本發(fā)明涉及一種蛋白纖維，特別是一種谷物蛋白改性功能纖維的制備方法。
背景技術(shù)：
隨著人們生活水平的不斷提高和健康、環(huán)保理念的日益深人人心，柔軟舒適、親膚性良好的蛋白纖維在服用領(lǐng)域的占比越來(lái)越大，受到人們的重視和青睞。天然植物蛋白纖維的柔軟舒適、親膚性在服用領(lǐng)域受到人們追捧。大豆蛋白纖維在該領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛，但研究發(fā)現(xiàn)，谷物蛋白纖維舒適度、吸水率、耐熱性以及降解性能等優(yōu)于大豆蛋白，并且谷物蛋白含有多種氨基酸及金屬元素，使得纖維具有天然優(yōu)異的遠(yuǎn)紅外發(fā)射功能、負(fù)氧離子發(fā)生功能和防紫外線等保健功能?？梢?，開發(fā)基于谷物蛋白纖維具有廣大的市場(chǎng)應(yīng)用前景。
專利cn106350896a《一種新型植物蛋白纖維粘膠纖維制備方法》采用膠粘劑對(duì)水溶性以及醇溶性的谷物蛋白交聯(lián)后，將其應(yīng)用于制備蛋白銅氨纖維，該發(fā)明能有效的增加銅氨纖維的舒適感和生物可降解性，但是該方法食用的膠粘劑多為極性交聯(lián)劑，可能會(huì)導(dǎo)致交聯(lián)的蛋白耐水相能力不強(qiáng)，容易被洗掉。此外，由于谷物水提物以及醇提物含有豐富的營(yíng)養(yǎng)，使得纖維容易長(zhǎng)霉長(zhǎng)菌。因此，開發(fā)一款耐水洗抗菌的谷物蛋白纖維具有重要的實(shí)際意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種谷物蛋白改性功能纖維的制備方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種谷物蛋白改性功能纖維的制備方法，包括以下步驟：
（1）取一定量的氯化膽堿與氫鍵給體按照一定的摩爾比例混合后，于80℃條件下攪拌加熱一段時(shí)間，形成均一透明的低共熔試劑；
（2）將低共熔試劑與水混合后加入一定量鹽溶液后，加入谷物粉，在400-600w功率，30-50℃條件下超聲一段時(shí)間后，在6000-8000rpm下離心形成雙水相，將雙水相的上相取出后加入甲醇將鹽沉淀后，將溶液部分減壓濃縮除去甲醇得到水溶性的谷物蛋白，將下相取出后加入乙醇，沉淀低共熔試劑對(duì)低共熔試劑進(jìn)行回收，同時(shí)將醇相部分減壓濃縮得到醇溶性的谷物蛋白；
（3）將上述水溶性的谷物蛋白與醇溶性的谷物蛋白按1：0.5-2的比例混合后，加入交聯(lián)劑，在30-60℃條件下交聯(lián)一段時(shí)間，得到改性的谷物蛋白溶液；
（4）將天然纖維素溶解在銅化合物濃氨溶液中,待天然纖維素轉(zhuǎn)化成銅氨纖維素后，利用?；噭?duì)銅氨纖維進(jìn)行素酯化處理，向處理后的溶液加入乙醇沉淀纖維素后用乙醇清洗除去未反應(yīng)的酯化試劑，真空抽濾，得到酯化后的纖維素并將其配成紡絲溶液；
（5）將制備得到的改性的谷物蛋白溶液、超細(xì)陶瓷微粉、抗氧化劑、和抗菌劑加入到紡絲溶液中，并混合均勻；
（6）將混合后的紡絲溶液通過穩(wěn)定高壓噴絲工藝，將紡絲原液高速噴出，拉伸成絲，將溶劑揮干，干燥后得到纖維。
優(yōu)選的，步驟（1）所述的氫鍵給體為葡萄糖，甘油，尿素，乳酸，水中的一種或兩種；所述的氯化膽堿與氫鍵給體的摩爾比為1:2；所述攪拌速度為350-600rpm，加熱時(shí)間為1-2小時(shí)。
優(yōu)選的，步驟（2）中所述的鹽溶液為氯化鈉、磷酸氫二鉀、硫酸鈉、檸檬酸鈉中的一種；所述的低共熔試劑與鹽溶液的質(zhì)量體積比為0.4-0.6；所述的谷物粉為谷朊粉、稻米粉、小麥粉中的一種；所加的谷物粉末與混合液的質(zhì)量體積比為0.02-0.08。
優(yōu)選的，步驟（3）中所述的交聯(lián)劑為鞣劑f-90、戊二醛、有機(jī)磷fp中的一種；所述交聯(lián)劑的加入量為4-8%。
優(yōu)選的，步驟（4）中所述的抗氧化劑為丁基羥基茴香醚、沒食子酸丙酯、茶多酚中的一種；抗菌劑為黃連提取物，所述的谷物蛋白溶液、超細(xì)陶瓷微粉、抗氧化劑抗菌劑加入量分別為15-20%，4-8%,3-5%，2-4%。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明采用超聲輔助的基于低共熔試劑的雙水相萃取法一步萃取谷物中的水溶性蛋白和醇溶性蛋白，簡(jiǎn)化了萃取流程同時(shí)減少了有機(jī)溶劑的使用，更為綠色環(huán)保；采用鞣劑f-90、戊二醛、有機(jī)磷fp作為谷物蛋白的膠粘劑能顯著的提高谷物蛋白纖維的耐水性；在纖維中加入天然的抗菌劑能保證纖維不被霉菌污染；同時(shí)將超細(xì)陶瓷微粉作為添加劑加入到紡絲纖維中可以得到具有遠(yuǎn)紅外吸收反射功能的纖維。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)施例1
取一定量的氯化膽堿與甘油按照1：2摩爾比例混合后，于80℃，500rpm條件下攪拌加熱2小時(shí)，形成均一透明的低共熔試劑；將低共熔試劑與水混合后得到40%低共熔-水溶液后，加入40%0.35g/ml磷酸氫二鉀磷溶液后，加入谷物粉(谷物粉末與混合液的質(zhì)量體積比為0.05)，在450w功率，45℃條件下超聲20min后，在8000rpm下離心形成雙水相，將雙水相的上相取出后加入甲醇將鹽沉淀后，將溶液部分減壓濃縮除去甲醇得到水溶性的谷物蛋白，將下相取出后加入乙醇，沉淀低共熔試劑對(duì)低共熔試劑進(jìn)行回收，同時(shí)將醇相部分減壓濃縮得到醇溶性的谷物蛋白；將上述水溶性的谷物蛋白與醇溶性的谷物蛋白按1：1的比例混合后，加入4%的鞣劑f-90，在45℃條件下交聯(lián)30min，得到改性的谷物蛋白溶液；將棉短絨等天然纖維素溶解在銅化合物濃氨溶液中,待棉短絨轉(zhuǎn)化成銅氨纖維素后，利用酰化試劑對(duì)銅氨纖維進(jìn)行素酯化處理，向處理后的溶液加入乙醇沉淀纖維素后用乙醇清洗除去未反應(yīng)的酯化試劑，真空抽濾，得到酯化后的纖維素并將其配成紡絲溶液；將制備得到的改性的谷物蛋白溶液（15%）、超細(xì)陶瓷微粉（8%）、丁基羥基茴香醚（3%）、黃連提取物（3%）加入到紡絲溶液中，并混合均勻；將混合后的紡絲溶液通過穩(wěn)定高壓噴絲工藝，將紡絲原液高速噴出，拉伸成絲，將溶劑揮干，干燥后得到纖維。
實(shí)施例2
取一定量的氯化膽堿與尿素按照1：2摩爾比例混合后，于75℃，500rpm條件下攪拌加熱1.5小時(shí)，形成均一透明的低共熔試劑；將低共熔試劑與水混合后得到50%低共熔-水溶液后，加入50%0.3g/ml硫酸鉀溶液后，加入谷物粉(谷物粉末與混合液的質(zhì)量體積比為0.04)，在500w功率，50℃條件下超聲15min后，在8000rpm下離心形成雙水相，將雙水相的上相取出后加入甲醇將鹽沉淀后，將溶液部分減壓濃縮除去甲醇得到水溶性的谷物蛋白，將下相取出后加入乙醇，沉淀低共熔試劑對(duì)低共熔試劑進(jìn)行回收，同時(shí)將醇相部分減壓濃縮得到醇溶性的谷物蛋白；將上述水溶性的谷物蛋白與醇溶性的谷物蛋白按1：0.8的比例混合后，加入5%的戊二醛，在50℃條件下交聯(lián)25min，得到改性的谷物蛋白溶液；將棉短絨等天然纖維素溶解在銅化合物濃氨溶液中,待棉短絨轉(zhuǎn)化成銅氨纖維素后，利用酰化試劑對(duì)銅氨纖維進(jìn)行素酯化處理，向處理后的溶液加入乙醇沉淀纖維素后用乙醇清洗除去未反應(yīng)的酯化試劑，真空抽濾，得到酯化后的纖維素并將其配成紡絲溶液；將制備得到的改性的谷物蛋白溶液（18%）、超細(xì)陶瓷微粉（7%）、沒食子酸丙酯（4%）、黃連提取物（2.5%）加入到紡絲溶液中，并混合均勻；將混合后的紡絲溶液通過穩(wěn)定高壓噴絲工藝，將紡絲原液高速噴出，拉伸成絲，將溶劑揮干，干燥后得到纖維。
實(shí)施例3
取一定量的氯化膽堿與乙二醇按照1：2摩爾比例混合后，于70℃，400rpm條件下攪拌加熱1小時(shí)，形成均一透明的低共熔試劑；將低共熔試劑與水混合后得到60%低共熔-水溶液后，加入50%0.4g/ml檸檬酸鉀溶液后，加入谷物粉(谷物粉末與混合液的質(zhì)量體積比為0.03)，在400w功率，40℃條件下超聲30min后，在8000rpm下離心形成雙水相，將雙水相的上相取出后加入甲醇將鹽沉淀后，將溶液部分減壓濃縮除去甲醇得到水溶性的谷物蛋白，將下相取出后加入乙醇，沉淀低共熔試劑對(duì)低共熔試劑進(jìn)行回收，同時(shí)將醇相部分減壓濃縮得到醇溶性的谷物蛋白；將上述水溶性的谷物蛋白與醇溶性的谷物蛋白按1：1的比例混合后，加入3.5%有機(jī)磷fp的，在35℃條件下交聯(lián)25min，得到改性的谷物蛋白溶液；將棉短絨等天然纖維素溶解在銅化合物濃氨溶液中,待棉短絨轉(zhuǎn)化成銅氨纖維素后，利用酰化試劑對(duì)銅氨纖維進(jìn)行素酯化處理，向處理后的溶液加入乙醇沉淀纖維素后用乙醇清洗除去未反應(yīng)的酯化試劑，真空抽濾，得到酯化后的纖維素并將其配成紡絲溶液；將制備得到的改性的谷物蛋白溶液（15%）、超細(xì)陶瓷微粉（7%）、茶多酚（4%）、黃連提取物（3%）加入到紡絲溶液中，并混合均勻；將混合后的紡絲溶液通過穩(wěn)定高壓噴絲工藝，將紡絲原液高速噴出，拉伸成絲，將溶劑揮干，干燥后得到纖維。
盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要及其等同物限定。