專利名稱：一種分離提取天然角蛋白纖維中原纖狀結(jié)構(gòu)體的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種分離提取天然角蛋白纖維中原纖狀結(jié)構(gòu)體的方法，屬于天然纖維加工 技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國紡織產(chǎn)業(yè)每年消耗羊毛達(dá)60多萬噸，在紡織加工過程中產(chǎn)生大量的粗毛和短絨 等無可紡價(jià)值的廢棄羊毛，這些廢棄物的任意丟棄不但會(huì)造成極大的資源浪費(fèi)，還會(huì)帶來 嚴(yán)重的環(huán)境污染。因此，開發(fā)廢棄羊毛再生利用的新途徑，實(shí)現(xiàn)角蛋白資源的可持續(xù)發(fā)展 是一項(xiàng)十分有意義的工作。
動(dòng)物毛發(fā)本身90%以上是角蛋白材料，可作為化妝品、生物醫(yī)藥、織物染整、飼料加 工等領(lǐng)域的重要原料和助劑。目前，國內(nèi)外均有關(guān)于羊毛及其他角蛋白纖維再生利用方面 的專利報(bào)道。
世界專利(W099/26570)提出了通過氧化、還原破壞角蛋白材料的二硫鍵而后再重新 構(gòu)造二硫鍵的方法來制作角蛋白膜材料和塊狀材料。
曰本專利(JP6100600)用還原劑、蛋白質(zhì)變性劑和表面活性劑從角蛋白材料中提取 大分子量具有可交聯(lián)巰基的角蛋白，用于制作膜、纖維和支架材料。
中國專利"納米羊毛乳液和粉末、其制備方法以及用途"(CN1693371)用堿性催化處 理羊毛，使其水解，而后在攪拌的條件下向水解后的溶液中緩慢滴加電解質(zhì)(無機(jī)酸)， 調(diào)整溶液Ph值于等電點(diǎn)或高于等電點(diǎn)，得到乳液。采用超聲波進(jìn)一步分散乳液后，用噴 霧干燥法或冷凍干燥法制備角蛋白粉末。
中國專利" 一種用天然蛋白纖維超細(xì)粉體改性的化學(xué)纖維及其生產(chǎn)方法" (CN1594682)采用將天然蛋白纖維材料干燥后，用粉碎設(shè)備剪成3-5mm顆粒，采用超細(xì) 化粉體加工設(shè)備將顆粒加工制成平均粒徑〈5 u m的超細(xì)化粉體。
中國專利" 一種高效動(dòng)物蛋白飼料"(CN1063800)。將動(dòng)物羽毛洗凈，在4-5Kg/cm2 壓力下，108-112'C蒸煮6h，而后進(jìn)行烘干粉碎，制備角蛋白粉末。
以上專利技術(shù)主要通過兩種途徑對角蛋白天然材料進(jìn)行再生利用其一是采用氧化或 還原的方法打開角蛋白分子內(nèi)和分子間的二硫鍵作用，使天然角蛋白材料溶解；經(jīng)過濾、 透析、濃縮，得到角蛋白大分子溶液；而后通過適當(dāng)?shù)蔫T造工藝制備角蛋白膜、塊狀材料、支架材料或角蛋白粉末。其二是通過物理的方法將天然蛋白質(zhì)纖維直接粉碎成粉末。以上 兩種途徑的缺點(diǎn)是所獲得的角蛋白粉體均是各向同性的球狀顆粒粉體，破壞了天然角蛋白 動(dòng)物纖維本身固有的原纖結(jié)構(gòu)單元。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種從天然角蛋白纖維中獲得各向異性原纖狀結(jié)構(gòu)體的方法。 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種分離提取天然角蛋白纖維中原纖狀 結(jié)構(gòu)體的方法，其特征在于，具體步驟為
第一步將天然角蛋白纖維依次進(jìn)行開松、除雜、清洗和干燥處理后，以固液比
l-3g/50ml浸入到氧化劑溶液中室溫下浸泡0. 5-2小時(shí)后洗凈，烘干；
第二步將第一步烘干得到的天然角蛋白纖維切成3-5毫米長的纖維段，以固液比
0.5-2g/50ml浸入到溶脹試劑中，攪拌、超聲波振蕩或超聲波破碎；
第三步將第二步破碎得到的的固液混合物用80-120目篩網(wǎng)過濾除去未破碎的天然 角蛋白纖維，將濾液用350-450目篩網(wǎng)過濾得到直徑為3-5um的原纖結(jié)構(gòu)體和濾液。
進(jìn)一步地，在所述第二步后還有
第四步將第三步得到的直徑為3-5um的原纖狀結(jié)構(gòu)體以固液比0.2-0.5g/10ml分 散于二甲苯、正庚烷或無水乙醇中得到分散液，將分散液以體積比l-3: 10置于密度范圍 為1. 278-1. 282的密度梯度溶液頂層，在2(TC以轉(zhuǎn)速3600rpm離心1-3h后分別收集位于 密度梯度溶液頂層的天然角蛋白纖維正皮質(zhì)中直徑為3-5 um的原纖狀結(jié)構(gòu)體和位于密度 梯度溶液底層的天然角蛋白纖維副皮質(zhì)中直徑為3-5um的原纖狀結(jié)構(gòu)體；
第五步將第三步得到的濾液在15-25°C以轉(zhuǎn)速3000-7000rpm離心分離0. 2-lh得到 固體顆粒物，清洗后以固液比0.2-0.5g/10ml分散于二甲苯、正庚垸或無水乙醇中得到分 散液，將分散液以體積比l-3: 10置于密度范圍為1.278-1. 282的密度梯度溶液頂層，在 20°C以轉(zhuǎn)速4200rpm離心l_3h后，分別收集位于密度梯度溶液頂層的直徑為0. 3_1 P m的 正皮質(zhì)原纖狀結(jié)構(gòu)體和位于密度梯度溶液底層的直徑為0. 3-1 u m的副皮質(zhì)原纖狀結(jié)構(gòu)體。
在所述第五步后還有
第六步將第四步得到的直徑為3-5um的正皮質(zhì)原纖狀結(jié)構(gòu)體和副皮質(zhì)原纖狀結(jié)構(gòu) 體分別以固液比0.5-2g/50ml浸入到溶脹試劑中，攪拌、超聲波振蕩或超聲波破碎；
第七步將第六步破碎得到的的固液混合物用350-450目篩網(wǎng)過濾除去未破碎的微米 級原纖結(jié)構(gòu)體，對濾液在20°C以轉(zhuǎn)速4200rpm離心分離l-3h得到直徑為0. 3-1 u m的正皮 質(zhì)原纖狀結(jié)構(gòu)體和副皮質(zhì)原纖狀結(jié)構(gòu)體。所述的第一步的氧化劑優(yōu)選為質(zhì)量百分比濃度為0. 5_3%的過甲酸水溶液，質(zhì)量百分比 濃度為0. 5-3%的過氧乙酸水溶液或質(zhì)量百分比濃度為0. 5-3%的過氧化氫水溶液。
所述第二步的溶脹試劑優(yōu)選為純甲酸、純二氯乙酸、純?nèi)宜?、質(zhì)量百分比濃度為 80%以上的甲酸水溶液、質(zhì)量百分比濃度為70%以上的二氯乙酸水溶液或質(zhì)量百分比濃度為 70%以上的三氟乙酸水溶液。
所述第六步的溶脹試劑優(yōu)選為純甲酸、純二氯乙酸、純?nèi)宜?、質(zhì)量百分比濃度為 80%以上的甲酸水溶液、質(zhì)量百分比濃度為70%以上的二氯乙酸水溶液或質(zhì)量百分比濃度為 70%以上的三氟乙酸水溶液。
所述第二步的攪拌優(yōu)選為在20-9(TC以速度50-600r/min攪拌l-6h;超聲波振蕩優(yōu)選 為在20-IO(TC恒溫水浴中以頻率20-40kHz和功率200-600W振蕩2-5h;超聲波破碎優(yōu)選 為探頭式超聲波破碎，在20-40°C以頻率20-40kHz和功率200-600W破碎l_3h，冰水浴冷 卻。
所述第六步的攪拌優(yōu)選為在20-90°C以速度50-600r/min攪拌l_6h;超聲波振蕩優(yōu)選 為在20-IO(TC恒溫水浴中以頻率20-40kHz和功率50-200W振蕩2-5h;超聲波破碎優(yōu)選為 探頭式超聲波破碎，在20-4(TC以頻率20-40kHz和功率50-200W破碎1-3h，冰水浴冷卻。 所述第四步和第五步中的密度梯度溶液優(yōu)選是通過將高密度有機(jī)溶劑注入低密度有機(jī) 溶劑中，邊注入邊攪拌，同時(shí)，將混合液收集于離心管中得到，其中，高密度有機(jī)溶劑優(yōu) 選為四氯化碳，低密度有機(jī)溶劑優(yōu)選為二甲苯、正庚垸或無水乙醇。
所述第一步中的天然角蛋白纖維優(yōu)選為羊毛、人發(fā)、羊絨、兔毛、駝毛、馬毛或牛毛。
本發(fā)明提供一種物理和化學(xué)方法相結(jié)合，快速從羊毛中提取角蛋白原纖狀結(jié)構(gòu)體的復(fù) 合分離與提取技術(shù)，其特點(diǎn)在于在分離方法上，采用氧化劑預(yù)處理破壞羊毛內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為 疏松的非晶基質(zhì)中的二硫鍵，降低羊毛內(nèi)部原纖狀結(jié)構(gòu)體之間的化學(xué)結(jié)合力；而后，通過 溶脹試劑使原纖狀結(jié)構(gòu)體之間的基質(zhì)溶脹，進(jìn)而降低結(jié)構(gòu)體之間的剪切模量，在機(jī)械作用 力下實(shí)現(xiàn)角蛋白原纖狀結(jié)構(gòu)體之間的分離。在提取技術(shù)上采用了篩網(wǎng)逐級篩分與密度梯度 離心相結(jié)合的方法，分別提取分離所得到的羊毛正、副皮質(zhì)中原纖結(jié)構(gòu)體，并在提取過程 中對產(chǎn)物進(jìn)行純化和除雜。
本發(fā)明所制備的角蛋白原纖狀結(jié)構(gòu)體保留了羊毛內(nèi)部結(jié)構(gòu)本身的特征，具有各向異性 的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。角蛋白原纖狀結(jié)構(gòu)體制備工藝簡單，所采用的化學(xué)試劑可回收利用，對環(huán)境 污染小。
本發(fā)明不但能夠在一定程度上解決難于自然降解的廢棄角蛋白纖維所帶來的環(huán)境污染問題，同時(shí)所獲得的角蛋白原纖狀結(jié)構(gòu)體保留了角蛋白纖維微觀結(jié)構(gòu)本身各向異性的結(jié)構(gòu) 特性，在生物醫(yī)用膜材料、支架材料、新型纖維制備等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。


圖1為用研磨天然角蛋白動(dòng)物纖維方法得到的角蛋白粉末電鏡照片； 圖2為本發(fā)明方法得到的直徑在3-5y m的角蛋白原纖狀結(jié)構(gòu)體第一電鏡照片； 圖3為本發(fā)明方法得到的直徑在3-5u m的角蛋白原纖狀結(jié)構(gòu)體第二電鏡照片； 圖4為本發(fā)明方法得到的直徑在0. 3-1 u m的角蛋白原纖狀結(jié)構(gòu)體電鏡照片。
具體實(shí)施例方式
下面通過實(shí)施例來具體說明本發(fā)明。
實(shí)施例1
將lg開松、除雜后的廢棄羊毛用無水乙醇清洗掉油脂和干燥后，浸入50ml質(zhì)量濃度 為0.5。/。的過氧化氫水溶液中氧化0.5h后，用蒸餾水洗凈，4(TC低溫烘干，剪碎成3mm碎 片。將氧化處理后的羊毛浸入100ml純甲酸水溶液中，在20'C恒溫水浴中以速度50r/min 攪拌lh。用80目篩網(wǎng)過濾除去未反應(yīng)的天然角蛋白纖維，將濾液用350目篩網(wǎng)過濾得到 直徑為3-5 u m (長度為80-120 u m)的原纖結(jié)構(gòu)體和濾液。
對濾液在15'C以轉(zhuǎn)速3000rpm離心分離lh，收集其中的固體顆粒物。用蒸餾水反復(fù)清 洗所得到的產(chǎn)物并在15°C以轉(zhuǎn)速3000rpm離心分離lh收集。將提取的直徑為3-5 u m的微 米級原纖狀結(jié)構(gòu)體以固液比0.2g/10ml分散于二甲苯中，而后將分散液以體積比l: 10平 鋪于二甲苯和四氯化碳配制的密度為1.278-1.282的密度梯度溶液頂層，其中，所述密度 梯度溶液的配制方法為將四氯化碳緩慢注入到二甲苯中(四氯化碳與二甲苯的體積比為 1.22: 1)，邊注入邊攪拌，同時(shí)，將混合液收緩慢集于離心管中得到，20。C以轉(zhuǎn)速3600rpm 離心lh，分別收集位于密度梯度溶液頂層的正皮質(zhì)原纖狀結(jié)構(gòu)體和位于密度梯度溶液底層 的副皮質(zhì)原纖狀結(jié)構(gòu)體。分離獲得直徑為3-5um (長度為80-120 um)的微米級原纖狀結(jié) 構(gòu)體的產(chǎn)率為42.6%，其中羊毛正皮質(zhì)中所獲得的產(chǎn)物占80wt。/。，副皮質(zhì)中所獲得的產(chǎn)物 占20wt%。
將濾液中離心沉降收集得到的固體顆粒物以固液比0. 2g/10ml分散于二甲苯中，而后 將分散液以體積比l: 10平鋪于密度為1.278-1. 282的密度梯度溶液頂層，其中，所述密 度梯度溶液的配制方法為將四氯化碳緩慢注入到二甲苯中(四氯化碳與二甲苯的體積比為 1.22: 1)，邊注入邊攪拌，同時(shí)，將混合液緩慢收集于離心管中得到，20°C以轉(zhuǎn)速4200rpm 離心3h，分別收集位于密度梯度溶液頂層的直徑為0. 3-1 P m的正皮質(zhì)原纖狀結(jié)構(gòu)體和位
7于密度梯度溶液底層的直徑為0.3-l!xm的副皮質(zhì)原纖狀結(jié)構(gòu)體。分離獲得直徑為0.3-1 ym (長度為20-50um)的亞微米級正皮質(zhì)和副皮質(zhì)原纖狀結(jié)構(gòu)體的產(chǎn)率分別為26. 5%和 17. 2%。
分別將由羊毛正皮質(zhì)和副皮質(zhì)中提取的直徑為3-5um的原纖狀結(jié)構(gòu)體以固液比 0. 5g/50ml浸入到純甲酸中，在2(TC恒溫水浴中以速度50r/min攪拌lh;將得到的混合物 經(jīng)350目篩網(wǎng)過濾，除去未破碎的微米級結(jié)構(gòu)體，而后在2(TC以轉(zhuǎn)速4200rpm離心分離 3h，分別收集直徑為0.3-liim (長度為20-50 ym)的正皮質(zhì)亞微米級原纖狀結(jié)構(gòu)體和直 徑為0. 3-1 u m (長度為20-50 y m)的副皮質(zhì)亞微米級原纖狀結(jié)構(gòu)體。分離獲得直徑0. 3_1 wm (長度為20-50 wm)的正皮質(zhì)和副皮質(zhì)亞微米級原纖狀結(jié)構(gòu)體的產(chǎn)率分別為37. 5%和 23.4%。
實(shí)施例2
將3g開松、除雜后的廢棄人發(fā)用乙醚清洗掉油脂和干燥后，浸入50ml質(zhì)量濃度為3% 的過氧化氫水溶液中氧化2h后，用蒸餾水洗凈，4(TC低溫烘干，剪碎成5mm碎片。將氧 化處理后的人發(fā)浸入75ml，純二氯乙酸水溶液中，在9(TC恒溫水浴中以速度600r/min攪 拌6h。用120目篩網(wǎng)過濾除去未反應(yīng)的天然角蛋白纖維，將濾液用450目篩網(wǎng)過濾得到直 徑為3-5ym (長度為80-120 u m)的原纖結(jié)構(gòu)體和濾液。
對濾液在25i:以轉(zhuǎn)速7000rpm離心分離0.2h，收集其中的固體顆粒物。用蒸餾水反復(fù) 清洗所得到的產(chǎn)物并在25°C以轉(zhuǎn)速7000rpm離心分離0. 2h收集。將提取的直徑為3_5 P m 的微米級原纖狀結(jié)構(gòu)體以固液比0.5g/10ml分散于正庚烷中，而后將分散液以體積比3: 10平鋪于正庚垸和四氯化碳配制的密度為1.278-1.282的密度梯度溶液頂層，其中，所述 密度梯度溶液的配制方法為將四氯化碳緩慢注入到正庚烷中(四氯化碳與正庚烷的體積比 為1.86: l)，邊注入邊攪拌，同時(shí)，將混合液緩慢收集于離心管中得到，2(TC以轉(zhuǎn)速3600rpm 離心1. 5h，分別收集位于密度梯度溶液頂層的正皮質(zhì)原纖狀結(jié)構(gòu)體和位于密度梯度溶液底 層的副皮質(zhì)原纖狀結(jié)構(gòu)體。分離獲得直徑為3-5ym (長度為80-120u m)的微米級原纖狀 結(jié)構(gòu)體的產(chǎn)率為37.2 %，其中人發(fā)正皮質(zhì)中所獲得的產(chǎn)物占80 wt%，副皮質(zhì)中所獲得的 產(chǎn)物占20 wt%。
將濾液中離心沉降收集得到的固體顆粒物以固液比0.5g/10m分散于正庚烷中，而后 將分散液以體積比3: 10平鋪于密度為1.278-1. 282的密度梯度溶液頂層，其中，所述密 度梯度溶液的配制方法為將四氯化碳緩慢注入到正庚烷中(四氯化碳與正庚烷的體積比為 1.86: 1)，邊注入邊攪拌，同時(shí)，將混合液緩慢收集于離心管中得到，20°C以轉(zhuǎn)速4200rpm離心lh，分別收集位于密度梯度溶液頂層的直徑為0.3-lum的正皮質(zhì)原纖狀結(jié)構(gòu)體和位 于密度梯度溶液底層的直徑為0.3-lum的副皮質(zhì)原纖狀結(jié)構(gòu)體。分離獲得直徑為0.3-1 ym (長度為20-50 um)的亞微米級正皮質(zhì)和副皮質(zhì)原纖狀結(jié)構(gòu)體的產(chǎn)率分別為38. 5%和 25. 4%。
分別將由人發(fā)正皮質(zhì)和副皮質(zhì)中提取的直徑為3-5 um的原纖狀結(jié)構(gòu)體以固液比 2g/50ml浸入到純二氯乙酸中，在90。C恒溫水浴中以速度600r/min攪拌6h;將得到的混 合物經(jīng)450目篩網(wǎng)過濾，除去未破碎的微米級結(jié)構(gòu)體，而后在2(TC以轉(zhuǎn)速4200rpm離心分 離lh，分別收集直徑為0.3-lym (長度為20-50 um)的正皮質(zhì)亞微米級原纖狀結(jié)構(gòu)體和 直徑為0. 3-1 u m(長度為20-50u m)的副皮質(zhì)亞微米級原纖狀結(jié)構(gòu)體。分離獲得直徑0. 3-1 wm (長度為20-50 um)的亞微米級正皮質(zhì)和副皮質(zhì)原纖狀結(jié)構(gòu)體的產(chǎn)率分別為56. 5%和 38. 6%。
實(shí)施例3
將2g開松、除雜后的廢棄羊絨用無水乙醇清洗掉油脂和干燥后，浸入50ml質(zhì)量濃度 為3%的過氧乙酸水溶液中氧化lh后，用蒸餾水洗凈，4(TC低溫烘干，剪碎成5mm碎片。 將氧化處理后的羊絨浸入75ml，純二氟乙酸水溶液中，在2(TC恒溫水浴中以頻率20kHz 和功率200W超聲波振蕩2h。用100目篩網(wǎng)過濾除去未反應(yīng)的天然角蛋白纖維，將濾液用 400目篩網(wǎng)過濾得到直徑為3-5um (長度為80-120 ym)的原纖結(jié)構(gòu)體和濾液。
對濾液在20°C以轉(zhuǎn)速5000rpm離心分離0. 5h，收集其中的固體顆粒物。用蒸餾水反復(fù) 清洗所得到的產(chǎn)物并在2(TC以轉(zhuǎn)速5000rpm離心分離0. 5h收集。將提取的直徑為3_5 p m 的微米級原纖狀結(jié)構(gòu)體以固液比0. 3g/10ml分散于無水乙醇中，而后將分散液以體積比2: 10平鋪于無水乙醇和四氯化碳配制的密度為1.278-1.282的密度梯度溶液頂層，其中，所 述密度梯度溶液的配制方法為將四氯化碳緩慢注入到無水乙醇中(四氯化碳與無水乙醇的 體積比為1.5: 1)，邊注入邊攪拌，同時(shí)，將混合液緩慢收集于離心管中得到，2(TC以轉(zhuǎn) 速3600rpm離心lh，分別收集位于密度梯度溶液頂層的正皮質(zhì)原纖狀結(jié)構(gòu)體和位于密度梯 度溶液底層的副皮質(zhì)原纖狀結(jié)構(gòu)體。分離獲得直徑為3-5wm (長度為80-120wm)的微米 級原纖狀結(jié)構(gòu)體的產(chǎn)率為51.6 %，其中羊絨正皮質(zhì)中所獲得的產(chǎn)物占80 wt%，副皮質(zhì)中 所獲得的產(chǎn)物占20 wt%。
將濾液中離心沉降收集得到的固體顆粒物以固液比0.3g/10m分散于無水乙醇中，而 后將分散液以體積比2: 10平鋪于密度為1.278-1. 282的密度梯度溶液頂層，其中，所述 密度梯度溶液的配制方法為將四氯化碳緩慢注入到無水乙醇中(四氯化碳與無水乙醇的體積比為1.5: 1)，邊注入邊攪拌，同時(shí)，將混合液緩慢收集于離心管中得到，2(TC以轉(zhuǎn)速 4200rpm離心3h，分別收集位于密度梯度溶液頂層的直徑為0. 3_1 u m的正皮質(zhì)原纖狀結(jié) 構(gòu)體和位于密度梯度溶液底層的直徑為0.3-lum的副皮質(zhì)原纖狀結(jié)構(gòu)體。分離獲得直徑 為0.3-lum (長度為20-50um)的亞微米級正皮質(zhì)和副皮質(zhì)原纖狀結(jié)構(gòu)體的產(chǎn)率分別為 28. 3%和15. 6%。
分別將由羊絨正皮質(zhì)和副皮質(zhì)中提取的直徑為3-5um的原纖狀結(jié)構(gòu)體以固液比 lg/50ml浸入到純?nèi)宜嶂?，?(TC恒溫水浴中以頻率20kHz和功率50W超聲波振蕩2h; 將得到的混合物經(jīng)400目篩網(wǎng)過濾，除去未破碎的微米級結(jié)構(gòu)體，而后在2(TC以轉(zhuǎn)速 4200rpm離心分離3h，分別收集直徑為0. 3-1 u m (長度為20-50um)的正皮質(zhì)亞微米級 原纖狀結(jié)構(gòu)體和直徑為0.3-lum (長度為20-50um)的副皮質(zhì)亞微米級原纖狀結(jié)構(gòu)體。 分離獲得直徑0.3-lym (長度為20-50 um)的亞微米級正皮質(zhì)和副皮質(zhì)原纖狀結(jié)構(gòu)體的 產(chǎn)率分別為43. 7%和31. 8%。
實(shí)施例4
將2g開松、除雜后的廢棄兔毛用無水乙醇清洗掉油脂和干燥后，浸入50ml質(zhì)量濃度 為0. 5%的過氧乙酸水溶液中氧化lh后，用蒸餾水洗凈，40。C低溫烘干，剪碎成5mm碎片。 將氧化處理后的兔毛浸入75ml，質(zhì)量百分比濃度為80%的甲酸水溶液溶液中，在IO(TC恒 溫水浴中以頻率40kHz和功率600W超聲波振蕩5h。用100目篩網(wǎng)過濾除去未反應(yīng)的天然 角蛋白纖維，將濾液用400目篩網(wǎng)過濾得到直徑為3-5 um (長度為80-120 um)的原纖結(jié) 構(gòu)體和濾液。
對濾液在22'C以轉(zhuǎn)速6000rpm離心分離0.3h，收集其中的固體顆粒物。用蒸鎦水反復(fù) 清洗所得到的產(chǎn)物并在22°C以轉(zhuǎn)速6000rpm離心分離0. 3h收集。將提取的直徑為3_5 u m 的微米級原纖狀結(jié)構(gòu)體以固液比0. 3g/10ml分散于無水乙醇中，而后將分散液以體積比2: 10平鋪于無水乙醇和四氯化碳配制的密度為1.278-1. 282的密度梯度溶液頂層，其中，所 述密度梯度溶液的配制方法為將四氯化碳緩慢注入到無水乙醇中(四氯化碳與無水乙醇的 體積比為1.5: 1)，邊注入邊攪拌，同時(shí)，將混合液緩慢收集于離心管中得到，2(TC以轉(zhuǎn) 速3600rpm離心lh，分別收集位于密度梯度溶液頂層的正皮質(zhì)原纖狀結(jié)構(gòu)體和位于密度梯 度溶液底層的副皮質(zhì)原纖狀結(jié)構(gòu)體。分離獲得直徑為3-5 P m (長度為80-120 um)的微米 級原纖狀結(jié)構(gòu)體的產(chǎn)率為22.1 %，其中兔毛正皮質(zhì)中所獲得的產(chǎn)物占80 wt%，副皮質(zhì)中 所獲得的產(chǎn)物占20 wt%。
將濾液中離心沉降收集得到的固體顆粒物以固液比0.3g/10m分散于無水乙醇中，而后將分散液以體積比2: 10平鋪于密度為1.278-1. 282的密度梯度溶液頂層，其中，所述 密度梯度溶液的配制方法為將四氯化碳緩慢注入到無水乙醇中(四氯化碳與無水乙醇的體 積比為1.5: 1)，邊注入邊攪拌，同時(shí)，將混合液緩慢收集于離心管中得到，2(TC以轉(zhuǎn)速 4200rpm離心3h，分別收集位于密度梯度溶液頂層的直徑為0. 3-1 u m的正皮質(zhì)原纖狀結(jié) 構(gòu)體和位于密度梯度溶液底層的直徑為0.3-lum的副皮質(zhì)原纖狀結(jié)構(gòu)體。分離獲得直徑 為0.3-lum (長度為20-50um)的亞微米級正皮質(zhì)和副皮質(zhì)原纖狀結(jié)構(gòu)體的產(chǎn)率分別為 63. 7%和49. 6%。
分別將由兔毛正皮質(zhì)和副皮質(zhì)中提取的直徑為3-5um的原纖狀結(jié)構(gòu)體以固液比 lg/50ml浸入到質(zhì)量百分比濃度為80%的甲酸水溶液中，在IO(TC恒溫水浴中以頻率40kHz 和功率150W超聲波振蕩5h;將得到的混合物經(jīng)400目篩網(wǎng)過濾，除去未破碎的微米級結(jié) 構(gòu)體，而后在20°C以轉(zhuǎn)速4200rpm離心分離3h，分別收集直徑為0. 3_1 u m (長度為20-50 u m)的正皮質(zhì)亞微米級原纖狀結(jié)構(gòu)體和直徑為0. 3-1 y m (長度為20-50 u m)的副皮質(zhì)亞 微米級原纖狀結(jié)構(gòu)體。分離獲得直徑0.3-lum (長度為20-50um)的亞微米級正皮質(zhì)和 副皮質(zhì)原纖狀結(jié)構(gòu)體的產(chǎn)率分別為72. 5%和57. 7%。
實(shí)施例5
將2g開松、除雜后的廢棄駝毛用無水乙醇清洗掉油脂和干燥后，浸入50ml質(zhì)量濃度 為0.5%的過甲酸水溶液中氧化lh后，用蒸餾水洗凈，4(TC低溫烘干，剪碎成5mm碎片。 將氧化處理后的駝毛浸入75ml，質(zhì)量百分比濃度為70%的二氯乙酸水溶液溶液中，在20 。C以頻率20kHz和功率200W探頭式超聲波破碎lh，冰水浴冷卻。用100目篩網(wǎng)過濾除去 未反應(yīng)的天然角蛋白纖維，將濾液用400目篩網(wǎng)過濾得到直徑為3-5um (長度為80-120 um)的原纖結(jié)構(gòu)體和濾液。
對濾液在15'C以轉(zhuǎn)速4200rpm離心分離0. 8h，收集其中的固體顆粒物。用蒸餾水反復(fù) 清洗所得到的產(chǎn)物并在15°C以轉(zhuǎn)速4200rpm離心分離0. 8h收集。將提取的直徑為3_5 ia m 的微米級原纖狀結(jié)構(gòu)體以固液比0. 3g/10ml分散于無水乙醇中，而后將分散液以體積比2: 10平鋪于無水乙醇和四氯化碳配制的密度為1.278-1. 282的密度梯度溶液頂層，其中，所 述密度梯度溶液的配制方法為將四氯化碳緩慢注入到無水乙醇中(四氯化碳與無水乙醇的 體積比為1.5: 1)，邊注入邊攪拌，同時(shí)，將混合液緩慢收集于離心管中得到，2(TC以轉(zhuǎn) 速3600rpm離心lh，分別收集位于密度梯度溶液頂層的正皮質(zhì)原纖狀結(jié)構(gòu)體和位于密度梯 度溶液底層的副皮質(zhì)原纖狀結(jié)構(gòu)體。分離獲得直徑為3-5um (長度為80-120um)的微米 級原纖狀結(jié)構(gòu)體的產(chǎn)率為49.6 %，其中駝毛正皮質(zhì)中所獲得的產(chǎn)物占80 wt%，副皮質(zhì)中
11所獲得的產(chǎn)物占20 wt%。
將濾液中離心沉降收集得到的固體顆粒物以固液比0.3g/10m分散于無水乙醇中，而 后將分散液以體積比2: 10平鋪于密度為1.278-1. 282的密度梯度溶液頂層，其中，所述 密度梯度溶液的配制方法為將四氯化碳緩慢注入到無水乙醇中(四氯化碳與無水乙醇的體 積比為1.5: 1)，邊注入邊攪拌，同時(shí)，將混合液緩慢收集于離心管中得到，2(TC以轉(zhuǎn)速 4200rpm離心2h，分別收集位于密度梯度溶液頂層的直徑為0. 3-1 u m的正皮質(zhì)原纖狀結(jié) 構(gòu)體和位于密度梯度溶液底層的直徑為0.3-lum的副皮質(zhì)原纖狀結(jié)構(gòu)體。分離獲得直徑 為0.3-lum (長度為20-50 iim)的亞微米級正皮質(zhì)和副皮質(zhì)原纖狀結(jié)構(gòu)體的產(chǎn)率分別為 38. 5%和22. 9%。
分別將由駝毛正皮質(zhì)和副皮質(zhì)中提取的直徑為3-5um的原纖狀結(jié)構(gòu)體以固液比 lg/50ml浸入到質(zhì)量百分比濃度為70%的二氯乙酸水溶液中，在2(TC以頻率20kHz和功率 50W探頭式超聲波破碎lh，冰水浴冷卻；將得到的混合物經(jīng)400目篩網(wǎng)過濾，除去未破碎 的微米級結(jié)構(gòu)體，而后在20°C以轉(zhuǎn)速4200rpm離心分離2h，分別收集直徑為0. 3-1 u m (長 度為20-50um)的正皮質(zhì)亞微米級原纖狀結(jié)構(gòu)體和直徑為0.3-lum (長度為20-50um) 的副皮質(zhì)亞微米級原纖狀結(jié)構(gòu)體。分離獲得直徑0.3-lum (長度為20-50um)的亞微米 級正皮質(zhì)和副皮質(zhì)原纖狀結(jié)構(gòu)體的產(chǎn)率分別為45. 8%和33. 6%。
實(shí)施例6
將2g開松、除雜后的廢棄馬毛用無水乙醇清洗掉油脂和干燥后，浸入50ml質(zhì)量濃度 為3%的過甲酸水溶液中氧化lh后，用蒸餾水洗凈，4(TC低溫烘干，剪碎成5mm碎片。將 氧化處理后的馬毛浸入75ml，質(zhì)量百分比濃度為70%的三氟乙酸水溶液溶液中，在40。C以 頻率40kHz和功率600W探頭式超聲波破碎3h，冰水浴冷卻。用100目篩網(wǎng)過濾除去未反 應(yīng)的天然角蛋白纖維，將濾液用400目篩網(wǎng)過濾得到直徑為3-5um (長度為80-120um) 的原纖結(jié)構(gòu)體和濾液。
對濾液在2(TC以轉(zhuǎn)速7000rpm離心分離0.3h，收集其中的固體顆粒物。用蒸餾水反復(fù) 清洗所得到的產(chǎn)物并在20°C以轉(zhuǎn)速7000rpm離心分離0. 3h收集。將提取的直徑為3_5 u m 的微米級原纖狀結(jié)構(gòu)體以固液比0. 3g/10ml分散于無水乙醇中，而后將分散液以體積比2: 10平鋪于無水乙醇和四氯化碳配制的密度為1.278-1.282的密度梯度溶液頂層，其中，所 述密度梯度溶液的配制方法為將四氯化碳緩慢注入到無水乙醇中(四氯化碳與無水乙醇的 體積比為1.5: 1)，邊注入邊攪拌，同時(shí)，將混合液緩慢收集于離心管中得到，2(TC以轉(zhuǎn) 速3600rpm離心3h，分別收集位于密度梯度溶液頂層的正皮質(zhì)原纖狀結(jié)構(gòu)體和位于密度梯度溶液底層的副皮質(zhì)原纖狀結(jié)構(gòu)體。分離獲得直徑為3-5 u m (長度為80-120 um)的微米 級原纖狀結(jié)構(gòu)體的產(chǎn)率為31.6 %，其中馬毛正皮質(zhì)中所獲得的產(chǎn)物占80 wt%，副皮質(zhì)中 所獲得的產(chǎn)物占20 wt%。
將濾液中離心沉降收集得到的固體顆粒物以固液比0.3g/10m分散于無水乙醇中，而 后將分散液以體積比2: 10平鋪于密度為1.278-1. 282的密度梯度溶液頂層，其中，所述 密度梯度溶液的配制方法為將四氯化碳緩慢注入到無水乙醇中(四氯化碳與無水乙醇的體 積比為1.5: 1)，邊注入邊攪拌，同時(shí)，將混合液緩慢收集于離心管中得到，2(TC以轉(zhuǎn)速 4200rpm離心3h，分別收集位于密度梯度溶液頂層的直徑為0. 3-1 y m的正皮質(zhì)原纖狀結(jié) 構(gòu)體和位于密度梯度溶液底層的直徑為0.3-lum的副皮質(zhì)原纖狀結(jié)構(gòu)體。分離獲得直徑 為0.3-liim (長度為20-50 ym)的亞微米級正皮質(zhì)和副皮質(zhì)原纖狀結(jié)構(gòu)體的產(chǎn)率分別為 57. 8%和44. 1%。
分別將由馬毛正皮質(zhì)和副皮質(zhì)中提取的直徑為3-5 um的原纖狀結(jié)構(gòu)體以固液比 lg/50ml浸入到質(zhì)量百分比濃度為70%的三氟乙酸水溶液中，在4(TC以頻率40kHz和功率 200W探頭式超聲波破碎3h，冰水浴冷卻；將得到的混合物經(jīng)400目篩網(wǎng)過濾，除去未破 碎的微米級結(jié)構(gòu)體，而后在20°C以轉(zhuǎn)速4200rpm離心分離3h，分別收集直徑為0. 3-1 u m (長度為20-50 um)的正皮質(zhì)亞微米級原纖狀結(jié)構(gòu)體和直徑為0.3-1 II m (長度為20-50 Pm)的副皮質(zhì)亞微米級原纖狀結(jié)構(gòu)體。分離獲得直徑0. 3-1 P m (長度為20-50um)的亞 微米級正皮質(zhì)和副皮質(zhì)原纖狀結(jié)構(gòu)體的產(chǎn)率分別為68. 5%和50. 7%。
實(shí)施例7
將2g開松、除雜后的廢棄牦牛毛用無水乙醇清洗掉油脂和干燥后，浸入50ml質(zhì)量濃 度為3%的過甲酸水溶液中氧化lh后，用蒸餾水洗凈，4(TC低溫烘干，剪碎成5mm碎片。 將氧化處理后的牦牛毛浸入75ml，質(zhì)量百分比濃度為70%的三氟乙酸水溶液溶液中，在40 。C以頻率40kHz和功率400W探頭式超聲波破碎3h，冰水浴冷卻。用100目篩網(wǎng)過濾除去 未反應(yīng)的天然角蛋白纖維，將濾液用400目篩網(wǎng)過濾得到直徑為3-5um (長度為80-120 ym)的原纖結(jié)構(gòu)體和濾液。
對濾液在25'C以轉(zhuǎn)速3000rpm離心分離lh，收集其中的固體顆粒物。用蒸餾水反復(fù)清 洗所得到的產(chǎn)物并在25°C以轉(zhuǎn)速3000rpm離心分離lh收集。將提取的直徑為3_5 U m的微 米級原纖狀結(jié)構(gòu)體以固液比0.3g/10ml分散于正庚烷中，而后將分散液以體積比2: 10平 鋪于正庚烷和四氯化碳配制的密度為1.278-1.282的密度梯度溶液頂層，其中，所述密度 梯度溶液的配制方法為將四氯化碳緩慢注入到正庚烷中(四氯化碳與正庚烷的體積比為1.86: 1)，邊注入邊攪拌，同時(shí)，將混合液緩慢收集于離心管中得到，20°C以轉(zhuǎn)速3600rpm 離心lh，分別收集位于密度梯度溶液頂層的正皮質(zhì)原纖狀結(jié)構(gòu)體和位于密度梯度溶液底層 的副皮質(zhì)原纖狀結(jié)構(gòu)體。分離獲得直徑為3-5um (長度為80-120 um)的微米級原纖狀結(jié) 構(gòu)體的產(chǎn)率為40.4 %，其中牦牛毛正皮質(zhì)中所獲得的產(chǎn)物占80 wt%，副皮質(zhì)中所獲得的 產(chǎn)物占20 wt%。
將濾液中離心沉降收集得到的固體顆粒物以固液比0.3g/10m分散于正庚烷中，而后 將分散液以體積比2: 10平鋪于密度為1.278-1. 282的密度梯度溶液頂層，其中，所述密 度梯度溶液的配制方法為將四氯化碳緩慢注入到正庚烷中(四氯化碳與正庚烷的體積比為 1.86: 1)，邊注入邊攪拌，同時(shí)，將混合液緩慢收集于離心管中得到，2(TC以轉(zhuǎn)速4200rpm 離心3h，分別收集位于密度梯度溶液頂層的直徑為0.3-1 ixm (長度為20-50um)的正皮 質(zhì)原纖狀結(jié)構(gòu)體和位于密度梯度溶液底層的直徑為0.3-lpm (長度為20-50 um)的副皮 質(zhì)原纖狀結(jié)構(gòu)體。分離獲得直徑為0.3-lum (長度為20-50um)的亞微米級正皮質(zhì)和副 皮質(zhì)原纖狀結(jié)構(gòu)體的產(chǎn)率分別為43. 7%和33. 8%。
分別將由牦牛毛正皮質(zhì)和副皮質(zhì)中提取的直徑為3-5 ym的原纖狀結(jié)構(gòu)體以固液比 lg/50ml浸入到質(zhì)量百分比濃度為70%的三氟乙酸水溶液中，在40'C以頻率40kHz和功率 100W探頭式超聲波破碎2h，冰水浴冷卻；將得到的混合物經(jīng)400目篩網(wǎng)過濾，除去未破 碎的微米級結(jié)構(gòu)體，而后在20°C以轉(zhuǎn)速4200rpm離心分離3h，分別收集直徑為0. 3-1 u m (長度為20-50 um)的正皮質(zhì)亞微米級原纖狀結(jié)構(gòu)體和直徑為0. 3-lum (長度為20-50 ym)的副皮質(zhì)亞微米級原纖狀結(jié)構(gòu)體。分離獲得直徑0. 3-1 u m (長度為20-50ym)的亞 微米級正皮質(zhì)和副皮質(zhì)原纖狀結(jié)構(gòu)體的產(chǎn)率分別為57. 5%和42. 3%。
實(shí)施例8
將2g開松、除雜后的廢棄牛毛用無水乙醇清洗掉油脂和干燥后，浸入50ml質(zhì)量濃度 為3%的過甲酸水溶液中氧化lh后，用蒸餾水洗凈，4(TC低溫烘干，剪碎成5mm碎片。將 氧化處理后的牛毛浸入75ml，質(zhì)量百分比濃度為70%的三氟乙酸水溶液溶液中，在4(TC以 頻率20kHz和功率500W探頭式超聲波破碎2h，冰水浴冷卻。用100目篩網(wǎng)過濾除去未反 應(yīng)的天然角蛋白纖維，將濾液用400目篩網(wǎng)過濾得到直徑為3-5um (長度為80-120um) 的原纖結(jié)構(gòu)體和濾液。
對濾液在2(TC以轉(zhuǎn)速5500rpm離心分離0.5h，收集其中的固體顆粒物。用蒸餾水反復(fù) 清洗所得到的產(chǎn)物并在2CTC以轉(zhuǎn)速5500rpm離心分離0. 5h收集。將提取的直徑為3_5 y m 的微米級原纖狀結(jié)構(gòu)體以固液比0. 3g/10ml分散于二甲苯中，而后將分散液以體積比2:10平鋪于二甲苯和四氯化碳配制的密度為1.278-1.282的密度梯度溶液頂層，其中，所述 密度梯度溶液的配制方法為將四氯化碳緩慢注入到二甲苯中(四氯化碳與二甲苯的體積比 為1.22: l)，邊注入邊攪拌，同時(shí)，將混合液緩慢收集于離心管中得到，2(TC以轉(zhuǎn)速3600rpm 離心lh，分別收集位于密度梯度溶液頂層的正皮質(zhì)原纖狀結(jié)構(gòu)體和位于密度梯度溶液底層 的副皮質(zhì)原纖狀結(jié)構(gòu)體。分離獲得直徑為3-5um (長度為80-120um)的微米級原纖狀結(jié) 構(gòu)體的產(chǎn)率為38.6 %，其中牛毛正皮質(zhì)中所獲得的產(chǎn)物占80 wt%，副皮質(zhì)中所獲得的產(chǎn) 物占20 wt%。
將濾液中離心沉降收集得到的固體顆粒物以固液比0.3g/10m分散于二甲苯中，而后 將分散液以體積比2: 10平鋪于密度為1.278-1. 282的密度梯度溶液頂層，其中，所述密
度梯度溶液的配制方法為將四氯化碳緩慢注入到二甲苯中(四氯化碳與二甲苯的體積比為 1.22: 1)，邊注入邊攪拌，同時(shí)，將混合液緩慢收集于離心管中得到，2(TC以轉(zhuǎn)速4200rpm 離心3h，分別收集位于密度梯度溶液頂層的直徑為0.3-lum (長度為20-50um)的正皮 質(zhì)原纖狀結(jié)構(gòu)體和位于密度梯度溶液底層的直徑為0.3-lum (長度為20-50 um)的副皮 質(zhì)原纖狀結(jié)構(gòu)體。分離獲得直徑為0.3-lym的亞微米級正皮質(zhì)和副皮質(zhì)原纖狀結(jié)構(gòu)體的 產(chǎn)率為43. 9%和31. 1%。
分別將由牛毛正皮質(zhì)和副皮質(zhì)中提取的直徑為3-5 pm的原纖狀結(jié)構(gòu)體以固液比 lg/50ml浸入到質(zhì)量百分比濃度為70%的三氟乙酸水溶液中，在40。C以頻率40kHz和功率 100W探頭式超聲波破碎2h，冰水浴冷卻；將得到的混合物經(jīng)400目篩網(wǎng)過濾，除去未破 碎的微米級結(jié)構(gòu)體，而后在20'C以轉(zhuǎn)速4200rpm離心分離3h，分別收集直徑為0. 3-1 y m (長度為20-50 wm)的正皮質(zhì)亞微米級原纖狀結(jié)構(gòu)體和直徑為0. 3-l!im (長度為20_50 wm)的副皮質(zhì)亞微米級原纖狀結(jié)構(gòu)體。分離獲得直徑0.3-lum的亞微米級正皮質(zhì)和副皮 質(zhì)原纖狀結(jié)構(gòu)體的產(chǎn)率分別為65. 7%和48. 1%。
性能對比
如圖1所示，為用研磨天然角蛋白動(dòng)物纖維方法得到的角蛋白粉末電鏡照片，通過機(jī) 械研磨天然角蛋白動(dòng)物纖維所獲得的角蛋白粉末為細(xì)小顆粒狀，破壞了角蛋白纖維本身的 各向異性結(jié)構(gòu)。
如圖2和圖3所示，為本發(fā)明方法得到的直徑在3-5um的角蛋白原纖狀結(jié)構(gòu)體第一 和第二電鏡照片，如圖4所示，為本發(fā)明方法得到的直徑在0.3-1 um的角蛋白原纖狀結(jié) 構(gòu)體電鏡照片，長徑比為20-50。所提取的直徑為3-5um的角蛋白原纖狀結(jié)構(gòu)體頭端存在 分叉的現(xiàn)象，表明氧化反應(yīng)破壞了角蛋白原纖結(jié)構(gòu)體之間基質(zhì)的二硫鍵，加速了角蛋白纖維逐級分解為其多級微結(jié)構(gòu)的速度。在應(yīng)用性能方面，原纖結(jié)構(gòu)頭端分叉增加了原纖的比 表面積，從而有益于提高角蛋白原纖復(fù)合材料的力學(xué)性能。
與研磨法獲得的角蛋白粉末相比，本專利所述方法制備的角蛋白原纖狀結(jié)構(gòu)不但保留 了角蛋白纖維本身微觀結(jié)構(gòu)單元所固有的形態(tài)，為細(xì)長的各向異性結(jié)構(gòu)體，而且具有較高 的比表面積。與完全將角蛋白纖維溶解提取角蛋白溶液而后制備的各向同性角蛋白粉末的 方法相比，角蛋白原纖狀結(jié)構(gòu)除了具有形態(tài)上的優(yōu)點(diǎn)，還保留了角蛋白大分子的天然形態(tài)。 角蛋白原纖狀結(jié)構(gòu)體可作為填充材料和增強(qiáng)材料用于化纖改性、生物醫(yī)療和新型包裝材料 等領(lǐng)域。角蛋白原纖結(jié)構(gòu)體改變了以往各向同性材料容易引起材料力學(xué)性能下降的不足之 處，其引入不但不會(huì)降低材料的力學(xué)特性，反而能夠提高材料的力學(xué)性能。
權(quán)利要求
1、一種分離提取天然角蛋白纖維中原纖狀結(jié)構(gòu)體的方法，其特征在于，具體步驟為第一步將天然角蛋白纖維依次進(jìn)行開松、除雜、清洗和干燥處理后，以固液比1-3g/50ml浸入到氧化劑溶液中室溫下浸泡0.5-2小時(shí)后洗凈，烘干；第二步將第一步烘干得到的天然角蛋白纖維切成3-5毫米長的纖維段，以固液比0.5-2g/50ml浸入到溶脹試劑中，攪拌、超聲波振蕩或超聲波破碎；第三步將第二步破碎得到的的固液混合物用80-120目篩網(wǎng)過濾除去未破碎的天然角蛋白纖維，將濾液用350-450目篩網(wǎng)過濾得到直徑為3-5μm的原纖結(jié)構(gòu)體和濾液。
2、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第三步后還有第四步將第三步得到的直徑為3-5iim的原纖狀結(jié)構(gòu)體以固液比0. 2-0. 5g/10ml分 散于二甲苯、正庚垸或無水乙醇中得到分散液，將分散液以體積比l3: IO置于密度范圍 為1. 278-1. 282的密度梯度溶液頂層，在2(TC以轉(zhuǎn)速3600rpm離心l_3h后分別收集位于 密度梯度溶液頂層的天然角蛋白纖維正皮質(zhì)中直徑為3-5 iim的原纖狀結(jié)構(gòu)體和位于密度 梯度溶液底層的天然角蛋白纖維副皮質(zhì)中直徑為3-5um的原纖狀結(jié)構(gòu)體；第五步將第三步得到的濾液在15-25°C以轉(zhuǎn)速3000-7000rpm離心分離0. 2-lh得到 固體顆粒物，清洗后以固液比0.2-0.5g/10ml分散于二甲苯、正庚烷或無水乙醇中得到分 散液，將分散液以體積比l-3: 10置于密度范圍為1.278-1. 282的密度梯度溶液頂層，在 2(TC以轉(zhuǎn)速4200rpm離心l-3h后，分別收集位于密度梯度溶液頂層的直徑為0. 3-1 u m的 正皮質(zhì)原纖狀結(jié)構(gòu)體和位于密度梯度溶液底層的直徑為0. 3-1 u m的副皮質(zhì)原纖狀結(jié)構(gòu)體。
3、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，在所述第五步后還有第六步將第四步得到的直徑為3-5 !xm的正皮質(zhì)原纖狀結(jié)構(gòu)體和副皮質(zhì)原纖狀結(jié)構(gòu) 體分別以固液比0.5-2g/50ml浸入到溶脹試劑中，攪拌、超聲波振蕩或超聲波破碎；第七步將第六步破碎得到的的固液混合物用350-450目篩網(wǎng)過濾除去未破碎的微米 級原纖結(jié)構(gòu)體，對濾液在2(TC以轉(zhuǎn)速4200rpm離心分離l_3h得到直徑為0. 3-1 u m的正皮 質(zhì)原纖狀結(jié)構(gòu)體和副皮質(zhì)原纖狀結(jié)構(gòu)體。
4、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的第一步的氧化劑為質(zhì)量百分比濃 度為0.5-3%的過甲酸水溶液，質(zhì)量百分比濃度為0.5-3%的過氧乙酸水溶液或質(zhì)量百分比 濃度為0. 5-3%的過氧化氫水溶液。
5、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二步的溶脹試劑為純甲酸、純二氯乙酸、純?nèi)宜?、質(zhì)量百分比濃度為80%以上的甲酸水溶液、質(zhì)量百分比濃度為70% 以上的二氯乙酸水溶液或質(zhì)量百分比濃度為70%以上的三氟乙酸水溶液。
6、如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述第六步的溶脹試劑為純甲酸、純二 氯乙酸、純?nèi)宜?、質(zhì)量百分比濃度為80%以上的甲酸水溶液、質(zhì)量百分比濃度為70% 以上的二氯乙酸水溶液或質(zhì)量百分比濃度為70%以上的三氟乙酸水溶液。
7、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二步的攪拌為在20-9(TC以速度 50-600r/min攪拌l_6h;超聲波振蕩為在20-100。C恒溫水浴中以頻率20-40kHz和功率 200-600W振蕩2-5h;超聲波破碎為探頭式超聲波破碎，在20-40。C以頻率20-40kHz和功 率200-600W破碎l-3h，冰水浴冷卻。
8、 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述第六步的攪拌為在20-9(TC以速度 50-600r/min攪拌l-6h;超聲波振蕩為在20-100。C恒溫水浴中以頻率20-40kHz和功率 50-200W振蕩2-5h;超聲波破碎為探頭式超聲波破碎，在20-40°C以頻率20-40kHz和功率 50-200W破碎l-3h，冰水浴冷卻。
9、 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述第四步和第五步中的密度梯度溶液是 通過將高密度有機(jī)溶劑注入低密度有機(jī)溶劑中，邊注入邊攪拌，同時(shí)，將混合液收集于離 心管中得到，其中，高密度有機(jī)溶劑為四氯化碳，低密度有機(jī)溶劑為二甲苯、正庚垸或無 水乙醇。
10、如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述第一步中的天然角蛋白纖維為羊毛、 人發(fā)、羊絨、兔毛、駝毛、馬毛或牛毛。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種分離提取天然角蛋白纖維中原纖狀結(jié)構(gòu)體的方法，其特征在于，具體步驟為將天然角蛋白纖維依次進(jìn)行開松、除雜、清洗和干燥處理后，以固液比1-3g/50ml浸入到氧化劑溶液中室溫下浸泡0.5-2小時(shí)后洗凈，烘干；將得到的天然角蛋白纖維切成3-5毫米的小段，以固液比0.5-2g/50ml浸入到溶脹試劑中，攪拌、超聲波振蕩或超聲波破碎；將得到的固液混合物用80-120目篩網(wǎng)過濾除去未反應(yīng)的天然角蛋白纖維，將濾液用350-450目篩網(wǎng)過濾得到直徑為3-5μm的原纖結(jié)構(gòu)體和濾液。本發(fā)明所制備的角蛋白原纖狀結(jié)構(gòu)體保留了羊毛內(nèi)部結(jié)構(gòu)本身的特征，具有各向異性的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。角蛋白原纖狀結(jié)構(gòu)體制備工藝簡單，所采用的化學(xué)試劑可回收利用，對環(huán)境污染小。
文檔編號(hào)D01F4/00GK101514497SQ20091004725
公開日2009年8月26日 申請日期2009年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月9日
發(fā)明者于偉東, 洋 劉, 杰 范 申請人:東華大學(xué)