專利名稱：植物蛋白質合成纖維及其制造方法
技術領域：
本發明屬于紡絲材料，尤其涉及包含有植物蛋白質為其中組分的合成絲，同時還涉及這種合成絲的制造方法。
為了廣泛利用可利用資源，在保證產品良好性能的基礎上降低合成絲成本，本發明人曾在專利“99116636.1”中公開了一種由植物蛋白質合成的絲及該絲的制造方法，這種絲含植物蛋白質占總量的23～55，它具有絲綢般的性能，但植物蛋白質在制成纖維方面，仍有廣泛的開發前途。
本發明目的是通過以下技術方案實現的一種植物蛋白質合成纖維，由植物蛋白質和聚乙烯醇組成，植物蛋白質占兩物質總量的A份，即5≤A＜23份，聚乙烯醇占兩物質總量的B份，即77＜B≤95份。
所述的植物蛋白質除采用從大豆或花生或棉籽或油菜籽的粕中分離出的蛋白質外，還能采用直接由大豆或花生或棉籽或油菜籽經浸泡、濕法磨碎而提取出的分離蛋白質，或經破碎、脫脂、浸泡而提取出的分離蛋白質或經壓胚、破碎、脫脂而提取出的分離蛋白質。
這種植物蛋白質合成纖維的方法，包括加工成半成品的程序和半成品之后的整理和縮醛化程序，加工成半成品的程序依次為a、按配比選取植物蛋白質和聚乙烯醇制成紡絲原液，所按的配比應使植物蛋白質占兩者物質固量總量的A份，即5≤A＜23份，聚乙烯醇占兩物質干固量者總量的B份，即77＜B≤95份；b、將紡絲原液進行脫泡后進入濕法紡絲機采用濕法紡絲；
c、由紡絲機出來的合成纖維進入凝固浴液，而后經空氣牽伸、濕浴牽伸、干熱牽伸和熱定型后制成半成品，半成品再進行整理和縮醛化即為成品。
所述的植物蛋白質合成纖維的制造方法，a、按配比稱取純蛋白質和聚乙烯醇，兩原料直接溶于蒸餾水，而后加入硼砂或硼酸，在溫度為40℃≤T4＜98℃的情況下攪拌均勻制成紡絲原液；b、該紡絲原液在50℃≤Tj＜80℃溫度及常壓下靜置1.5小時≤tj＜4小時進行靜止脫泡或在30℃～45℃溫度下真空脫泡，濕法紡絲時噴絲進入的凝固浴液為鹽和堿的水溶液。
所述的植物蛋白質合成絲的制造方法，a、把提純后的分離蛋白質用蒸餾水溶解制成濃度為AS的蛋白質溶液，則4％≤AS＜15％；把聚乙烯醇在溫度T1為40℃≤T1＜98℃的溫度下用蒸餾水溶解其溶解時間t1為3小時＜t1≤2小時，成為濃度為BS的水溶液，則20％＜BS≤30％或8％≤BS＜15％；按配比選取上述兩種物質的水溶液，并加入硼砂，在溫度為40℃≤T4＜98℃的情況下，攪拌均勻制成紡絲原液；b、該紡絲原液在溫度為50℃≤Tj＜80℃溫度經1.5小時≤tj＜4小時的常壓下進行靜止脫泡或在30℃～45℃溫度下真空脫泡，經脫泡后的紡絲原液采用濕法紡絲，噴絲速度為V，則17米/分＜V≤30米/分，噴絲進入的凝固浴液為鹽和堿的水溶液，其鹽含量為P，則438克/升＜P≤480克/升，堿含量為P4，則P4為1～40克/升，浴液溫度為T3則36℃≤T3＜38℃。
所述的植物蛋白質合成纖維的制造方法，所述的紡絲原液為堿性，凝固浴液為酸性。
凝固浴液中的酸為硫酸。
這種植物蛋白質合成纖維的制造方法中，所述的紡絲原液為酸性，而凝固浴液為堿性。
所述的植物蛋白質合成纖維的制造方法，a、把提純后的分離蛋白質采用堿性溶液溶解，其溶液的PH值為7.5≤PH＜8.5，溶解時間t2為1小時≤t2＜3小時，在溫度T2為40℃≤T2＜98℃的情況下，制成濃度AS為4％≤AS＜15％的蛋白質溶液；b、把聚乙烯醇在40℃≤T1＜98℃的溫度下溶解，溶解時間t1為1小時≤t1＜2小時，制成濃度為Bs的聚乙烯醇溶液，則8％≤Bs＜15％或20％＜Bs≤30％。
c、按配比選取上述兩種溶液混合并攪拌，制成紡絲原液，該紡絲原液在溫度為50℃≤Tj＜80℃，時間為1.5小時≤tj＜4小時的常壓下進行靜止脫泡或在20℃～30℃溫度下真空脫泡；d、經脫泡后的紡絲原液采用濕法紡絲，噴絲速度為V，則17米/分＜V≤30米/分，噴絲進入的酸性凝固浴液為鹽和酸的水溶液，其鹽含量為P，則438克/升＜P≤480克/升，酸含量為P1，則0.2克/升≤P1＜0.26克/升，浴液溫度為T3，則32℃≤T3＜38℃。
所述的植物蛋白質合成絲的制造方法中，a、按配比稱取純蛋白質和聚乙烯醇一起共溶于蒸餾水中，在溫度T4為40℃～98℃的情況下溶解攪拌混合，制成含蛋白質和聚乙烯醇濃度為15％～25％的溶液，并加入硼酸，繼續攪拌，混合均勻，制成PH值為1～3.5的紡絲原液；b、該紡織原液在溫度為30℃～58℃狀態下進行真空脫泡或靜止脫泡后采用濕法紡絲，噴絲進入的堿性凝固浴液為鹽和堿的水溶液，其PH值為9～14，浴液溫度為T3，即36℃≤T3＜38℃。
所述的植物蛋白質合成絲的制造方法中，a、把蛋白質制成濃度為As的溶液，并使該溶液為弱堿性，即濃度為4％≤As＜15％、PH值為7.5≤PH＜8.5；b、按配比稱取聚乙烯醇，并將其直接溶于蛋白質溶液中，在溫度Th為40℃≤Th＜98℃的溫度下溶解1小時≤t＜4小時，制成含有兩種物質濃度為C2的紡絲液，則C2為8％≤C2＜15％或20％＜C2≤30％，在30℃～45℃溫度下進行真空脫泡或在35℃≤tj＜80℃的溫度下靜止脫泡；c、在濕法紡絲時，由紡絲機出來的纖維進入酸性凝固浴液中，該凝固浴液為鹽與酸的水溶液。
所述的植物蛋白質合成絲的制造方法中，a、把蛋白質溶于PH值為1～3.5的酸性溶液中，制成濃度為AS的蛋白質溶液，即4％≤AS＜15％；b、再按配比把純聚乙烯醇直接溶于上述溶液中，制成蛋白質和聚乙烯醇總固量為8％～22％的紡絲原液，該紡織原液在溫度為30℃～58℃狀態下進行真空脫泡或靜止脫泡后采用濕法紡絲；c、噴絲進入的凝固浴液為鹽和堿的水溶液，其PH值為9～14，浴液溫度T3為36℃≤T3＜38℃。
在這種植物蛋白質合成絲的制造方法中，經凝固浴液后的絲束，
a、在空氣牽伸、濕浴牽伸和干熱牽伸中的總牽伸倍數為4.5～8.5倍；b、在縮醛化步驟中，縮醛化液溫度T6為40℃～64℃，縮醛化溶液為含有醛、酸和硫酸銨的溶液，醛類含量P3為5～31.9克/升，酸含量P1為5～239.8克/升，硫酸銨含量P為80～119克/升。
在縮醛化步驟中，縮醛化中所用溶液中的醛為乙二醛或改性戊二醛。
按照本發明中所采用的植物蛋白質和聚乙烯醇的比例制成的合成絲透氣性好并具有羊絨的柔軟，而且本發明中的生產時間較“99116636.1”中更短。進一步提高了產量，在本發明中采用了多種植物蛋白質的提取方法，因此使植物蛋白質合成絲的生產更加方便，本發明還具有提高農產品附加值的積極作用，并為農作物的深加工開辟了新的方向，該發明是具有極大社會效益的一種發明創造。
按配比取上述兩種溶液并混合，在該混合液中使純蛋白質含量占純蛋白質與純聚乙烯醇(PVA)總固量的A份，則A取5～10份，聚乙烯醇占兩者總重量的B份，則B為95～90份，把上述兩種混合液在溫度T5為80℃≤T5＜95℃的情況下，攪拌40分鐘，制成紡絲原液，而后在溫度Tj為50℃～70℃的情況下，常壓靜置tj為180～200分鐘脫泡，經脫泡后的紡絲原液經再過濾后進入濕法紡絲機采用濕法紡絲。紡絲機噴咀噴絲的速度V為29.8米/分，噴絲進入凝固浴液內，該凝固浴液為鹽與酸的水溶液，該浴液中每升鹽含量為P，每升酸的含量為P1，其鹽采用硫酸鈉，酸為硫酸。該浴液中含硫酸鈉量P為439～450克/升，硫酸量P2為0.2～0.25克/升，浴液溫度T3為30℃～36℃，經過凝固浴液后的絲束在空氣中進行空氣牽伸，牽伸率為2倍，經空氣牽伸后的絲束再進入浴液槽內做濕浴牽伸，槽內浴液為含有硫酸鈉的水溶液，該溶液中硫酸鈉含量為440克/升，溶液溫度為43.5℃～55℃，槽內絲束濕牽伸率為1.5倍，濕浴牽伸后絲束進入干熱牽伸和熱定型步驟，絲束表面溫度在一熱箱中為121℃，二熱箱內為211℃，三熱箱內為228℃，四熱箱內為240℃，五熱箱內為230℃，絲束在三熱箱與四熱箱之間進行干熱牽伸，其牽引率為2倍，三次總牽伸達6倍，經干熱牽伸和熱定型步驟后即成為半成品，半成品再經整理和縮醛化即為成品，在整理過程應先做卷曲，切斷再進行縮醛化，本實施例中的縮醛化溫度T6為40℃～64℃之間進行，縮醛化的溶液采用乙二醛、硫酸和硫酸銨的溶液，其乙二醛含量P3為5～32克/升，硫酸含量P1為150～200克/升，硫酸銨含量P為119.9克/升。經縮醛化后的絲束再次清洗，而后經上油、烘干、后成為植物蛋白合成纖維的成品即可打包出廠。
實施例2在制取植物蛋白質時，選用花生做原料，將花生用破碎、脫脂浸泡的方法制取純蛋白質，把提純后的分離蛋白質用蒸餾水溶解，該蛋白質的濃度為AS，則AS為10％～14.9％。
把聚乙烯醇在溫度T1為40℃～60℃的溫度下用蒸餾水溶解時間t1為1.5小時≤t1＜3小時，制成濃度為Bs的水溶液，則20％＜Bs≤30％。
按配比選取上述兩種物質的水溶液，制成兩種溶液的混合液，在混合液中純植物蛋白質占純植物蛋白質和純聚乙烯醇總量的A份，則A為18～22.9份，純聚乙烯醇占兩者總量的B份，則B為82～77.1份，把兩混合液攪拌均勻，并加入硼砂，在溫度T為90～94℃的情況下再攪拌均勻制成紡絲原液。
紡絲原液的粘度以自流式粘度計測量，其粘度為34～250秒，而后在溫度Tj為70℃≤Tj＜80℃的溫度及常壓下靜止180～230分鐘進行靜止脫泡，經脫泡后的紡絲原液采用濕法紡絲，噴絲速度V為17米/分＜V≤25米/分，噴絲進入的凝固浴液為鹽和堿的水溶液，水溶液每升鹽P，每升含堿量為P3。該浴液中含氯化鈉量為450～460克/升，氫氧化鈉量P3為1～40克/升，浴液溫度T3為32℃～36℃，經過凝固后的絲束在空氣中進行空氣牽伸，牽伸率為2.5倍，經濕牽后的絲束再進入浴液槽內做濕牽伸，槽內浴液為含有氯化鈉水溶液，該浴液中氯化鈉含量為380克/升，浴液溫度為88℃，槽內絲束濕牽伸率為2倍，濕牽伸后絲束進入加熱烘干步驟，絲束表面溫度在一熱箱中為131℃～140℃，二熱箱內為220℃～230℃，三熱箱內為237℃～250℃，四熱箱內為241℃～250℃，五熱箱內為231℃～240℃，絲束在三熱箱與四熱箱之間進行干熱牽伸，其牽引率為2倍，三次總牽伸達6.5倍，經干熱牽伸后即成為半成品，半成品再經整理和縮醛化即成為成品，在整理過程應先做卷曲，切斷再進行縮醛化，本實施例中的縮醛化溫度T6為50℃≤T6＜64℃之間，在該縮醛化的溶液中采用硫酸、無水硫酸鈉和改性戊二醛，在縮醛化的溶液中每升的鹽含量為P，每升醛含量為P3每酸含量為P1，其改性戊二醛含量P3為15克/升≤P3＜32克/升，硫酸含量P1為18～150克/升，無水硫酸鈉含量P為80～100克/升。經縮醛化后的絲束再次清洗，而后經上油、烘干、為成品即可打包出廠。
實施例3在制取植物蛋白質時選用黃豆做原料用破碎、脫脂浸泡、提取分離蛋白質。
取純蛋白質和聚乙烯醇(PVA)，使純蛋白質占兩原料總量A份，則A為10～15份，聚乙烯醇占B份，則B為90～85份，共同溶于蒸餾水中，把兩原料在溫度T4為90℃≤T4＜98℃的情況下攪拌混合，制成含蛋白質和聚乙烯醇濃度C2為20％～25％的溶液并加入硼酸，再攪拌制成PH值為1～2的紡絲原液。該原液采用自流式粘度計測量粘度為34～250秒，而后在溫度Tj為50～60℃的情況下，常壓靜止，經230分鐘≤tj＜240分鐘脫泡，經脫泡后的紡絲原液經再過濾進入濕法紡絲機。噴咀噴絲的速度V為24米/分，噴絲進入凝固浴液內，該凝固浴液是堿性，其為鹽與堿的水溶液，鹽采用硫酸鈉，堿為氫氧化鉀。該凝固浴液的PH值為9～12，浴液溫度為T3，則36℃≤T3＜38℃，經過凝固溶液后的絲束在空氣中進行牽伸，牽伸率為3倍，經空氣牽后的絲束再進入浴液槽內做濕浴牽伸，槽內浴液為含有硫酸鈉水溶液，該溶液中硫酸鈉含量P為400克/升，溶液溫度為38℃～80℃，槽內絲束濕牽伸率為3倍，濕牽伸后絲束進入干熱牽伸和熱定型程序，絲束表面溫度在一熱箱中為141℃～180℃，二熱箱內為231℃～250℃，三熱箱內為251℃～260℃，四熱箱內為251℃～260℃，五熱箱內為241℃～250℃，絲束在三熱箱與四熱箱之間進行干熱牽伸，其牽引率為1.5倍，三次總牽伸達7.5倍，經干熱牽伸和熱定型步驟后的半成品，要進行清洗縮醛化，在本實施例中的縮醛化溫度為T6，則54℃≤T6＜64℃，在該縮醛化的溶液中，其甲醛含量為P3，則20克/升≤P3＜32克/升，硫酸含量P1為200～239克/升，無水硫酸鈉含量P為5～50克/升。經縮醛化后的絲束再次清洗，而后經上油、烘干、卷曲、定型和切斷為成品即可打包出廠。
實施例4選用棉籽粕提取的分離蛋白質，加入PH為1～2的堿性溶液中，在溫度T2為60℃～90℃的情況下溶解，蛋白質溶液的濃度AS為4％～10％。取一定量的蛋白質溶液，稱取純聚乙烯醇(PVA)，其量占純蛋白質和純聚乙烯醇總固量的B份，則B為82份，(純蛋白質占總量的18)把這些純凈的聚乙烯醇直接加入到所制得的蛋白質溶液中在溫度為T的情況下攪拌，則75℃≤T＜96℃使純凈的聚乙烯醇直接溶解在蛋白質溶液中，制成溶液中含蛋白質和聚乙烯醇總固量C2為8％～18％紡絲原液，而后在溫度Tj為30℃～58℃的常壓下經3.5小時靜置脫泡或40℃真空脫泡，經脫泡后的紡絲原液，再經過濾進入濕法紡絲機采用濕法紡絲，噴咀噴速V為18～28米/分。噴絲進入凝固浴液內，該凝固浴液為鹽與堿的水溶液，其鹽采用硫酸鈉，堿為氫氧化鉀。浴液溫度T3為36℃～37.9℃、PH值為9～12。經過凝固浴液后的絲束在空氣中進行空氣牽伸，牽伸率為2.4倍，經空氣牽伸后的絲束再進入浴液槽內做濕浴牽伸，槽內浴液為含有硫酸銨的溶液，該溶液中硫酸銨含量為380克/升，溶液溫度為35℃～38℃，槽內絲束濕牽伸率為3倍，濕牽伸后絲束進入加干熱牽伸和熱定型步驟絲束表面溫度在一熱箱中為181℃～200℃，二熱箱內為251℃～260℃，三熱箱內為261℃，四熱箱內為254℃～258℃，五熱箱內為245℃，絲束在三熱箱與四熱箱之間進行干熱牽伸，其牽引率為1.6倍，三次總牽伸達8倍，經干熱牽伸后的步驟與采用的技術參數與實施例2相同。
實施例5用菜籽采用壓胚脫脂、浸泡的方法，制取分離蛋白質，稱取純蛋白質和聚乙烯醇(PVA)使蛋白質占兩者總量的A份，即A為5～15份，聚乙烯醇占B份即B為95～85份共溶于蒸餾水中在溫度T4為40℃～78℃的情況下攪拌混合，溶液為含蛋白質和聚乙烯醇總固量C2為8％～16％的溶液。在該溶液中加入硼酸繼續攪拌使其PH值為1～2.5，在溫度為40℃～58℃的情況下，制成紡絲原液，紡絲原液在tj為100～238分鐘的時間內常壓下靜止脫泡，或在30℃～40℃溫度下進行真空脫泡，經脫泡后的紡絲原液再經過濾采用濕法紡絲，噴咀噴速V為17～25米/分。噴絲進入凝固浴液內，該凝固浴液為鹽與堿的水溶液，其鹽采用硫酸鈉，堿為氫氧化鈉。該浴液中含硫酸鈉量P為428～450克/升，氫氧化鈉量P為1～45克/升，在該實施例中總牽伸率為4.5倍，其中在空氣牽伸率為1.5倍，濕浴牽伸率為1.5倍，二熱箱與三熱箱之間的牽伸率為1.5倍，其它步驟與工藝條件與實施例3相同。在本實施例中的硼酸也可換用硼砂。
實施例6把蛋白質制成濃度為AS的溶液，則為4％≤AS＜15％，且溶液的PH值為7.5＜PH＜8.5，按配比稱取聚乙烯醇，并將其直接溶于所配的蛋白質溶液中，在溫度為40℃～98℃的溫度下溶解t小時，則1小時≤t＜4小時制成濃度為C2紡絲液，即紡絲液為8％≤C2＜15％或20％＜C2≤30％，在20℃～35℃溫度下進行真空脫泡或在Tj溫度下靜止脫泡，則35℃≤Tj＜80℃；在濕法紡絲時，由紡絲機出來的纖維進入酸性溶液，其它步驟與技術參數與實施例1相同。
本實施例中采用的蛋白質是黃豆、棉籽和菜籽分別經浸泡、濕法磨碎，而后提取的分離植物蛋白質共同混合而成得的蛋白質。
實施例7按配比稱取純蛋白質和聚乙烯醇，使純蛋白質占兩原料總量的A份，A份即為16～22份，聚乙烯醇占B份，即B為84～78份，兩原料直接溶于蒸餾水，而后加入硼砂，在溫度T4為40℃～98℃的情況下攪拌均勻，該紡絲原液在溫度Tj為50℃～79.5℃溫度及常壓下靜置1.5～4小時進行靜止脫泡或在35℃～40℃溫度下真空脫泡，噴絲進入的凝固浴液為鹽和堿的水溶液，該浴液中含氯化鈉量P為450～460克/升，氫氧化鈉量P4為1～40克/升，浴液溫度為32℃～36℃，其它步驟與技術參數與實施例2相同。
實施例8本實施例中采用的蛋白質為從棉籽粕中提取分離而制得的植物蛋白質。把制得的純蛋白質加入PH值為8的弱堿性溶液，在溫度T2為55℃～75℃的條件下溶解，溶解時間t2為2小時，制成濃度AS為12％～14.9％的純蛋白質溶液；把聚乙烯醇(PVA)T1為在40℃～60℃的溫度下加蒸餾水溶解110分鐘，制成25％～29.5％的溶液。
按配比把上述兩種溶液混合，使該混合液中的純蛋白質含量A占純蛋白質與純聚乙烯醇(PVA)總量的20～22.5份，聚乙烯醇B占兩者總重量的80～77.5份，把上述兩種混合液在溫度t為94℃的情況下，攪拌50分鐘，制成紡絲原液，而后在溫度為35℃～45℃的情況下真空脫泡，經脫泡后的紡絲原液經再過濾進入濕法紡絲機采用濕法紡絲。紡絲機噴咀噴絲的速度V為17～20米/分，噴絲進入凝固浴液內，該凝固浴液為鹽與酸的水溶液，其鹽采用硫酸鈉，酸為硫酸。該浴液中含硫酸鈉量P為450～480克/升，硫酸P1為0.25～0.258克/升，浴液溫度為T3。則32℃≤T3＜38℃。
以下的操作步驟及工藝條件在與實施例1相同的條件下完成并制成成品。
實施例9蛋白質是由棉籽作原料將其壓胚、破碎、脫脂而提取的分離植物蛋白質。把制得的蛋白質加入PH值為7.5的弱堿性溶液，在溫度為80℃～98℃的條件下溶解，溶解時間為2小時，制成濃度AS為12％≤AS＜15％的純蛋白質溶液；把聚乙烯醇(PVA)在55℃～75℃的溫度下溶解1小時，制成濃度BS為10％≤BS＜15％的溶液。
按配比把上述兩種溶液混合，使該混合液中的純蛋白質含量占純蛋白質與純凈聚乙烯醇(PVA)總量A份，則18份≤A＜23份，聚乙烯醇占兩者總重量的B份，則82份≥B＞77份，把上述兩種混合液在溫度為94℃的情況下，攪拌制成紡絲原液，而后在溫度為70℃≤Tj＜80℃的情況下，常壓靜止180～200分鐘脫泡，經脫泡后的紡絲原液經再過濾進入濕法紡絲機采用濕法紡絲。紡絲機噴咀噴絲的速度20～25米/分，噴絲進入凝固浴液內，該凝固浴液為鹽與酸的水溶液，其鹽采用硫酸鈉，酸為硫酸。該浴液中含硫酸鈉量P為440～450克/升，硫酸含量P1為0.2～0.25克/升，浴液溫度為Ty，則32℃≤Ty＜38℃。
以下操作步驟及工藝條件與實施例1相同。
實施例10在制取植物蛋白質時，選用菜籽做原料，將菜籽用破碎、脫油脂浸泡的方法制取純蛋白質，把提純后的分離蛋白質用蒸餾水溶解，該蛋白質的濃度AS為4％～8％。
把聚乙烯醇在溫度T1為60℃～80℃的溫度下用蒸餾水溶解1.5小時，制成濃度為BS的水溶液，則8％≤BS＜15％。
按配比選取上述兩種物質的水溶液，制成兩種溶液的混合液，在混合液中純植物蛋白質占植物蛋白質和聚乙烯醇總量的A份，則A為5～10份，聚乙烯醇占兩者總量的B份，則B為95～90份，把兩混合液攪拌均勻，并加入硼砂，在溫度T4為40～90℃的情況下再攪拌均勻制成紡絲原液。紡絲原液的粘度以自流式粘度計測量，其粘度為34～150秒，而后在溫度Tj為50～70℃溫度及常壓下靜止1.5～3小時進行靜止脫泡(或30℃～40℃溫度下真空脫泡)，經脫泡后的紡絲原液采用濕法紡絲，噴絲速度V為25米/分≤VC＜30米/分，噴絲進入的凝固浴液為鹽和堿的水溶液。該浴液中含氯化鈉量P為450～460克/升，氫氧化鈉含量P4為1～40克/升，浴液溫度為T3，則36℃≤T3＜38℃。
以下操作步驟及工藝條件在與實施例2相同。
實施例11在制取植物蛋白質時選用黃豆做原料用破碎、脫脂浸泡、提取分離蛋白質。
取純蛋白質和純聚乙烯醇(PVA)，使純蛋白質占兩原料總量的A份，則A為7～13份，聚乙烯醇占B份，則B為93～87份，共同溶于蒸餾水中，在溫度T4為40℃～79℃的情況下攪拌混合，制成含蛋白質和聚乙烯醇濃度C2為14％～18％的溶液并加入硼酸，再攪拌制成PH值為2～3.5的紡絲原液。該原液采用自流式粘度計測量粘度為34～250秒，而后在溫度為30℃～45℃的情況下真空脫泡，經脫泡后的紡絲原液經再過濾進入濕法紡絲機。噴咀噴絲的速度V為20米份，噴絲進入凝固浴液內，該凝固浴液為鹽與堿的水溶液，其鹽采用硫酸鈉，堿為氫氧化鈉，該浴液的PH值為12～14，浴液溫度T3為36℃。
其他操作步驟及工藝條件與實施例3相同。
實施例12選用棉籽粕提取的分離蛋白質，加入PH為2～3.5的酸性溶液中，在溫度T2為45℃～60℃的情況下溶解，蛋白質溶液的濃度為AS，則10％≤AS＜15％。按配制蛋白質溶液的量，稱取純聚乙烯醇(PVA)，其量占純蛋白質和純聚乙烯醇總量的B份則B為78份，(純蛋白質占總量的22份)把這些純凈的聚乙烯醇直接加入蛋白質溶液中在溫度Th為60℃～75℃的情況下攪拌，使純凈的聚乙烯醇直接溶解在蛋白質溶液中，制成溶液中含蛋白質和聚乙烯醇總量為18％～22％紡絲原液，其粘度為34～250/秒，而后在溫度為30℃～58℃的常壓下經3.5小時靜止脫泡或真空脫泡，經脫泡后的紡絲原液，再經過濾進入濕法紡絲機采用濕法紡絲，噴咀噴速V為18～29.5米/分。噴絲進入凝固浴液內，該凝固浴液為鹽與堿的水溶液，其鹽采用硫酸鈉，堿為氫氧化鉀。浴液溫度T3為36℃≤T3＜38℃、PH值為12～14。
其他操作步驟及工藝條件與實施例4相同。
實施例13用菜籽采用壓胚浸泡、脫脂的方法，制取分離蛋白質，稱取純蛋白質和聚乙烯醇(PVA)使蛋白質占兩者總量的A份，則15≤A＜23份，聚乙烯醇占B份，則77≤B＜85份共溶于蒸餾水中在溫度T4為78℃～97℃的情況下攪拌混合，溶液為含蛋白質和聚乙烯醇總固量為15％～22％的溶液。在該溶液中加入硼酸繼續攪拌使其PH值為2.5～3.5，在溫度為T為58℃≤T＜80℃制成紡絲原液，經tj為100～240分鐘在常壓下靜置脫泡，或在30℃～45℃溫度下進行真空脫泡，經脫泡后的紡絲原液再經過濾采用濕法紡絲，噴咀噴速V為17米/分＜V≤30米/分。噴絲進入凝固浴液內，該凝固浴液為鹽與堿的水溶液，其鹽采用硫酸鈉，堿為氫氧化鈉。該浴液中含硫酸鈉量P為428～450克/升，氫氧化鈉P4為1～45克/升，在該實施例中總牽伸率為8.5倍，其中在空氣牽伸率為3倍，濕浴牽伸率為2.5倍，二熱箱與三熱箱之間的牽伸率為1.5倍。
其他操作步驟及工藝條件與實施例5相同。
在本發明中每個實施例中所用的蛋白質均可采用直接從大豆或花生或棉籽或油菜籽經浸泡、濕法磨碎而提取出的分離蛋白質，或經破碎、脫脂、浸泡而提取出分離蛋白質或經壓胚、破碎、脫脂而進取分離蛋白質。還可采用大豆或花生或棉籽或油菜籽的粕中分離出的蛋白質。以及其他形式制得的蛋白質。
溶液中所含蛋白質和聚乙烯醇的量均為純凈的且為干固量。
權利要求
1.一種植物蛋白質合成纖維，由植物蛋白質和聚乙烯醇組成，其特征在于植物蛋白質占兩物質總量的A份，即5份≤A＜23份，聚乙烯醇占兩物質總量的B份，即77份＜B≤95份。
2.根據權利要求1所述的植物蛋白質合成纖維，其特征在于所述的植物蛋白質除采用從大豆或花生或棉籽或油菜籽的粕中分離出的蛋白質外，還能采用直接由大豆或花生或棉籽或油菜籽經浸泡、濕法磨碎而提取出的分離蛋白質，或經破碎、脫脂、浸泡而提取出的分離蛋白質或經壓胚、破碎、脫脂而提取出的分離蛋白質。
3.制造如權利要求1所述的植物蛋白質合成纖維的方法，包括加工成半成品的程序和半成品之后的整理和縮醛化程序，其特征在于加工成半成品的程序依次為a、按配比選取植物蛋白質和聚乙烯醇制成紡絲原液，所按的配比應使植物蛋白質占兩者物質固量總量的A份，即5份≤A＜23份，聚乙烯醇占兩物質干固量者總量的B份，即77份＜B≤95份；b、將紡絲原液進行脫泡后進入濕法紡絲機采用濕法紡絲；c、由紡絲機出來的合成纖維進入凝固浴液，而后經空氣牽伸、濕浴牽伸、干熱牽伸和熱定型后制成半成品，半成品再進行整理和縮醛化即為成品。
4.根據權利要求3所述的植物蛋白質合成纖維的制造方法，其特征在于a、按配比稱取純蛋白質和聚乙烯醇，兩原料直接溶于蒸餾水，而后加入硼砂或硼酸，在溫度為40℃≤T4＜98℃的情況下攪拌均勻制成紡絲原液；b、該紡絲原液在50℃≤Tj＜80℃溫度及常壓下靜置1.5小時≤tj＜4小時進行靜止脫泡或在30℃～45℃溫度下真空脫泡，濕法紡絲時噴絲進入的凝固浴液為鹽和堿的水溶液。
5.根據權利要求3所述的植物蛋白質合成絲的制造方法，其特征在于a、把提純后的分離蛋白質用蒸餾水溶解制成濃度為AS的蛋白質溶液，則4％≤AS＜15％；把聚乙烯醇在溫度T1為40℃≤T1＜98℃的溫度下用蒸餾水溶解其溶解時間t1為3小時＜t1≤2小時，成為濃度為BS的水溶液，則20％＜BS≤30％或8％≤BS＜15％；按配比選取上述兩種物質的水溶液，并加入硼砂，在溫度為40℃≤T4＜98℃的情況下，攪拌均勻制成紡絲原液；b、該紡絲原液在溫度為50℃≤Tj＜80℃溫度經1.5小時≤tj＜4小時的常壓下進行靜止脫泡或在30℃～45℃溫度下真空脫泡，經脫泡后的紡絲原液采用濕法紡絲，噴絲速度為V，則17米份＜V≤30米/分，噴絲進入的凝固浴液為鹽和堿的水溶液，其鹽含量為P，則438克/升＜P≤480克/升，堿含量為P4，則P4為1～40克/升，浴液溫度為T3則36℃≤T3＜38℃。
6.根據權利要求3所述的植物蛋白質合成纖維的制造方法，其特征在于所述的紡絲原液為堿性，凝固浴液為酸性。
7.根據權利要求6所述的植物蛋白質合成絲的制造方法，其特征在于凝固浴液中的酸為硫酸。
8.根據權利要求3所述的植物蛋白質合成纖維的制造方法，其特征在于所述的紡絲原液為酸性，而凝固浴液為堿性。
9.根據權利要求6所述的植物蛋白質合成纖維的制造方法，其特征在于a、把提純后的分離蛋白質采用堿性溶液溶解，其溶液的PH值為7.5≤PH＜8.5，溶解時間t2為1小時≤t2＜3小時，在溫度T2為40℃≤T2＜98℃的情況下，制成濃度AS為4％≤AS＜15％的蛋白質溶液；b、把聚乙烯醇在40℃≤T1＜98℃的溫度下溶解，溶解時間t1為1小時≤t1＜2小時，制成濃度為Bs的聚乙烯醇溶液，則8％≤Bs＜15％或20％＜Bs≤30％。c、按配比選取上述兩種溶液混合并攪拌，制成紡絲原液，該紡絲原液在溫度為50℃≤Tj＜80℃，時間為1.5小時≤tj＜4小時的常壓下進行靜止脫泡或在20℃～30℃溫度下真空脫泡；d、經脫泡后的紡絲原液采用濕法紡絲，噴絲速度為V，則17米/分＜V≤30米/分，噴絲進入的酸性凝固浴液為鹽和酸的水溶液，其鹽含量為P，則438克/升＜P≤480克/升，酸含量為P1，則0.2克/升≤P1＜0.26克/升，浴液溫度為T3，則32℃≤T3＜38℃。
10.根據權利要求8所述的植物蛋白質合成絲的制造方法，其特征在于a、按配比稱取純蛋白質和聚乙烯醇一起共溶于蒸餾水中，在溫度T4為40℃～98℃的情況下溶解攪拌混合，制成含蛋白質和聚乙烯醇濃度為15％～25％的溶液，并加入硼酸，繼續攪拌，混合均勻，制成PH值為1～3.5的紡絲原液；b、該紡織原液在溫度為30℃～58℃狀態下進行真空脫泡或靜止脫泡后采用濕法紡絲，噴絲進入的堿性凝固浴液為鹽和堿的水溶液，其PH值為9～14，浴液溫度為T3，即36℃≤T3＜38℃。
11.據權利要求6所述的植物蛋白質合成絲的制造方法，其特征在于a、把蛋白質制成濃度為As的溶液，并使該溶液為弱堿性，即濃度為4％≤As＜15％、PH值為7.5≤PH＜8.5；b、按配比稱取聚乙烯醇，并將其直接溶于蛋白質溶液中，在溫度Th為40℃≤Th＜98℃的溫度下溶解1小時≤t＜4小時，制成含有兩種物質濃度為C2的紡絲液，則C2為8％≤C2＜15％或20％＜C2≤30％，在30℃～45℃溫度下進行真空脫泡或在35℃≤tj＜80℃的溫度下靜止脫泡；c、在濕法紡絲時，由紡絲機出來的纖維進入酸性凝固浴液中，該凝固浴液為鹽與酸的水溶液。
12.據權利要求8所述的植物蛋白質合成絲的制造方法，其特征在于a、把蛋白質溶于PH值為1～3.5的酸性溶液中，制成濃度為AS的蛋白質溶液，即4％≤AS＜15％；b、再按配比把純聚乙烯醇直接溶于上述溶液中，制成蛋白質和聚乙烯醇總固量為8％～22％的紡絲原液，該紡織原液在溫度為30℃～58℃狀態下進行真空脫泡或靜止脫泡后采用濕法紡絲；c、噴絲進入的凝固浴液為鹽和堿的水溶液，其PH值為9～14，浴液溫度T3為36℃≤T3＜38℃。
13.根據權利要求4、5、9、10、11或12所述的制造植物蛋白質合成絲的制造方法，其特征在于經凝固浴液后的絲束，a、在空氣牽伸、濕浴牽伸和干熱牽伸中的總牽伸倍數為4.5～8.5倍；b、在縮醛化步驟中，縮醛化液溫度T6為40℃～64℃，縮醛化溶液為含有醛、酸和硫酸銨的溶液，醛類含量P3為5～31.9克/升，酸含量P1為5～239.8克/升，硫酸銨含量P為80～119克/升。
14.根據權利要求13所述的植物蛋白質合成絲的制造方法，其特征在于在縮醛化步驟中，縮醛化中所用溶液中的醛為乙二醛或改性戊二醛。
全文摘要
本發明涉及一種植物蛋白質合成纖維，由植物蛋白質和聚乙烯醇組成，植物蛋白質占兩物質總量的A份，即5份≤A＜23份，聚乙烯醇占兩物質總量的B份，即77份＜B≤95份。還提供了一種植物蛋白質合成纖維制造方法，包括加工成半成品的程序和半成品之后的整理和縮醛化程序，加工成半成品的程序依次為按配比選取植物蛋白質和聚己烯醇制成紡絲原液，將紡絲原液進行脫泡后進入濕法紡絲機采用濕法紡絲；由紡絲機出來的合成纖維進入凝固浴液，經空氣牽伸、濕浴牽伸、烘干、干熱牽伸和熱定型后制成半成品，半成品應再進行整理和縮醛化即為成品。這種合成纖維透氣性好并具有羊絨的柔軟，而且本發明中的生產時間較短，進一步提高了產量。
文檔編號D01F4/06GK1429936SQ0210996
公開日2003年7月16日 申請日期2002年1月4日 優先權日2002年1月4日
發明者李官奇 申請人:李官奇