会员体验
专利管家(专利管理)
工作空间(专利管理)
风险监控(情报监控)
数据分析(专利分析)
侵权分析(诉讼无效)
联系我们
交流群
官方交流:
QQ群: 891211   
微信请扫码    >>>
现在联系顾问~

一种离子液体蛋白纺丝液的制备方法

申请号 CN201310700758.1 申请日 2013-12-18 公开(公告)号 CN103710775A 公开(公告)日 2014-04-09
申请人 中国科学院过程工程研究所; 发明人 聂毅; 张锁江; 张香平; 白璐; 何宏艳; 黄金成;
摘要 本 发明 提供了一种使用 离子液体 溶解动物毛 角 蛋白制备纺丝液的方法。原料包括猪毛、山羊毛、 绵羊 毛、兔毛、牦 牛 毛,以及无纺织利用价值的羊毛。采用一系列 磷酸 酯类离子液体或乙酸类离子液体溶解羊毛角蛋白,其步骤如下:原料经 水 洗、 脱脂 、干燥、 粉碎 ,按一定比例1-17%(wt%)加入到离子液体中,添加1-10%(wt%)助剂,在90-130℃下,机械搅拌30-60min,得到不同浓度的角蛋白纺丝液。该制备方法 溶剂 为磷酸酯类离子液体或乙酸类离子液体,合成简单,溶解过程易操作,离子液体易 回收利用 ,并可充分利用废弃的动物毛,原料易得、价廉,可减少废弃物对环境造成的污染。
权利要求

1.一种蛋白纺丝液的制备方法,其特征在于角蛋白原料为动物毛;工艺流程为:将洗净脱脂干燥的角蛋白原料按1-17%重量百分含量(wt%)加入到离子液体中,添加1-10%(wt%)的助剂,在90-130℃下,机械搅拌溶解30-60min,即可得到相应浓度的离子液体角蛋白纺丝液;所用离子液体的化学结构表达式如下:
其中R1,R2=CnH2n+1,n=1,2,4;R3=CmH2m+1,m=1,4。
2.根据权利要求1所述的角蛋白纺丝液的制备方法,其特征在于所述离子液体为一系列磷酸酯类离子液体或乙酸类离子液体,包括1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二丁酯,1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二乙酯,1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯,1-丁基-3-乙基咪唑磷酸二丁酯,1,3-二乙基咪唑磷酸二乙酯,1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二甲酯,1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二甲酯,1-丁基-3-乙基咪唑磷酸二乙酯,甲基三乙基铵磷酸二甲酯,1-丁基-3-甲基咪唑乙酸盐,1-乙基-3-甲基咪唑乙酸盐。
3.根据权利要求1所述的角蛋白纺丝液的制备方法,其特征在于所述的动物毛包括猪毛、山羊毛、绵羊毛、兔毛、牦毛,以及无纺织利用价值的废弃羊毛。
4.根据权利要求1所述的角蛋白纺丝液的制备方法,所用助剂包括聚乙烯醇、聚丙烯腈、天然纤维、甲壳素、二醋酸纤维。

说明书全文

一种离子液体蛋白纺丝液的制备方法

技术领域:

[0001] 本发明属于生物质资源再生利用领域,涉及一种动物毛角蛋白纺丝液的制备技术,具体涉及离子液体与助剂混合溶解动物毛角蛋白制备角蛋白纺丝液的方法。背景技术:
[0002] 动物毛的化学本质都是角蛋白,角蛋白是一种纤维蛋白质基础成分是各种α-基酸,氨基酸通过肽键构成多肽长链,这些长链又通过二硫键、氢键、盐式键、酯键、范德华等横向联系形成角蛋白的空间构形,使角蛋白呈曲折交联的α-螺旋三维结构,并形成纤维的结晶区和非晶区,其结构极其复杂而致密。角蛋白质的溶解技术是动物毛角蛋白质资源回收再利用的前提和基础。传统的角蛋白溶解方法有化法、还原法、酸性法、性法、金属盐法等。上述方法要利用大量的无机酸、还原剂、金属盐等环境不友好试剂,其后处理对环境造成不利的影响,不符合绿色化学和绿色化工发展的要求。
[0003] 离子液体作为一种新型“绿色溶剂”,具有传统有机溶剂不可比拟的特性,如蒸汽压低、不易挥发、熔点低、具有很强的溶解能力、较好的热稳定性和化学稳定性、较宽的液态范围、可循环使用等,广泛应用于电化学、催化、材料合成和分离纯化等化学化工领域,并在能源、环境等领域也展现出了良好的发展前景。现有一种利用氯化咪唑盐系列离子液体制备角蛋白溶液的技术,其可见专利“200410011389.6,一种角蛋白溶液的制备方法”,该发明溶解时间长达2-10小时;现有一种利用阴离子为卤素离子或醋酸根的离子液体制备再生角蛋白纤维的方法,其可见专利“200510077289.8,使用离子液体溶解动物毛制备再生蛋白纤维的方法”,该发明角蛋白溶液在中析出动物毛再生蛋白纤维,获得的角蛋白溶液分子量较低,不能满足纺丝液的性能要求;现有一种利用1-丁基-3-甲基咪唑氯盐或1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二乙酯离子液体,制备动物毛角蛋白与丝素蛋白的共混溶液,其可见专利“201310072808.6,再生角蛋白丝素蛋白共混溶液的制备及湿法纺丝的方法”,该工艺首先要用氯化锌和尿素的混合水溶液处理羊毛,用酸钠溶液脱除丝素中的胶质,工艺繁琐,且产生大量废液无法处理。
[0004] 基于以上研究现状,本发明以磷酸酯类离子液体或乙酸类离子液体为溶剂,高分子聚合物为助剂,制备角蛋白纺丝液。其优势在于所用的离子液体合成简单、价廉、粘度低、易于再生,避免传统方法产生的酸、碱、盐形成的污染;助剂价廉易得,且可以大幅度提高纺丝液的性能,因而本发明具有广阔的应用前景。发明内容:
[0005] 本发明的目的是为了克服单纯的动物毛角蛋白强度较低的缺点,以及角蛋白提取过程产生的酸、碱、盐无法回收、污染环境等缺点,发明一种简易、无污染的离子液体制备角蛋白纺丝液的方法,并满足湿法纺丝对纺丝液性能的要求。
[0006] 所述角蛋白纺丝液的制备,是以动物毛为原料制成。先用水清洗动物毛,然后用乙醇或丙浸泡脱脂去杂1-12小时,在50-90℃的温度下烘干,再将其粉碎成微细粉;将微细