角蛋白质固体及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种角蛋白质固体，同时还涉及一种角蛋白质固体的制备方法,属于低档毛发原料的综合利用领域的一种再生蛋白质利用技术。
背景技术：
由于毛发中角蛋白质的分子结构十分紧密，蛋白质分子链段之间通过二硫键等化学键横向交联，使得它具有网络空间结构，因此不能溶解于普通溶剂，表现出不易溶解、不熔融的特点。使毛发角蛋白质溶解，就要首先破坏角蛋白分子间的二硫键、氢键等，一般可采用强碱溶解法、氧化法溶解、还原法溶解等，处理过程复杂，且成本较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种以低档毛发为原料提取而得的角蛋白质固体。 同时，本发明的目的还在于提供一种该角蛋白质固体的制备方法。为了实现上述目的，本发明的技术方案采用了一种角蛋白质固体，由以下方法提取而得首先将毛发的清洗、除杂；然后将净化后的毛发放入碱液中溶解得毛发蛋白质溶液；并用浓度为15 20%的稀盐酸，边搅拌边慢慢加入到溶解好的毛发蛋白质溶液中，中和至pH=8 10 ;后经离心分离，除去5μπι以上的固体杂质，得到较纯净的毛发蛋白质溶液，冷却降温至35°C以下；待滤液降温冷却至35°C以下后，边搅拌边缓慢加入浓度为7 10%稀盐酸，调整pH为4. O 4. 5，毛发蛋白质全部沉淀，上部出现淡黄色清液为止；离心分离，使水洗水用量为蛋白质沉淀量的2 5倍，制得角毛发蛋白质固体。本发明的技术方案还采用了一种角蛋白质固体的制备方法，具体包括以下步骤(I)将毛发的清洗、除杂；(2)将净化后的毛发放入碱液中溶解得毛发蛋白质溶液；(3)用浓度为15 20%的稀盐酸，边搅拌边慢慢加入到溶解好的毛发蛋白质溶液中，中和至pH=8 10 ;后经离心分离，除去5μπι以上的固体杂质，得到较纯净的毛发蛋白质溶液，冷却降温至35°C以下；(4)待滤液降温冷却至35°C以下后，边搅拌边缓慢加入浓度为7 10%稀盐酸，调整pH为4. O 4. 5，毛发蛋白质全部沉淀，上部出现淡黄色清液为止；(5)蛋白分离用带有水洗功能的、分离因数1000 1500的低速卧螺离心机进行离心分离，控制水洗水流量，使水洗水用量为蛋白质沉淀量的2 5倍，制得湿的毛发蛋白；(6)湿毛发蛋白质经干燥、粉碎制成毛发角蛋白质固体。步骤(I)所述的毛发清洗及除杂为当所采用的原料为猪毛时，将猪毛晒干后，先除去猪毛中的蹄壳、沙石重量较大的杂质，再经除去猪毛中的皮屑、沙土细小的杂质，最后经分尺机分离出尺寸较长、经济价值较高的猪鬃，剩余的猪短毛，再经水打毛机打洗，进一步除去杂质，即可用于提取角蛋白质。
所述的水打毛机的水中可加入O. I O. 5%的氢氧化钠，以去除毛发中的脂类杂质，打洗水经石英砂过滤后可循环使用。步骤(I)所述的毛发清洗及除杂为当所采用的原料为人发时，先经除杂、清洗、分尺，分离出尺寸较长的用于假发制造等用途，剩余的尺寸在20 30mm以下的利用价值较低，可直接用于提取角蛋白质。步骤(I)所述的毛发清洗及除杂为当所采用的原料为禽类羽毛时先晾晒干燥后，经打松、风选出去重量较大的沙石杂质，再经水打毛机打洗，进一步除去杂质，即可用于提取角蛋白质。步骤(I)所述的毛发可以为毛纺厂的下脚料和落地毛短绒，不用除杂可直接用于提取角蛋白质。步骤(2)中的碱液为浓度为2. 5 5%的氢氧化钠溶液,碱液的加入量为毛发干重 的5 10倍，碱液加入后应使温度保持在80-85°C，5-10分钟后毛发开始溶解，开启搅拌装置进行搅拌，溶解30 120分钟，取样观察，至毛发约90%以上溶解。本发明是采用废弃物——低档毛发为原料，将其溶解并提取其角蛋白质，以便于进一步的深加工与利用。毛发原料包括提取猪鬃后的猪短毛、人发发渣、毛纺厂下脚料(落地毛)、禽类羽毛等，这些原料使用性能差、经济价值低，把它溶解并提取角蛋白质，可以直接应用于纺制蛋白质纤维，具有良好的开发利用前景。提取的角蛋白质也可以经干燥、粉碎制成角蛋白质粉，用于其它工业用途。本发明的方法简单实用，采用成本低廉的碱溶、酸沉分离的制备角蛋白固体的方法，制成的蛋白质固体不经干燥可直接用于纺制角蛋白质复合纤维，或者经干燥、粉碎得到角蛋白质粉用于其它工业用途。
具体实施例方式实施例I本实施例的角蛋白质以经过除杂、清洗、脱水后的IOOOkg湿猪毛为例，其平均含水率约33 34%，纯猪毛含量约65%即650kg。其角蛋白质提取方法如下I)碱液配制向10000升的碱液调配罐内加入4000升水(猪毛干重的6. 15倍)，再加入120kg氢氧化钠配制成约2. 9%的碱液，加热升温至95°C ；2)毛发溶解在毛发溶解罐中加入除杂、清洗的湿猪毛1000kg，再加入上述全部氢氧化钠溶液，碱液加入后温度保持在80°C左右，10分钟后毛发开始溶解，开启搅拌装置进行搅拌，溶解30分钟后，取样观察，至猪毛基本上全部溶解(约90%以上溶解)；3)中和用浓度为20%的稀盐酸，边搅拌边慢慢加入到上述溶解好的毛发蛋白质溶液中，中和至PH为10 ；4)离心分离中和后的蛋白液用分离因数3000以上的卧螺离心机进行离心分离，除去5um以上的固体杂质，得到较纯净的毛发蛋白质溶液，冷却降温至35°C以下；滤液可室温放置I 2天；5)沉淀待滤液降温冷却至35°C以下后，边搅拌边缓慢加入浓度10%的稀盐酸，调整pH为4. 5，毛发蛋白质全部沉淀，上部出现淡黄色清液为止；
6)蛋白分离用带有水洗功能的、分离因数1000 1500的低速卧螺离心机进行离心分离，控制水洗水流量，使水洗水用量为蛋白质沉淀量的2 5倍，制得湿的毛发蛋白。湿毛发蛋白质可直接用于纺制毛发角蛋白质复合纤维；7)干燥、粉碎湿毛发蛋白质经干燥、粉碎制成毛发角蛋白质粉，可使用于工业用途。实施例2本实施例的角蛋白质固体，由以下方法制备而得以经过除杂、清洗、脱水后的IOOOkg湿人发为例，其平均含水率约31 32%，纯人发含量约67%即670kg。其角蛋白质提取方法如下
I)碱液配制向10000升的碱液调配罐内加入4000升水(人发干重的5. 97倍)，再加入120kg氢氧化钠配制成约2. 9%的碱液，加热升温至90°C ；2)毛发溶解在毛发溶解罐中加入除杂、清洗的湿人发1000kg，再加入上述全部氢氧化钠溶液，碱液加入后温度保持在78V左右，10分钟后毛发开始溶解，开启搅拌装置进行搅拌，溶解30分钟后开始取样观察，至人发基本上全部溶解(约90%以上溶解)；其它步骤同实施例I。实施例3本实施例的角蛋白质固体，由以下方法制备而得以经过除杂、清洗、脱水后的1250kg湿禽类羽毛为例，其平均含水率约42 45%，纯羽毛含量约52%即650kg。其角蛋白质提取方法如下I)碱液配制向10000升的碱液调配罐内加入3600升水(羽毛干重的5. 54倍)，再加入120kg氢氧化钠配制成约3. 3%的碱液，加热升温至98°C ；2)毛发溶解在毛发溶解罐中加入除杂、清洗的湿羽毛1250kg，再加入上述全部氢氧化钠溶液，碱液加入后温度保持在78°C，10分钟后毛发开始溶解，开启搅拌装置进行搅拌，溶解30分钟后开始取样观察，至羽毛基本上全部溶解(约90%以上溶解)；其它步骤同实施例I。
权利要求
1.一种角蛋白质固体，其特征在于由以下方法提取而得首先将毛发的清洗、除杂；然后将净化后的毛发放入碱液中溶解得毛发蛋白质溶液；并用浓度为15 20%的稀盐酸，边搅拌边慢慢加入到溶解好的毛发蛋白质溶液中，中和至pH=8 10 ;后经离心分离，除去5μπι以上的固体杂质，得到较纯净的毛发蛋白质溶液，冷却降温；待滤液降温冷却至35°C以下后,边搅拌边缓慢加入浓度为7 10%稀盐酸，调整pH为4. O 4. 5，毛发蛋白质全部沉淀，上部出现淡黄色清液为止；蛋白分离，使水洗水用量为蛋白质沉淀量的2 5倍，制得角毛发蛋白质固体。
2.一种角蛋白质固体的制备方法，其特征在于具体包括以下步骤 (1)将毛发的清洗、除杂； (2)将净化后的毛发放入碱液中溶解得毛发蛋白质溶液； (3)用浓度为15 20%的稀盐酸，边搅拌边慢慢加入到溶解好的毛发蛋白质溶液中，中和至pH=8 10 ;后经离心分离，除去5μπι以上的固体杂质，得到较纯净的毛发蛋白质溶液，冷却降温至35°C以下； (4)待滤液降温冷却至35°C以下后，边搅拌边缓慢加入浓度为7 10%稀盐酸，调整pH为4. O 4. 5，毛发蛋白质全部沉淀，上部出现淡黄色清液为止； (5)蛋白分离用带有水洗功能的、分离因数1000 1500的低速卧螺离心机进行离心分离，控制水洗水流量，使水洗水用量为蛋白质沉淀量的2 5倍，制得湿的毛发蛋白； (6)湿毛发蛋白质经干燥、粉碎制成毛发角蛋白质固体。
3.根据权利要求2所述的角蛋白质固体的制备方法，其特征在于步骤(I)所述的毛发清洗及除杂为当所采用的原料为猪毛时，将猪毛晒干后，先除去猪毛中的蹄壳、沙石重量较大的杂质，再经除去猪毛中的皮屑、沙土细小的杂质，最后经分尺机分离出尺寸较长、经济价值较高的猪鬃，剩余的猪短毛，再经水打毛机打洗，进一步除去杂质，即可用于提取角蛋白质。
4.根据权利要求3所述的角蛋白质固体的制备方法，其特征在于所述的水打毛机的水中可加入O. I O. 5%的氢氧化钠，以去除毛发中的脂类杂质，打洗水经石英砂过滤后可循环使用。
5.根据权利要求2所述的角蛋白质固体的制备方法，其特征在于步骤(I)所述的毛发清洗及除杂为当所采用的原料为人发时，先经除杂、清洗、分尺，分离出尺寸较长的用于假发制造等用途，剩余的尺寸在20 30mm以下的利用价值较低，可直接用于提取角蛋白质。
6.根据权利要求2所述的角蛋白质固体的制备方法，其特征在于步骤(I)所述的毛发清洗及除杂为当所采用的原料为禽类羽毛时先晾晒干燥后，经打松、风选出去重量较大的沙石杂质，再经水打毛机打洗，进一步除去杂质，即可用于提取角蛋白质。
7.根据权利要求2所述的角蛋白质固体的制备方法，其特征在于步骤(I)所述的毛发可以为毛纺厂的下脚料和落地毛短绒，不用除杂可直接用于提取角蛋白质。
8.根据权利要求2所述的角蛋白质固体的制备方法，其特征在于步骤(2)中的碱液为浓度为2. 5 5%的氢氧化钠溶液,碱液的加入量为毛发干重的5 10倍,碱液加入后应使温度保持在80-85°C，5-10分钟后毛发开始溶解，开启搅拌装置进行搅拌，溶解30 120分钟，取样观察，至毛发约90%以上溶解。
全文摘要
本发明涉及一种角蛋白质固体及其制备方法，角蛋白质固体由以下方法提取而得首先将毛发的清洗、除杂；然后将净化后的毛发放入碱液中溶解得毛发蛋白质溶液；并用浓度为15～20%的稀盐酸，边搅拌边慢慢加入到溶解好的毛发蛋白质溶液中，中和至pH=8～10；后经离心分离,除去5μm以上的固体杂质，得到较纯净的毛发蛋白质溶液，冷却降温；待滤液降温冷却至35℃以下后，边搅拌边缓慢加入浓度为7～10%稀盐酸，调整pH为4.0～4.5，毛发蛋白质全部沉淀，上部出现淡黄色清液为止；蛋白分离，制得角毛发蛋白质固体。本发明的方法简单实用，采用成本低廉的碱溶、酸沉分离的制备角蛋白固体的方法，制成的蛋白质固体不经干燥可直接用于纺制角蛋白质复合纤维，或者经干燥、粉碎得到角蛋白质粉用于其它工业用途。
文档编号C07K14/47GK102775489SQ20121027650
公开日2012年11月14日 申请日期2012年7月31日 优先权日2012年7月31日
发明者刘三民, 祖志东, 陈福库 申请人:上海全宇生物科技遂平有限公司