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1、关于蛋白质纤维第1页，讲稿共20张，创作于星期三一、概述一、概述 随着石油价格的不断上涨及合成高分子材料对环境造成的污染日趋严重，基于天然高分子可降解材料的研究、开发及产业化受到了人们的广泛关注，已成为高分子科学研究的前沿领域之一。化学纤维合成纤维再生纤维第2页，讲稿共20张，创作于星期三天然蛋白质纤维（如羊毛、蚕丝）天然蛋白质纤维（如羊毛、蚕丝）天然蛋白质纤维（如羊毛、蚕丝）天然蛋白质纤维（如羊毛、蚕丝）蛋白质纤维蛋白质纤维再生蛋白质纤维再生蛋白质纤维再生动物蛋白纤维再生植物蛋白纤维 柔软的手感、优雅的光泽、良好的吸湿性 再生蛋白质纤维绿色产品绿色产品 再生蛋白纤维采用再生蛋白纤维采用某些不
2、可纺蛋白质纤维某些不可纺蛋白质纤维及某些废弃蛋白质材料及某些废弃蛋白质材料为原料，利用生物化学为原料，利用生物化学工程技术从中提炼出蛋工程技术从中提炼出蛋白液，在一定条件下和白液，在一定条件下和再生胶原液混合，用湿再生胶原液混合，用湿法纺丝再生成一种新型法纺丝再生成一种新型的蛋白质纤维。的蛋白质纤维。再生动物蛋白质纤再生动物蛋白质纤维主要指从牛乳、羊维主要指从牛乳、羊毛、猪毛等中提取蛋毛、猪毛等中提取蛋白质纺制的纤维，再白质纺制的纤维，再生植物蛋白质纤维主生植物蛋白质纤维主要指从大豆、花生、要指从大豆、花生、油菜籽、玉米等中提油菜籽、玉米等中提取蛋白质纺制的纤维。取蛋白质纺制的纤维。简简 介介
3、制制 法法第3页，讲稿共20张，创作于星期三-氨基酸 n n所有蛋白质纤维都能被酸或碱溶液水解，水解后的最终产物是a-氨基酸。第4页，讲稿共20张，创作于星期三再生植物蛋白纤维是从植物（如花生、玉米、大豆等）中提炼出的蛋白质溶液与高分子化合物经过物理共混或化学共聚而制得的一种新型纤维。二、再生植物蛋白纤维二、再生植物蛋白纤维第5页，讲稿共20张，创作于星期三 大豆蛋白复合纤维大豆蛋白复合纤维 19991999年年,李官奇发明了李官奇发明了大豆蛋白改性纤维大豆蛋白改性纤维,改写了改写了世界人造纤维发明史上中世界人造纤维发明史上中国为零的纪录。国为零的纪录。大豆蛋白纤维是以豆粕大豆蛋白纤维是以豆粕
4、为原料为原料,利用生物工程新技利用生物工程新技术术,把豆粕中的球蛋白与羟把豆粕中的球蛋白与羟基和腈基高聚物混合基和腈基高聚物混合,通过通过接枝、共聚、共混生产的纤接枝、共聚、共混生产的纤维。维。第6页，讲稿共20张，创作于星期三 大豆纤维比大豆纤维比重轻、纤度细、重轻、纤度细、摩擦量低摩擦量低,手感手感柔软、滑爽、柔软、滑爽、亲肤感较强亲肤感较强;大豆纤维为大豆纤维为哑铃型和不规则哑铃型和不规则腰子型结构腰子型结构,含含有纵向构槽有纵向构槽,因此因此导热快导热快,透气好透气好,人体肌肤感觉干人体肌肤感觉干爽舒适。爽舒适。大豆纤维能辐射与大豆纤维能辐射与人体生物波波谱相人体生物波波谱相同的远红外
5、线同的远红外线,这这种远红外线能够种远红外线能够对人体细胞产生对人体细胞产生共振活化共振活化,因此具有因此具有抑菌、促进血液微循抑菌、促进血液微循环、增强免疫力等保环、增强免疫力等保健功能健功能;大豆纤维大豆纤维针织面料紫外针织面料紫外线吸收率达线吸收率达99.8%,99.8%,能有效地能有效地防止皮肤癌的发防止皮肤癌的发生生;大豆蛋白大豆蛋白纤维能够产生纤维能够产生对人体健康有对人体健康有益的负氧离子。益的负氧离子。第7页，讲稿共20张，创作于星期三再生动物蛋白质溶液制备原理及工艺流程再生动物蛋白质溶液制备原理及工艺流程制备原理：制备原理：从富含蛋白质的动物废料从富含蛋白质的动物废料,如各种
6、禽畜的废毛发、废皮屑、骨头如各种禽畜的废毛发、废皮屑、骨头以及蚕蛹、昆虫、蚯蚓、蝇蛆、黄粉虫、奶渣、毛纺下脚料、工业干以及蚕蛹、昆虫、蚯蚓、蝇蛆、黄粉虫、奶渣、毛纺下脚料、工业干酪素中提取适合纺丝的蛋白质组分酪素中提取适合纺丝的蛋白质组分,通过物理化学改性、大分子解离、氨通过物理化学改性、大分子解离、氨基酸侧链修饰、部分基因的活化与封闭基酸侧链修饰、部分基因的活化与封闭,同有机大分子化合物及单体接枝、同有机大分子化合物及单体接枝、聚合聚合,制成适合纺丝浓度、温度、黏度的纺丝原液。再经湿法纺丝，制成适合纺丝浓度、温度、黏度的纺丝原液。再经湿法纺丝，卷曲、定形、切断，便可生产出具有多种长度规格的再
7、生动物蛋白卷曲、定形、切断，便可生产出具有多种长度规格的再生动物蛋白纤维。纤维。三、再生动物蛋白纤维三、再生动物蛋白纤维第8页，讲稿共20张，创作于星期三蛋白质溶液的制备氧化法 把洗净、干燥后的把洗净、干燥后的猪毛、驼毛或羊毛下脚猪毛、驼毛或羊毛下脚料投入过氧乙酸氧化溶料投入过氧乙酸氧化溶液中不断搅拌。待大部液中不断搅拌。待大部分溶解后，经过滤获得分溶解后，经过滤获得蛋白质溶液；蛋白质溶液；还原法 把洗净的羊毛投入到把洗净的羊毛投入到尿素、十二烷基磺酸钠尿素、十二烷基磺酸钠和羟基乙酸溶液的密封和羟基乙酸溶液的密封罐中，用超声波对溶液罐中，用超声波对溶液进行振荡、溶解、过滤进行振荡、溶解、过滤获
8、得蛋白质溶液；获得蛋白质溶液；碱化法 把洗净干燥后的羊把洗净干燥后的羊毛或猪毛废料投入到毛或猪毛废料投入到氢氧化钠溶液，在温氢氧化钠溶液，在温度度70708080条件下搅拌、条件下搅拌、溶解溶解15 min15 min左右，过滤后左右，过滤后得蛋白质溶液得蛋白质溶液第9页，讲稿共20张，创作于星期三再生动物蛋白纤维的生产工艺流程再生蛋白质溶液侧链修饰稳定与大分子聚合物接枝纺丝原料过滤脱泡纺丝收集冷牵干燥热牵热定形收集卷曲切断水洗致密水洗上油开松烘干过秤称重成品生产实例：生产实例：动物毛水洗、除杂NaOH溶液中水解再生蛋白原液加入由具有抗菌除臭、抗静电、干燥感、高吸湿性等不同功能的金属氧化物、有
9、机金属化合物、甲壳素、壳聚糖、聚醚、聚丙烯酸等其中的一种或数种纳米级功能分散液湿法纺丝制得具有功能性的再生动物蛋白纤维。第10页，讲稿共20张，创作于星期三 再生动物蛋白纤维的关键技术 动物蛋白质大部分是胶原蛋白、角蛋白、酪蛋白组成，蛋白质1至4级分子结构也非常复杂。动物蛋白分子量参差不齐，相差很大，要解离成适合纺丝的分子量动物蛋白分子量参差不齐，相差很大，要解离成适合纺丝的分子量主要靠助剂的催化，通过一定的温度、时间使蛋白质解离成适合纺丝主要靠助剂的催化，通过一定的温度、时间使蛋白质解离成适合纺丝的分子量，这是蛋白质纺丝的关键技术之一。的分子量，这是蛋白质纺丝的关键技术之一。蛋白质的提取：蛋
10、白质的提取：动物蛋白质分子结构的解离：动物蛋白质分子结构的解离：第11页，讲稿共20张，创作于星期三 再生动物蛋白纤维的性能再生动物蛋白纤维的性能再生动物蛋白纤维的性能再生动物蛋白纤维的性能色泽乳白、光泽柔和、酷似蚕丝色泽乳白、光泽柔和、酷似蚕丝纤度小、模量低、手感好、柔似羊绒纤度小、模量低、手感好、柔似羊绒线密度小、强伸度高线密度小、强伸度高,接近化纤接近化纤耐酸耐碱、染色鲜艳、色牢度好耐酸耐碱、染色鲜艳、色牢度好亲肤、透气、保暖、保健、无静电、无刺激亲肤、透气、保暖、保健、无静电、无刺激再生动物蛋再生动物蛋再生动物蛋再生动物蛋白纤维的白纤维的白纤维的白纤维的性能性能性能性能第12页，讲稿共
11、20张，创作于星期三 再生动物蛋白纤维的单纤断裂强度高于蚕丝、羊毛再生动物蛋白纤维的单纤断裂强度高于蚕丝、羊毛再生动物蛋白纤维的单纤断裂强度高于蚕丝、羊毛再生动物蛋白纤维的单纤断裂强度高于蚕丝、羊毛,接近接近接近接近于大豆蛋白再生纤维于大豆蛋白再生纤维于大豆蛋白再生纤维于大豆蛋白再生纤维,但伸长率较低但伸长率较低但伸长率较低但伸长率较低;回潮率达回潮率达回潮率达回潮率达8.34%,8.34%,8.34%,8.34%,介于羊毛介于羊毛介于羊毛介于羊毛与大豆蛋白再生纤维之间。与大豆蛋白再生纤维之间。与大豆蛋白再生纤维之间。与大豆蛋白再生纤维之间。物理机械性能物理机械性能第13页，讲稿共20张，创作
12、于星期三再生动物蛋白纤维经检测再生动物蛋白纤维经检测,其染色性、色牢度均优于蚕其染色性、色牢度均优于蚕丝等天然纤维丝等天然纤维,大大提高了再生动物蛋白纤维的染色大大提高了再生动物蛋白纤维的染色性能。性能。化学染色性能化学染色性能第14页，讲稿共20张，创作于星期三 由于再生动物蛋白纤维吸湿由于再生动物蛋白纤维吸湿能力较佳能力较佳,用它制成的服装用它制成的服装,特别是内衣特别是内衣,不但无刺激、不但无刺激、无静电无静电,而且极易吸收人体而且极易吸收人体排出的汗液排出的汗液,吸湿、透气吸湿、透气,没没有化学合成纤维产品的闷热、有化学合成纤维产品的闷热、不舒适感不舒适感再生动物蛋白纤维与其他纤维的吸
13、湿等温曲线吸湿透气性吸湿透气性第15页，讲稿共20张，创作于星期三 所谓牛奶蛋白复合纤维所谓牛奶蛋白复合纤维,就是将液状牛奶脱脂去水就是将液状牛奶脱脂去水后所得的牛奶蛋白质后所得的牛奶蛋白质,加上揉和剂制成牛奶浆液加上揉和剂制成牛奶浆液,然后通然后通过湿纺工艺和科学处理纺制成的一种新型动物蛋白过湿纺工艺和科学处理纺制成的一种新型动物蛋白纤维。纤维。上海正家牛奶丝科技有限公司 牛奶蛋白复合纤维牛奶蛋白复合纤维第16页，讲稿共20张，创作于星期三 牛奶蛋白纤牛奶蛋白纤维特点维特点更易打理更易打理防蛀、防虫、防老化，始终亮泽如一正家牛奶蛋白纤维不像其它的动物蛋白纤维一样，如羊毛、真丝那样容易霉蛀或老
14、化，即使放置几年以上仍能保持亮丽如新。更健康、更绿色更健康、更绿色抑菌率达抑菌率达80%80%以上以上，并通过瑞士纺织检验机构国际生态认证含氨基酸17种之多，其PH值为6.8，呈弱酸性，与皮肤亲和性好。更舒适更舒适优异的导湿、透气性优异的导湿、透气性从牛奶中提炼的材料，并与高科技相结合，其独特的功能与其它纤维混合，既保留原有的纤维特性，更可提升布料的功能和品质。更多色彩更多色彩经多次洗涤后仍能保持手感、颜色及表面不变与染料的亲和性使颜色格外亮丽生动。第17页，讲稿共20张，创作于星期三生产工艺完善优化：生产工艺完善优化：再生蛋白纤维的生产过程中存在环境污染因素（如蛋白质的水解，纤维的后续缩醛化
15、处理）；人工合成蛛丝蛋白纤维的韧性与蛛丝纤维的对比还存在一定差距，蛛丝的合成过程中还存在着某种未知的因素在发挥作用，这还有待于进一步的研究；大豆蛋白纤维的浅黄色、蚕蛹蛋白纤维带金黄色，给纤维漂白和染色加工带来一定的难度，需在其生产工艺或纤维后续整理中进行研究解决；国际上成功开发 一种新纤维一般需要20年，因此，再生蛋白质纤维作为一类新型纤维要成为成熟的商品，生产工艺还需要进一步完善化优化五、再生蛋白纤维开发前景展望五、再生蛋白纤维开发前景展望第18页，讲稿共20张，创作于星期三复合功能化：随着科技的发展和社会的进步，对纺织品的需求愈来愈趋向于多功能性。复合功能化使纺织产品向着深层次和高档次方向发展，不仅可以克服纺织品本身的缺点，还可以提高产品的档次和附加值。因此，复合功能化的再生蛋白质纤维将会快速影响单一功能性纤维纺织品的开发应用结构。第19页，讲稿共20张，创作于星期三感谢大家观看第20页，讲稿共20张，创作于星期三