機(jī)制絲綿片工藝改良與副產(chǎn)物回收及其氨基酸型表面活性劑的合成.pdf

1、本研究目的是改良現(xiàn)有機(jī)制絲綿片的加工工藝與廢水中絲蛋白的回收及副產(chǎn)物在氨基酸型表面活性劑方面的應(yīng)用。首先,我們改良了機(jī)拉生絲綿片機(jī)的熱水循環(huán)淋洗系統(tǒng),在50~60℃的熱循環(huán)堿性淋洗液中,將蠶繭尤其是雙宮繭迅速進(jìn)行機(jī)拉生絲綿片,其淋洗液在循環(huán)數(shù)次機(jī)拉生絲綿片后更換新配的堿性淋洗液;其次,改良了機(jī)拉生絲綿片的精煉工藝,在進(jìn)行傳統(tǒng)機(jī)拉生絲綿片精練工藝之前,增加了pH≥11.50強(qiáng)堿性電解水先進(jìn)行第一次30 min煮沸精煉而獲得含有大量絲膠蛋白

2、的電解水精練液;而初次精煉后的粗制絲綿片再經(jīng)過(guò)第二次傳統(tǒng)精練劑(不加堿性物質(zhì))的短時(shí)間煮沸處理,取出絲綿片用水反復(fù)漂洗、脫水和烘干后,就可以獲得白凈而柔軟的精制絲綿片(含量約占蠶繭總重量的35~40％),可直接制作絲綿被等日用紡織品。在上述加工過(guò)程中循環(huán)數(shù)次的強(qiáng)堿性淋洗液與強(qiáng)堿性電解水精煉液合并后,先通過(guò)超濾得到濾出液與保留液,濾出液再經(jīng)過(guò)納濾,獲得保留液為含有游離氨基酸與低分子量的絲膠寡聚肽(簡(jiǎn)稱NR),濾出液為清水可再次用作堿性淋洗

3、液。超濾膜的保留液主要為含有大分子量的絲膠蛋白(簡(jiǎn)稱UR),將它利用木瓜蛋白酶三種不同的水解條件下進(jìn)行降解后,獲得高、中、低三種不同分子量范圍的絲膠肽。經(jīng)SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE)和凝膠過(guò)濾高效液相色譜(GP-HPLC)分析表明,這三種蛋白多肽的分子量分布范圍分別為0.2~60 kDa、0.2~30 kDa和0.2~15 kDa,這些絲膠肽可廣泛應(yīng)用于高分子材料的表面改性劑、細(xì)胞培養(yǎng)基、化妝品與保健食品添加劑等。

4、r>　　上述納濾膜獲得的保留液主要為游離氨基酸和寡聚絲膠肽(NR),經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)減壓濃縮至濃度為20％左右,被用于氨基酸型表面活性劑的合成。這種合成的月桂酰基絲膠氨基酸鈉表面活性劑(LSBS)產(chǎn)率大約為75％。NR和LSBS的氨基酸組成并沒(méi)有非常明顯的區(qū)別。LSBS的臨界膠束濃度(CMC)與最低表面張力(γCMC)遠(yuǎn)低于NR。LSBS具有優(yōu)良的發(fā)泡性能。LSBS與NR在油水體系中,二者對(duì)以乙酸乙酯為有機(jī)相的乳化效果要強(qiáng)于苯,LSBS的乳

5、化能力遠(yuǎn)強(qiáng)于NR?？傊?LSBS具有優(yōu)良的表面活性性能。在絲綿片加工過(guò)程中獲得的另一種主要副產(chǎn)物蠶蛹,約占全繭總量30％,本實(shí)驗(yàn)對(duì)其做了新的研究。首先將蠶蛹烘干、粉碎制成蛹粉,接著將其通過(guò)有機(jī)溶劑-正己烷進(jìn)行抽提,抽提獲得蛹油和脫脂蛹蛋白粉。隨后,本文完全以這兩種原料合成N-脂肪?；被徕c鹽(NFAAA)表面活性劑。首先,將從蠶蛹中提取出來(lái)的蛹油水解,獲得的脂肪酸與氯化亞砜反應(yīng)合成脂肪酰氯。然后將這種脂肪酰氯與蛹蛋白水解物(PPH)合

6、成反應(yīng)生成N-脂肪?；被嵝捅砻婊钚詣C-MS分析表明,蛹油水解后獲得的脂肪酸主要由不飽和的亞麻酸(63.59％)和亞油酸(4.12％)與飽和的棕櫚酸(25.33％)和硬脂酸(6.26％)等組成。NFAAA與PPH相比具有更低的CMC值,更好的表面張力降低能力。此外,NFAAA還具有很強(qiáng)的發(fā)泡性能與乳化性能。NFAAA與 PPH在油水體系中,二者對(duì)以乙酸乙酯為有機(jī)相的乳化效果要強(qiáng)于正己烷。這種完全以蠶蛹為原料合成的氨基酸型表面活性

7、劑與上述絲膠氨基酸型表面活性劑一樣,在日用化學(xué)品特別在沐浴露、洗頭膏、嬰幼兒洗滌用品等有廣泛的應(yīng)用。
　　本文介紹的絲綿片加工工藝的改良技術(shù)、絲膠回收與可控降解技術(shù)以及利用副產(chǎn)物絲膠和蠶蛹合成氨基酸型陰離子表面活性劑的新技術(shù),為中小型蠶絲加工企業(yè)特別是絲綿片加工企業(yè)提供了蠶絲業(yè)可以持續(xù)發(fā)展的綜合集成技術(shù)。它不僅可以免除絲綿片加工產(chǎn)生的堿性含蛋白污水廢液大量排放而引起環(huán)境的嚴(yán)重污染,而且通過(guò)膜濾技術(shù)使水循環(huán)再利用和大量絲膠蛋白回收利