羊毛角蛋白再生技术研究进展

高　新　技　术２００９　　ＮＯ．２８科技资讯

羊毛角蛋白再生技术研究进展

曾春慧　　何爱民

（东北电力大学化学工程学院　　吉林省吉林市　　１３２０２２）

摘　要:根据废旧羊毛资源现状,羊毛角蛋白再生技术的研究具有良好科学意义和显著应用前景。本文介绍了羊毛角蛋白的结构与化学性质,角蛋白溶液的制备方法、难点问题以及纤维化再生利用的研究现状。

关键词:羊毛 角蛋白质 再生 进展

中图分类号:S8文献标识码:A文章编号:1672-3791(2009)10(a)-0001-01

羊毛是人类使用久远的天然蛋白质纤

维资源。我国每年都将废弃大量的劣质毛,

废旧毛和数量丰富的毛纺废弃物,下脚料,

同时还有众多的其它动物毛未充分利用,

这不仅造成角蛋白资源的浪费,而且污染

环境[1]。若能将其溶解制备成溶液,就可以

采用人工纺丝技术加工成各种规格的纤

维,实现废弃资源再利用。因此,研究废弃

羊毛的再生利用及其方法具有广阔前景与

应用价值,并符合当今变废为宝,绿色环保

的研究理念与方向。

１　　角蛋白结构与化学性质［２］

１．１结构

羊毛纤维是天然蛋白质纤维,其主要

组成物质是角朊蛋白质,大分子的单基是

α～氨基酸剩基,羊毛角蛋白由近20种

α～氨基酸组成,多种α～氨基酸用—CO

—NH—肽键构成多肽长链。羊毛大分子结

构的特点是大分子间除了依靠范得华力、

氢键结合外,还通过盐式键、二硫键、酯键

相结合而使大分子具有网状结构,根据X—

光衍射图谱分析,角蛋白质中存在有3种规

整的结构即α螺旋链、β曲折链和超缩结

构,并形成纤维的结晶区和非结晶区,其结

构复杂而致密。

１．２化学性质

羊毛角朊蛋白质是一种两性化合物。在

蛋白质大分子中存在羧基～COOH和氨

基～NH2基团,它既可以与酸作用,又可以

与碱作用。羊毛的等电点PH值为4.2～4.8,

这时蛋白质的溶涨、溶解度、电导率都最低。

角朊蛋白质不溶于水,由于结构中有二硫键

相连,所以具有较强的耐酸、碱及酶的能力,

但二硫键破坏后,便能在稀碱液中很快膨胀

而溶解。氧化剂和还原剂都可打开二硫键。

尿素能够拆开角朊蛋白质分子中的氢键,在

高浓度尿素溶液中角蛋白质被明显地膨化。

２　　羊毛角蛋白溶液制备

羊毛溶解的方法主要有氧化法、还原

法、金属盐法、铜氨溶液法、酸法、碱法[3～5]。

综合以上方法,还原法与金属盐法较理想,

制得分子量较高的角蛋白溶液。

３　　角蛋白溶液的利用

(1)一种角蛋白复合纤维按重量百分比

毛发角蛋白15%～60%、聚乙烯醇40%～85%

组成。

制造方法毛发角蛋白用NaS溶液处理,

溶解于PH值9～13.5的NaOH溶液中,聚乙

烯醇水洗、溶解配成10%～20%的水溶液,加入接枝剂,再加入角蛋白溶液,二者接枝共[3]杨旭红,钟林均.废弃羊毛中蛋白质提聚,制成纺丝溶液,湿法纺丝[6]。取初探[J].毛纺科技,2004(4).(2)一种动物蛋白质纤维为动物蛋白质[4]王慧玲,周彬.羊毛溶解方法探究[J].山与含碳～碳双键单体的共聚物,其分子量东纺织科技,2006(6).为10000～300000,动物蛋白质的含量以纤维[5]姚金波,何天虹.羊毛角蛋白溶液的制总量计为10%～75%,蛋白质为单纯的角蛋备[J].毛纺科技,2003(4).白或其与胶原蛋白的共混物。湿法纺丝后[6]陈福库.角蛋白复合纤维及其制造方法凝固及定型处理[7]。[P].中国专利,CN 1403643A,2003,3.(3)一种在丙纶、锦纶纤维、纱线和织物[7]中国华源集团有限公司.一种动物蛋白上,用水溶性羊毛角蛋白、交联剂、催化剂、质纤维及其制备方法[P].CN 1508303A,柔软剂和水组成的处理液浸轧处理,然后2004,60.干燥、烘焙交联定型,用于此类纤维材料表[8]东华大学.羊毛角蛋白包覆丙纶和锦纶面改性[8]。及其织物的制造方法[P].CN 1687513A,(4)一种再生角蛋白功能纤维的制造技2005,10.术,以角蛋白溶液为原料,加入具有抗静电、[9]内蒙古鄂尔多斯羊绒集团公司.一种再抗菌除臭、干燥感、热迟滞性能、高吸湿性等生角蛋白功能纤维的加工技术[P].CN功能的金属氧化物、有机金属化合物、甲壳1435516A,2003,8.素、环糊精、聚醚、聚丙烯酸等其中一种或数[10]陈华艳.羊毛角蛋白塑料的制备和力学种,制备得到纳米级的功能分散液,通过湿性能[J].高分子材料科学与工程,2008,法纺丝或者干湿法纺丝生产不同功能或多24(8).种功能组合的再生角蛋白功能纤维[9]。[11]刘让同.羊毛角蛋白纤维化再生的研究(5)陈华艳等[10]利用羊毛制备了角蛋白进展[J].毛纺科技,2004(11).塑料,考察了模压压强、模压温度以及增塑[12]Timmons.Method of making and剂等对角蛋白塑料力学性能的影响。cross～linking keratin～based films and(6)国外的研究集中在日本[11],1995年研sheets[P].美国专利:6124265,2000,9.究如何从羊毛中提取角蛋白,1996年研究[13]Timmons.Porous and bulk keratin了角蛋白溶液的膜化技术,1997年确立角bio～polymers[P].美国专利:6159495蛋白再生纤维化技术的课题,研究了角蛋2000,12.白的溶剂、角蛋白与丝素的混合溶液、与聚[14]Timmons.Method of making porous乙烯醇(PVA)的混合溶液的纤维化,目前未keratin scaffolds and products of same见进一步报道。[P].美国专利:6110487,2000,8.美国 …… 此处隐藏：864字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……