羊毛角蛋白溶液制備的方法研究與應用.pdf

1、廢棄羊毛中含有豐富的角蛋白資源，羊毛角蛋白屬天然蛋白質，具有良好的生物親和性、無毒及親膚特性，其結構中含有大量的羧基、氨基、羥基等親水基團，具有許多優(yōu)異的性能。角蛋白的有效利用不僅能充分利用資源，而且更符合產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的要求，而如何從廢棄羊毛中提取角蛋白是實現(xiàn)應用的前提。
　　本文研究了兩種不同溶解體系制備羊毛角蛋白的方法，并通過觀察羊毛的溶解過程來探討溶解機理，得出以下主要結論:
　　在還原劑LKZ-610/LiBr/N

2、aHSO3的溶解體系中，羊毛首先不斷溶脹，鱗片不斷軟化，鱗片間出現(xiàn)空隙，還原劑LKZ-610、NaHSO3進入纖維內(nèi)主要起到破壞二硫鍵的作用。LiBr可打開大分子鏈間的氫鍵有利于羊毛溶脹，更有利于溶解。通過正交試驗和單因素分析，考察其溶解率、溶解狀態(tài)、黏度及分子量，優(yōu)化的溶解工藝為還原劑LKZ-610∶羊毛=8mL∶1g并添加LiBr26g·L-1、NaHSO3 30g·L-1、溫度90℃、溶解時間6h，在此條件下溶解羊毛效果最好，可得

3、到淡黃色角蛋白溶液，溶解率達99％以上，角蛋白分子量主要集中在14.4～22KDa。
　　在離子液體Amim[Cl]為主溶劑、巰基乙醇為輔助試劑的溶解體系中，Amim[Cl]可以打開大分子間的氫鍵、巰基乙醇可以打開二硫鍵，再配合機械攪拌的作用下，可以有效溶解羊毛。通過正交試驗優(yōu)化的溶解工藝為:羊毛∶Amim[Cl]∶巰基乙醇=1∶8.5∶1(w∶w∶w)、溫度120℃、時間7.5h、機械攪拌(700r/min)。最終獲得透明淡黃色

4、角蛋白溶液。去除羊毛鱗片可以有效提高溶解效率，角蛋白質溶液的分子量分布主要集中在31KDa、43KDa、66.2KDa和14.4～22KDa，也有少量分布在14.4KDa以下。
　　將由還原法制備的角蛋白溶液應用在毛織物及滌綸織物整理中，以提高織物服用性能。毛織物最優(yōu)工藝為:羊毛角蛋白溶液用量15％(owf)、處理溫度75℃、處理時間60min、浴比1∶25。對比整理前后毛織物的性能發(fā)現(xiàn)，毛織物氈縮率由17.85％下降到4.1％;

5、經(jīng)、緯急彈性回復角分別從75°、69.2°提高到108°、107°;斷裂強力小幅提高而斷裂伸長下降。整理滌綸織物工藝為:滌綸織物經(jīng)胺解處理后，在浴比1∶40、角蛋白溶液濃度10％(w∶w)、交聯(lián)劑乙二醇縮水甘油醚濃度5％(w∶w)、溫度60℃下浸漬1h，再經(jīng)兩浸兩軋（軋液率90％），預烘(80℃、3min)后汽蒸1h，水洗。整理后滌綸織物織物的增重率達到2.6～2.7％左右，經(jīng)90℃、60min熱水洗滌后保持率可達到67.33％，其吸濕