专利名称：植物蛋白质合成纤维纺丝原液及其生产方法
技术领域：
本发明涉及一种新型纺织材料纺丝原液，尤其是一种植物蛋白质即油葵、芝麻、茶籽、蓖麻籽、椰子肉、亚麻籽和米糠中的蛋白质与乙醇磺酸钠及聚乙烯醇合成的蛋白质合成纤维纺丝原液及其生产方法。
背景技术：
公知的人工合成的蛋白质纤维，有牛奶蛋白质纤维、皮质胶原蛋白质纤维、毛质角蛋白质纤维、昆虫类蛋白质纤维，植物大豆蛋白质纤维以及动植物双蛋白质合成纤维。各种蛋白质纤维其生产工艺相差不大；也就是说各种蛋白质合成纤维均以原料来源及价格而使各种产品成本产生差异，从而也导致质量上的不同。目前，生活及生产中有大量的廉价植物渣、粕，如葵花仁粕、芝麻粕、茶子粕、蓖麻仁粕、椰子肉、亚麻籽粕和米糠等等，这些渣、粕一般是作为废物进行处理，不但浪费了大量的有机物，而且还污染了环境，有的甚而成为公害，如何有效解决废物利用，变废为宝呢？这是人们需待解决的问题。
发明内容
针对上述情况，本发明之目的就是提供一种新的利用植物渣、粕生产的蛋白质来生产纤维纺丝原液的植物蛋白质合成纤维纺丝原液及其生产方法。不但降低了纤维的生产成本，而且解决了一项农副产品深加工问题，变废为宝，充分利用。
本发明是这样实现的由以重量计的植物蛋白质20-40份，乙醇磺酸钠1-5份和聚乙烯醇59-75份，作原料制成；其方法是将已提纯好的(葵花仁粕、芝麻粕、茶籽粕、蓖麻仁粕、椰子肉、亚麻籽粕和米糠中的蛋白质等)任一种或任意几种混合的蛋白质，按浓度为8-10％，PH值为8-10，在搅拌的情况下，一边加入蛋白质重量的0.3-0.5％的亚硫酸盐(亚硫酸钠、亚硫酸钾)，一边缓慢升温至40-45℃，待蛋白质完全溶解后，缓慢升温至60-75℃时，加入蛋白质重量1.5-3％的侧链修饰剂(过氧化氢或过甲酸或过乙酸)，反应30-60分钟，再升温至80-90℃时，加入1-5份乙酸磺酸钠，保温反应40-70分钟，再升温至95-98℃时，再与已溶解好的聚乙烯醇水溶液共聚在一起，此时加入干物质总重量0.2-0.7％的亚硫酸氢钠或亚硫酸氢钾，保温搅拌反应90-120分钟，即为合格的纺丝原液。本发明原料丰富，方法简单，植物渣、粕提取蛋白质用已有技术，技术成熟，易生产植物蛋白质，而且，利用本发明实现的纺丝原液制成的蛋白质纤维，其性能不但具有化纤的强度，而且具有天然蛋白质纤维的亲肤性、吸湿性、透气性，手感柔软，光泽柔和，染色性优，色牢度强，耐热水性好的诸多优点。与已上市的人工合成的蛋白质纤维相比，原料充足且价格更低廉，成本大大降低，与其天然蛋白质纤维相比，不但具有强度高之优势，而且纤度均匀，并且纤度和强度可以人为地控制，生产成为长丝。该纺丝和后处理工艺及设备性能与已成熟的“双蛋白质合成纤维”及“动物蛋白质合成纤维”湿法纺丝工艺和设备性能基本相同，为此，完全可以大规模的工业化生产。且原料取之不尽，用之不竭，有具大的经济效益和社会效益。
本发明推广应用，必为纤维纺丝作出创造性贡献。
具体实施例方式
下面结合工艺生产流程和实例详细描述本发明生产方法。
先将已提纯好的植物(油葵、芝麻、茶籽、蓖麻籽、椰子肉、亚麻籽、米糠)蛋白质20-40份，可以是任一种或其混合物构成的蛋白质，与聚乙烯醇分别溶解。取聚乙烯醇59-759份，浓度控制在18-20％，缓慢升温至95-98℃，并不停的搅拌直至充分溶解；同时取20-40份蛋白质，使浓度为8-10％，PH值为8-10，并加入蛋白质重量0.3-0.5％的亚硫酸钠或亚硫酸钾，边搅拌，边缓慢升温至40-50℃，待蛋白质充分溶解后，再升温至60-75℃时，加入蛋白质重量1.5-3％的过氧化氢或过甲酸或过乙酸反应30-60分钟，再升温至80-90℃时，加入1-5份乙醇磺酸钠保温反应40-70分钟；再升温至95-98℃时，再与已溶解好的聚乙烯醇溶液共混在一起，此时加入干物重量0.2-0.7％的亚硫酸氢钠或亚硫酸氢钾，保温反应90-120分钟，即为可纺性较好的纺丝原液。蛋白质提取方法均采用已有方法。
制成以上原液之后，选用已成熟的蛋白质、合成纤维湿法短纤或湿法长丝纺丝工艺与设备，便可将该原液纺制成为各种不同规格的短纤维和长丝。
这种纺丝原液中各种成份的组成为植物蛋白质占20-40份，乙醇磺酸钠占1-5份，聚乙烯醇占59-75份，辅助材料包括亚硫酸钠或亚硫酸钾；过氧化氢或过甲酸或过乙酸；他们分别占蛋白质重量的0.3-0.5％和1.5-3％，亚硫酸氢钠或亚硫酸氢钾占总干物质重量的0.2-0.7％。
其中的植物蛋白质包括(葵花籽粕蛋白质、芝麻粕蛋白质、茶籽粕蛋白质、蓖麻籽粕蛋白质、椰子肉蛋白质、亚麻籽粕蛋白质、米糠蛋白质)任一种蛋白质或者其中任意混合蛋白质。
下面结合实例对本发明进一步描述。
实例1将以上任一种植物蛋白质或任意混合的蛋白质，如米糠蛋白质取之20kg，溶解在PH值为8的氢氧化钠水溶液中，使浓度控制在8％，并加入蛋白质重量0.3％的60克亚硫酸钠，边搅拌，边缓慢升温至40℃，待蛋白质充分溶解后，再升温至60℃时，加入蛋白质重量1.5％的300克过氧化氢，反应30分钟，再升温至80℃时，加入5kg的乙醇磺酸钠，保温反应40分钟，升温至95℃时，再与75kg聚乙烯醇已溶解好的水溶液共混在一起，加入干物质总重量的0.2％的200克亚硫酸氢钠，并使共聚浓度控制在16％，保温搅拌共聚90分钟后，便得到纺丝原液。
实例2同样取上述蛋白质(如葵花仁蛋白质)30份，溶解在PH10的氢氧化钾水溶液中，使浓度控制在9％，并加入蛋白质重量0.4％的亚硫酸钾，边搅拌边慢慢升温至45℃，待蛋白质充分溶解后，再升温68℃时，加入蛋白质重量2.3％的过甲酸，反应45分钟，升温至85℃时，加入3份乙醇磺酸钠，保温反应55分钟，升温至96℃，再与67份已溶解好的聚乙烯醇水溶液共混在一起，加入干物质总量4.5％的亚硫酸氢钾，使共聚浓度控制在17.5％，保温搅拌反应105分钟后，即可得到合格的纺丝原液。
实例3同样取上述任一种蛋白质(如芝麻蛋白质)40份，溶解在PH10的氢氧化钠水溶液中，使浓度控制在10％并加入蛋白质重量0.5％的亚硫酸钠，边搅拌，边缓慢升温至50℃，待蛋白质充分溶解后，再升温至75℃时，加入蛋白质重量3％的过乙酸，反应60分钟，升温至90℃时，加入1份乙醇磺酸钠，保温反应70分钟，升温至98℃，再与59份已溶解好的聚乙烯醇水溶液共聚在一起，加入干物质总重量7％的亚硫酸氢钠，使共聚浓度为19％，保温搅拌反应120分钟后，即可制得合格的纺丝原液。
权利要求
1.一种植物蛋白质合成纤维纺丝原液，其特征在于是由以重量计的植物蛋白质20-40份、乙酸磺酸钠1-5份和聚乙烯醇59-75份制成。
2.实现权利要求1所述纤维纺丝原液的生产方法，其特征在于是将20-40份植物蛋白质按浓度为8-10％、PH值为8-10，边搅拌边加入蛋白质重量的0.3-0.5％的亚硫酸盐，升温至40-45℃，待蛋白质溶解后，再升温至60-75℃，加入蛋白质重量的1.5-3％的侧链修饰剂，30-60分钟后再升温至80-90℃，加入1-5份乙醇磺酸钠，保温反应40-70分钟，再升温至95-98℃，再与已溶解好的59-75份的聚乙烯醇水溶液共聚在一起，此时加入干物总重量0.2-0.7％的亚硫酸氢钠或亚硫酸氢钾，保温搅拌90-120分钟即得纺丝原液。
3.根据权利要求2所述的纤维纺丝原液的生产方法，其特征在于所说的植物蛋白质为已提纯的油葵或芝麻、茶籽、蓖麻籽、椰子肉、亚麻籽、米糠蛋白质，或其混合蛋白质。
4.根据权利要求2或3所述的纤维纺丝原液的生产方法，其特征在于所说的米糠蛋白质20kg，溶解在PH值为8的氢氧化钠水溶液中，浓度为8％，加入60克亚硫酸钠，升温至40℃，待蛋白质溶解后再升温至60℃，加入300克过氧化氢，反应30分钟，再升温至80℃，加入5kg的乙醇磺酸钠，保温反应40分钟，升温至95℃，再与75kg聚乙烯醇已溶解好的水溶液共混在一起加入200克亚硫酸氢钠，共聚浓度为16％，保温共聚搅拌90分钟。
全文摘要
本发明是一种植物蛋白质合成纤维纺丝原液及其生产方法，有效解决植物渣的废物利用和降低纺丝原液的生产成本问题，纺丝原液由植物蛋白质、乙酸磺酸钠和聚乙烯醇制成，其方法是将植物蛋白质按规定浓度和pH值加入蛋白质重量的0.3－0.5％的亚硫酸钠，升温溶解后再加入侧链修饰剂，再升温加入乙醇磺酸钠，在温度至95－98℃时再与已溶解好的聚乙烯醇水溶液共聚，并加入规定量的亚硫酸氢钠(钾)搅拌即可。其方法简单，原料丰富，成本低，产品性能好，其推广应用必为纤维纺丝作出创造性贡献。
文档编号C08H1/00GK1415646SQ0215531
公开日2003年5月7日 申请日期2002年12月10日 优先权日2002年12月10日
发明者宋惠远, 胡宗善 申请人:宋惠远, 胡宗善