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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410624546.4(22)申请日 2014.11.10D01F 8/02(2006.01)D01F 8/08(2006.01)D01F 8/18(2006.01)(71)申请人苏州蔻美新材料有限公司地址 215163 江苏省苏州市高新区龙山路10号(72)发明人金仲恩 全春兰 张帆(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司 32200代理人李纪昌(54) 发明名称生物基蛋白复合纤维及其制备方法(57) 摘要本发明公开了一种生物基蛋白复合纤维及其制备方法，组分及各组分质量份数如下：大豆蛋白520份，胶原蛋白510份，牛奶蛋白。
2、515份，壳聚糖1018份，聚丙烯腈1030份，聚乙二醇15份，聚维酮24份，聚乙烯醇15份，明胶38份，聚天冬氨酸25份，聚谷氨酸13份。本发明首次将三种蛋白按比例混溶，与适当的添加剂制备得到纺丝粘胶溶液进行纺丝，制备得到一种生物基蛋白复合纤维，纤维长度长达6090mm，细度在1.182.34dtex，拉伸强度与断裂伸长度均超过现有蛋白基纤维，吸湿透气性好，对皮肤有亲和性，穿着舒适，有益于健康。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书4页(10)申请公布号 CN 104372439 A(43)申请公布日 2015.02.25CN 1。
3、04372439 A1/1页21.一种生物基蛋白复合纤维，其特征在于组分及各组分质量份数如下：大豆蛋白 520份，胶原蛋白 510份，牛奶蛋白 515份，壳聚糖 1018份，聚丙烯腈 1030份，聚乙二醇 15份，聚维酮 24份，聚乙烯醇 15份，明胶 38份，聚天冬氨酸 25份，聚谷氨酸 13份。2.根据权利要求1所述生物基蛋白复合纤维，其特征在于组分及各组分质量份数如下：大豆蛋白 1016份，胶原蛋白 68份，牛奶蛋白 812份，壳聚糖 1216份，聚丙烯腈 1525份，聚乙二醇 24份，聚维酮 24份，聚乙烯醇 13份，明胶 46份，聚天冬氨酸 24份，聚谷氨酸 13份。3.根据权利要求。
4、2所述生物基蛋白复合纤维，其特征在于组分及各组分质量份数如下：大豆蛋白 15份，胶原蛋白 7份，牛奶蛋白 10份，壳聚糖 14份，聚丙烯腈 19份，聚乙二醇 3份，聚维酮 3份，聚乙烯醇 2份，明胶 5份，聚天冬氨酸 3份，聚谷氨酸 2份。4.权利要求13中任意一项所述生物基蛋白复合纤维的制备方法，其特征在于包括如下步骤：1）、将大豆蛋白、胶原蛋白与牛奶蛋白在2040下溶于蒸馏水，搅拌3060min，溶胀、溶解为均一透明的复合蛋白溶液；2）将其余组分混合，加热至5080，搅拌1030min，加入到步骤1）的复合蛋白溶液中，以24/min的速率降温至30，然后经过黄化、连续溶解、过滤、脱泡制备得。
5、纺丝粘胶溶液；3）采用湿法纺丝工序对步骤2）得到的纺丝粘胶溶液进行纺丝。5.根据权利要求4所述生物基蛋白复合纤维的制备方法，其特征在于：步骤1）中溶解温度为28，搅拌45min。6.根据权利要求4所述生物基蛋白复合纤维的制备方法，其特征在于：步骤2）中加热至65，搅拌20min。7.根据权利要求4所述生物基蛋白复合纤维的制备方法，其特征在于：步骤2）中降温速率为3/min。权 利 要 求 书CN 104372439 A1/4页3生物基蛋白复合纤维及其制备方法技术领域0001 本发明属于生物新材料技术领域，具体涉及一种生物基蛋白复合纤维及其制备方法。背景技术0002 我国人口多、耕地少的国情，从。
6、某种程度上制约了棉、麻等天然纤维的种植和开发。虽然依靠多年的科技进步，棉花单产提高了很多，但我国棉花生产总量仍然满足不了纺织业的生产需要，目前进口棉占用棉总量的1/4左右，毛、麻等纺织原材料也需要大量进口。另外，由于石油资源的日益短缺，对化学纤维的生产量也形成了极大的制约，所以，为了确保纺织生产的需要，我们要大力拓展天然纤维和化学纤维的开发和利用，研制新型的“绿色”生态纺织品已成为世界各国的迫切需求。解决纺织品生态环保问题,素材的开发是纺织新产品开发中最重要,也是最基本的技术手段。合成纤维主要原料是石油,属于不可再生资源,随着石油资源的日趋紧张,加上生产中的高消耗、高污染等问题,合成纤维面临很。
7、大的压力,因此许多国家投入了大量的科研经费和人力进行绿色纺织品的研究开发。如目前国内外市场上己经出现和正在出现的众多绿色纺织品,它们采用的都是生产过程无污染的纤维,像Tencel纤维、竹纤维等再生纤维素纤维,牛奶蛋白纤维、玉米纤维、大豆纤维、甲壳素纤维等再生蛋白质纤维。这些纤维全部或部分可以进行生物降解,是对环境友好的材料,它们提供了人类减少环境负担,并在现代文明和自然界之间达到平衡的一种方法,符合可持续发展的要求,将成为21世纪的主要纺织品纤维。0003 日本东洋纺公司开发出了以新西兰牛奶为原料与丙烯睛接枝共聚合的再生蛋白质纤维“Chinon”,这种纤维既有蛋白质的吸水、光泽、手感等特点,又。
8、有一定强度的聚丙烯睛纤维的特点,目前己实现了工业化生产,其技术水平处于国际领先地位。“Chinon”在使用中存在的问题是耐热性差,化学抵抗力不强,机织物易折皱。我国的再生蛋白质纤维的研究工作起步较晚,20世纪50年代、70年代曾分别对蛋白质纤维进行过初步探索,但未获成功。20世纪90年代,四川省曾对蚕蛹蛋白质纤维进行研制,但由于蛋白质含量和纤维干、湿强度都非常低,在织造和印染加工中问题较多,严重影响了该类产品的开发和技术推广。我国河南蹼阳华康生物化学工程联合集团公司李官奇先生经过八年的潜心研究,在2000年试纺成功了大豆蛋白纤维,在国际上首次成功地实现了工业化生产。发明内容0004 本发明的目。
9、的是提供一种生物基蛋白复合纤维及其制备方法，该生物生物基蛋白复合纤维手感舒适，吸湿透气性好，对皮肤有亲和性，穿着舒适，有益于健康；制备方法简单易操作。0005 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种生物基蛋白复合纤维，组分及各组分质量份数如下：大豆蛋白 520份，胶原蛋白 510份，牛奶蛋白 515份，壳聚糖 1018份，聚丙烯腈 1030份，聚乙二醇 15份，聚说 明 书CN 104372439 A2/4页4维酮 24份，聚乙烯醇 15份，明胶 38份，聚天冬氨酸 25份，聚谷氨酸 13份。0006 生物基蛋白复合纤维，组分及各组分质量份数优选如下：大豆蛋白 1016份，胶原蛋白 6。
10、8份，牛奶蛋白 812份，壳聚糖 1216份，聚丙烯腈 1525份，聚乙二醇 24份，聚维酮 24份，聚乙烯醇 13份，明胶 46份，聚天冬氨酸 24份，聚谷氨酸 13份。0007 生物基蛋白复合纤维，组分及各组分质量份数优选如下：大豆蛋白 15份，胶原蛋白 7份，牛奶蛋白 10份，壳聚糖 14份，聚丙烯腈 19份，聚乙二醇 3份，聚维酮 3份，聚乙烯醇 2份，明胶 5份，聚天冬氨酸 3份，聚谷氨酸 2份。0008 生物基蛋白复合纤维的制备方法，包括如下步骤：1）、将大豆蛋白、胶原蛋白与牛奶蛋白在2040下溶于蒸馏水，搅拌3060min，溶胀、溶解为均一透明的复合蛋白溶液；2）将其余组分混合，。
11、加热至5080，搅拌1030min，加入到步骤1）的复合蛋白溶液中，以24/min的速率降温至30，然后经过黄化、连续溶解、过滤、脱泡制备得纺丝粘胶溶液；3）采用湿法纺丝工序对步骤2）得到的纺丝粘胶溶液进行纺丝。0009 步骤1）中溶解温度优选为为28，搅拌45min。0010 步骤2）中加热至65，搅拌20min。0011 步骤2）中降温速率为3/min。0012 大豆纤维制成的纺织品外观宜人， 纤维表面有大量氨基酸组成的蛋白质，对皮肤有亲和性，手感舒适，吸湿透气性好，但是大豆蛋白纤维摩擦系数低，这使纤维手感平滑，但又易造成纤维抱合力低，集束性差，难以纺纱，而且纺成的纱易起毛，纺纱时易造成静。
12、电。0013 胶原蛋白是一种纤维状蛋白质，具有独特的棒状螺旋结构，物理机械性能非常优越，与一般植物蛋白相比更适合于纺丝。其纤维的强度较高，可制成纺织面料及服装，而且胶原蛋白是从天然动物中提取的，其结构与人体皮肤具有相似性，因而与人体皮肤具有较好的亲合性能，穿着更加贴肉无异物感。而且胶原蛋白的保湿性能特别优异，人们日常穿着的皮衣和皮鞋制品在水分含量达到时，仍不感觉到潮湿，因而穿着非常舒适。但是胶原蛋白吸水性强，且在较高温度的水溶液中容易降解，可纺性差，由此制得的纤维强度和模量低、耐热水性差、耐酸碱及耐干热性能不好。0014 牛奶蛋白纤维的横截面呈腰圆形或纺锤性，纤维纵向有沟槽，在成纱和制成织物后。
13、，纤维与纤维之间不可能结合的非常紧密，这样使得纱线与织物内部结构中存在大量的空隙，有利于改善产品的吸湿放湿性能。同时能增加织物的透气性能，提高牛奶蛋白纤维制品的舒适性。0015 本发明首次将三种蛋白按比例混溶，与适当的添加剂制备得到纺丝粘胶溶液进行纺丝，制备得到一种生物基蛋白复合纤维，纤维长度长达6090mm，细度在1.182.34dtex，拉伸强度与断裂伸长度均超过现有蛋白基纤维，吸湿透气性好，对皮肤有亲和性，穿着舒适，有益于健康。具体实施方式0016 实施例1一种生物基蛋白复合纤维，组分及各组分质量份数如下：大豆蛋白 5份，胶原蛋白 5说 明 书CN 104372439 A3/4页5份，牛。
14、奶蛋白 5份，壳聚糖 10份，聚丙烯腈 10份，聚乙二醇 1份，聚维酮 2份，聚乙烯醇 1份，明胶 3份，聚天冬氨酸 2份，聚谷氨酸 1份。0017 制备方法，包括如下步骤：1）、将大豆蛋白、胶原蛋白与牛奶蛋白在28下溶于蒸馏水，搅拌45min，溶胀、溶解为均一透明的复合蛋白溶液；2）将其余组分混合，加热至65，搅拌20min，加入到步骤1）的复合蛋白溶液中，以3/min的速率降温至30，然后经过黄化、连续溶解、过滤、脱泡制备得纺丝粘胶溶液；3）采用湿法纺丝工序对步骤2）得到的纺丝粘胶溶液进行纺丝。0018 实施例2一种生物基蛋白复合纤维，组分及各组分质量份数如下：大豆蛋白 20份，胶原蛋白 。
15、10份，牛奶蛋白 15份，壳聚糖 18份，聚丙烯腈 30份，聚乙二醇 5份，聚维酮 4份，聚乙烯醇 5份，明胶 8份，聚天冬氨酸 25份，聚谷氨酸 3份。0019 制备方法，包括如下步骤：1）、将大豆蛋白、胶原蛋白与牛奶蛋白在28下溶于蒸馏水，搅拌45min，溶胀、溶解为均一透明的复合蛋白溶液；2）将其余组分混合，加热至65，搅拌20min，加入到步骤1）的复合蛋白溶液中，以3/min的速率降温至30，然后经过黄化、连续溶解、过滤、脱泡制备得纺丝粘胶溶液；3）采用湿法纺丝工序对步骤2）得到的纺丝粘胶溶液进行纺丝。0020 实施例3生物基蛋白复合纤维，组分及各组分质量份数如下：大豆蛋白 16份，。
16、胶原蛋白 8份，牛奶蛋白 12份，壳聚糖 16份，聚丙烯腈 25份，聚乙二醇4份，聚维酮 4份，聚乙烯醇 3份，明胶 6份，聚天冬氨酸 4份，聚谷氨酸 3份。0021 制备方法，包括如下步骤：1）、将大豆蛋白、胶原蛋白与牛奶蛋白在28下溶于蒸馏水，搅拌45min，溶胀、溶解为均一透明的复合蛋白溶液；2）将其余组分混合，加热至65，搅拌20min，加入到步骤1）的复合蛋白溶液中，以3/min的速率降温至30，然后经过黄化、连续溶解、过滤、脱泡制备得纺丝粘胶溶液；3）采用湿法纺丝工序对步骤2）得到的纺丝粘胶溶液进行纺丝。0022 实施例4生物基蛋白复合纤维，组分及各组分质量份数如下：大豆蛋白 10。
17、份，胶原蛋白 6份，牛奶蛋白 8份，壳聚糖 12份，聚丙烯腈 15份，聚乙二醇 2份，聚维酮 2份，聚乙烯醇 1份，明胶 4份，聚天冬氨酸 2份，聚谷氨酸 1份。0023 制备方法，包括如下步骤：1）、将大豆蛋白、胶原蛋白与牛奶蛋白在28下溶于蒸馏水，搅拌45min，溶胀、溶解为均一透明的复合蛋白溶液；2）将其余组分混合，加热至65，搅拌20min，加入到步骤1）的复合蛋白溶液中，以3/min的速率降温至30，然后经过黄化、连续溶解、过滤、脱泡制备得纺丝粘胶溶液；3）采用湿法纺丝工序对步骤2）得到的纺丝粘胶溶液进行纺丝。0024 实施例5说 明 书CN 104372439 A4/4页6生物基蛋。
18、白复合纤维，组分及各组分质量份数如下：大豆蛋白 15份，胶原蛋白 7份，牛奶蛋白 10份，壳聚糖 14份，聚丙烯腈 19份，聚乙二醇 3份，聚维酮 3份，聚乙烯醇 2份，明胶 5份，聚天冬氨酸 3份，聚谷氨酸 2份。0025 制备方法，包括如下步骤：1）、将大豆蛋白、胶原蛋白与牛奶蛋白在28下溶于蒸馏水，搅拌45min，溶胀、溶解为均一透明的复合蛋白溶液；2）将其余组分混合，加热至65，搅拌20min，加入到步骤1）的复合蛋白溶液中，以3/min的速率降温至30，然后经过黄化、连续溶解、过滤、脱泡制备得纺丝粘胶溶液；3）采用湿法纺丝工序对步骤2）得到的纺丝粘胶溶液进行纺丝。0026 对实施例15制备得到的生物基蛋白复合纤维进行性能测试，结果见表1。0027 表1：实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5长度/mm 60 63 87 86 90细度/dtex 2.34 2.28 1.89 1.35 1.18干断裂强度/cNdtex 4.6 4.9 5.8 6.4 6.7干断裂伸长率/% 23 22 30 36 38说 明 书CN 104372439 A。