專利名稱：一種蛋白膜及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用畜禽毛角硬蛋白制造的蛋白膜及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前大量的畜禽毛如禽類雞鴨鵝毛、畜類廢豬牛羊毛，家畜角如牛羊角、豬牛羊蹄殼等，本發(fā)明將這些原料統(tǒng)稱為畜禽毛角硬蛋白。這些畜禽毛角硬蛋白大都當(dāng)成垃圾丟棄，嚴重的污染環(huán)境，沒有得到合理的開發(fā)利用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種利用畜禽毛角硬蛋白為原料制造能替代農(nóng)用塑料膜或包裝膜的蛋白膜。
本發(fā)明的蛋白膜主要成份是蛋白質(zhì)，利用畜禽毛角硬蛋白為原料采用如下方法制得(1)清洗甩干用清水將畜禽毛角硬蛋白上粘著的血、糞便、沙土等雜物清洗干凈后甩干，家畜角蹄殼切片后清洗甩干；(2)軟化壓干加入沒過畜禽毛角硬蛋白的0.4-1.0％的強堿溶液，在室溫條件下浸泡24-96小時，使畜禽毛角硬蛋白變軟后壓干并回收堿液；(3)碾碎將軟化后的畜禽毛角硬蛋白碾碎；(4)水解加入沒過碾碎后的畜禽毛角硬蛋白的0.1-1.5‰的蛋白酶水溶液浸泡12-48小時后，在常壓下煮沸水解至畜禽毛角硬蛋白變粘稠無固形物為止，得蛋白膠；(5)制膜將蛋白膠水浴加熱并加入增強劑、增塑劑攪拌均勻后涂膜、烘干、揭膜，得蛋白膜。
本發(fā)明的另一目的是提供這種蛋白膜的制備方法。
本發(fā)明的蛋白膜以畜禽毛角硬蛋白為原料，采用如下方法制備(1)清洗甩干用清水將畜禽毛角硬蛋白上粘著的血、糞便、沙土等雜物清洗干凈后甩干，家畜角蹄殼切片后清洗甩干；(2)軟化壓干加入沒過畜禽毛角硬蛋白的0.4-1.0％的強堿溶液，在室溫條件下浸泡24-96小時，使畜禽毛角硬蛋白變軟后壓干并回收堿液；(3)碾碎將軟化后的畜禽毛角硬蛋白碾碎；(4)水解加入沒過碾碎后的畜禽毛角硬蛋白的0.1-1.5‰的蛋白酶水溶液浸泡12-48小時后，在常壓下煮沸水解至畜禽毛角硬蛋白變粘稠無固形物為止，得蛋白膠；(5)制膜將蛋白膠水浴加熱并加入增強劑、增塑劑攪拌均勻后涂膜、烘干、揭膜，得蛋白膜。
對雜色畜禽毛角硬蛋白軟化壓干后，用3-8％H2O2溶液，在60-90℃條件下浸泡至無色后，過濾并回收H2O2。
本發(fā)明中的強堿可選用NaOH、KOH等。蛋白酶可選用胃蛋白酶、胰蛋白酶、堿性蛋白酶等。制膜時，采用現(xiàn)有技術(shù)加入增強劑、增塑劑，增強劑可選用聚乙烯醇、羧甲基纖維素等，增塑劑可選用丙三醇、乙二醇、二縮三乙二醇等。
本發(fā)明還包括中間體蛋白膠及其制備方法。
將制備方法(4)中所得蛋白膠干燥冷卻后即得本發(fā)明的中間體固體蛋白膠。
本發(fā)明的蛋白膜主要成分是蛋白質(zhì)，其用途十分廣泛?？芍瞥刹煌?guī)格的不防水蛋白膜、防水蛋白膜，成為全降解無污染的塑料膜代用品。不防水蛋白膜可作地膜使用，達到塑料地膜的增加積溫效果，雨季來臨后不防水蛋白膜就溶于水，變成有機氮肥對植物生長十分有利，既減少了塑料對環(huán)境的污染，又增加了肥料。防水蛋白膜可替代農(nóng)用塑料膜，替代塑料或紙作為包裝物，可全降解不污染環(huán)境。蛋白膜制備過程中所得的中間體蛋白膠，可作為無污染的粘合劑用于化工、印染等行業(yè)。
本發(fā)明具有原料豐富、工藝簡單、無需復(fù)雜的專用設(shè)備、成本低、綜合利用、不污染環(huán)境等優(yōu)點，應(yīng)用范圍十分廣泛，具有極大推廣價值，實施后必將產(chǎn)生較大社會效益和經(jīng)濟效益。
具體實施例方式
下面結(jié)合給出的實施例和試驗例對本發(fā)明作進一步描述。本發(fā)明不限于實施例，以本發(fā)明技術(shù)方案所作的等效改變均屬本發(fā)明保護范圍內(nèi)。
實施例1用豬毛作原料制造不防水蛋白膜選1000公斤雜色豬毛原料制造蛋白膜，其工藝過程如下(1)除去混在豬毛中的大塊雜物，再用清水在工業(yè)洗衣機中將豬毛上粘著的血、糞便、沙土等雜物清洗干凈后甩干；(2)將豬毛放入不銹鋼槽中，加入沒過豬毛的1％NaOH水溶液，在室溫條件下浸泡96小時，使豬毛變軟后用壓榨機壓干并回收堿液；(3)將軟化后的豬毛送入磨式粉碎機中碾碎成10目粗粒；(4)將碾碎后的豬毛放入不銹鋼槽中，加入沒過豬毛的6％H2O2溶液在70℃條件下浸泡至無色后，送壓濾機過濾并回收濾液；(5)將過濾后的豬毛放入不銹鋼鍋中，加入沒過豬毛的1.5‰胃蛋白酶水溶液浸泡24小時后，在常壓下煮沸2小時左右使豬毛水解至變粘稠無固形物為止，得蛋白膠；(6)將蛋白膠水浴加熱至70℃，降低粘稠度至易攪拌，加入300公斤聚合度1750的聚乙烯醇配制的增強劑溶液和30公斤丙三醇增塑劑，攪拌均勻，涂膜厚度0.012mm，在100℃條件下烘干，揭膜得1250公斤不防水蛋白膜。
聚乙烯醇溶液配制方法在攪拌下把聚乙烯醇倒入10倍量的沸水中，至溶，靜止消泡。
實施例2用雞毛作原料制造不防水蛋白膜選1000公斤白色雞毛原料制造蛋白膜，其工藝過程如下(1)除去混在雞毛中的大塊雜物，再用清水在工業(yè)洗衣機中將雞毛上粘著的血、糞便、沙土等雜物清洗干凈后甩干；(2)將雞毛放入不銹鋼槽中，加入沒過雞毛的0.4％NaOH水溶液，在室溫條件下浸泡72小時，使雞毛變軟后用壓榨機壓干并回收堿液；(3)將軟化后的雞毛送入磨式粉碎機中碾碎成10目粗粒；(4)將碾碎后的雞毛放入不銹鋼鍋中，加入沒過雞毛的0.1‰堿性蛋白酶水溶液浸泡12小時后，在常壓下煮沸1小時左右使雞毛溶解變粘稠無固形物為止，得蛋白膠；(5)將蛋白膠水浴加熱至65℃，降低粘稠度至易攪拌，加入350公斤聚合度1750的聚乙烯醇配制的增強劑溶液和35公斤二縮三乙二醇增塑劑，攪拌均勻，涂膜厚度0.02mm，在100℃條件下烘干，揭膜得1300公斤不防水蛋白膜。
聚乙烯醇溶液配制方法同實施例1。
實施例3用牛羊角作原料制造防水蛋白膜選100公斤雜色牛羊角原料制造蛋白膜，其工藝過程如下(1)把牛羊角用切片機切成片狀后，用清水在工業(yè)洗衣機中將牛羊角上粘著的血、糞便、沙土等雜物清洗干凈后甩干；(2)將牛羊角放入不銹鋼槽中，加入沒過牛羊角的0.8％KOH水溶液，在室溫條件下浸泡72小時，使牛羊角變軟后用壓榨機壓干并回收堿液；(3)將軟化后的牛羊角送入磨式粉碎機中碾碎成10目粗粒；(4)將碾碎后的牛羊角放入不銹鋼槽中，加入沒過牛羊角的4％H2O2溶液在70℃條件下浸泡至無色后，送壓濾機過濾并回收濾液；(5)將過濾后的牛羊角放入不銹鋼鍋中，加入沒過牛羊角的0.5‰胰蛋白酶水溶液浸泡48小時后，在常壓下煮沸2-3小時使牛羊角溶解變粘稠無固形物為止，得蛋白膠；(6)將蛋白膠水浴加熱至70℃，降低粘稠度至易攪拌，加入25公斤聚合度1750的聚乙烯醇配制的增強劑溶液和15公斤丙三醇增塑劑，攪拌均勻，涂膜厚度1mm，在100℃條件下烘干，揭膜得蛋白膜；(7)在蛋白膜上涂防水膠得120公斤防水蛋白膜。
聚乙烯醇溶液配制方法與實施例1相同。
試驗例1不防水蛋白膜性能檢測實施例1所得不防水蛋白膜，送吉林省塑料產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗站檢測，檢測結(jié)果如下。
檢測報告省塑檢(委)字(2004)第2073號

結(jié)論實施例1所得不防水蛋白膜主要成分為蛋白質(zhì)，產(chǎn)品物理機械性能主要指標達到“農(nóng)業(yè)用聚乙烯吹塑薄膜”優(yōu)等品國家標準要求。
試驗例2不防水蛋白膜降解性能試驗將實施例2所得新制不防水蛋白膜(生產(chǎn)日期2004年4月)與自然老化降解后的實施例2所得不防水蛋白膜(生產(chǎn)日期2001年10月)，送吉林省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗院檢測，檢測結(jié)果如下。
檢測報告№XS-2004169

結(jié)論實施例2所得不防水蛋白膜符合國家環(huán)保局包裝制品環(huán)境標志產(chǎn)品認證技術(shù)要求中光降解型膜包裝制品降解斷裂伸長率保留率≤10％的要求，該產(chǎn)品在自然狀態(tài)下可完全降解。
試驗例3防水蛋白膜性能檢測實施例3所得防水蛋白膜，送吉林省塑料產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗站檢測，檢測結(jié)果如下。
檢測報告省塑檢(委)字(2004)第2083號

結(jié)論實施例3所得防水蛋白膜主要成分為蛋白質(zhì)，產(chǎn)品物理機械性能主要指標達到“農(nóng)業(yè)用聚乙烯吹塑薄膜”一等品國家標準要求。
實施例4用雞毛作原料制造蛋白膠選100公斤雜色雞毛原料制造蛋白膠，其工藝過程如下(1)除去混在雞毛中的大塊雜物，再用清水在工業(yè)洗衣機中將雞毛上粘著的血、糞便、沙土等雜物清洗干凈后甩干；(2)將雞毛放入不銹鋼槽中，加入沒過雞毛的1％NaOH水溶液，在室溫條件下浸泡48小時，使雞毛變軟后用壓榨機壓干并回收堿液；(3)將軟化后的雞毛送入磨式粉碎機中碾碎成10目粗粒；
(4)將碾碎后的雞毛放入不銹鋼槽中，加入沒過雞毛的5％H2O2溶液在60℃條件下浸泡至無色后，送壓濾機過濾并回收濾液；(5)將過濾后的雞毛放入不銹鋼鍋中，加入沒過雞毛的0.1‰堿性蛋白酶水溶液浸泡15小時后，在常壓下煮沸使雞毛變粘稠無固形物為止，干燥冷卻后得90公斤塊狀蛋白膠。
經(jīng)檢測實施例4所得蛋白膠，外觀淡黃色塊狀物，半透明，燃燒后有明顯的毛發(fā)氣味；其中各成份含量粗蛋白≥79％、水份≤5％、碳水化合物≤10％、灰份≤3％。
這種蛋白膠無毒，可替代三聚羥氨或脲醛樹脂等有毒粘合劑，用于餐盒或某些包裝物的生產(chǎn)中，也可替代明膠用在化工、印染等行業(yè)，成本明顯低于明膠。
權(quán)利要求
1.一種蛋白膜，其特征在于利用畜禽毛角硬蛋白為原料采用如下方法制得(1)清洗甩干用清水將畜禽毛角硬蛋白上粘著的血、糞便、沙土等雜物清洗干凈后甩干，家畜角蹄殼切片后清洗甩干；(2)軟化壓干加入沒過畜禽毛角硬蛋白的0.4-1.0％的強堿溶液，在室溫條件下浸泡24-96小時，使畜禽毛角硬蛋白變軟后壓干并回收堿液；(3)碾碎將軟化后的畜禽毛角硬蛋白碾碎；(4)水解加入沒過碾碎后的畜禽毛角硬蛋白的0.1-1.5‰的蛋白酶水溶液浸泡12-48小時后，在常壓下煮沸水解至畜禽毛角硬蛋白變粘稠無固形物為止，得蛋白膠；(5)制膜將蛋白膠水浴加熱并加入增強劑、增塑劑攪拌均勻后涂膜、烘干、揭膜，得蛋白膜。
2.如權(quán)利要求1的蛋白膜的制備方法，以畜禽毛角硬蛋白為原料，其特征在于采用如下方法制備(1)清洗甩干用清水將畜禽毛角硬蛋白上粘著的血、糞便、沙土等雜物清洗干凈后甩干，家畜角蹄殼切片后清洗甩干；(2)軟化壓干加入沒過畜禽毛角硬蛋白的0.4-1.0％的強堿溶液，在室溫條件下浸泡24-96小時，使畜禽毛角硬蛋白變軟后壓干并回收堿液；(3)碾碎將軟化后的畜禽毛角硬蛋白碾碎；(4)水解加入沒過碾碎后的畜禽毛角硬蛋白的0.1-1.5‰的蛋白酶水溶液浸泡12-48小時后，在常壓下煮沸水解至畜禽毛角硬蛋白變粘稠無固形物為止，得蛋白膠；(5)制膜將蛋白膠水浴加熱并加入增強劑、增塑劑攪拌均勻后涂膜、烘干、揭膜，得蛋白膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的蛋白膜的制備方法，其特征在于對雜色畜禽毛角硬蛋白軟化壓干后，用3-8％H2O2溶液，在60-90℃條件下浸泡至無色后，過濾并回收H2O2。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的蛋白膜的制備方法，其特征在于強堿選用NaOH、KOH；蛋白酶選用胃蛋白酶、胰蛋白酶、堿性蛋白酶。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的蛋白膜的制備方法，其特征在于制膜時，增強劑選用聚乙烯醇、羧甲基纖維素，增塑劑選用丙三醇、乙二醇、二縮三乙二醇。
6.一種蛋白膠，其特征在于利用畜禽毛角硬蛋白為原料采用如下方法制得(1)清洗甩干用清水將畜禽毛角硬蛋白上粘著的血、糞便、沙土等雜物清洗干凈后甩干，家畜角蹄殼切片后清洗甩干；(2)軟化壓干加入沒過畜禽毛角硬蛋白的0.4-1.0％的強堿溶液，在室溫條件下浸泡24-96小時，使畜禽毛角硬蛋白變軟后壓干并回收堿液；(3)碾碎將軟化后的畜禽毛角硬蛋白碾碎；(4)水解加入沒過碾碎后的畜禽毛角硬蛋白的0.1-1.5‰的蛋白酶水溶液浸泡12-48小時后，在常壓下煮沸水解至畜禽毛角硬蛋白變粘稠無固形物為止，得蛋白膠；(5)將(4)中所得蛋白膠干燥冷卻后得固體蛋白膠。
7.如權(quán)利要求6的蛋白膠的制備方法，以畜禽毛角硬蛋白為原料，其特征在于采用如下方法制備(1)清洗甩干用清水將畜禽毛角硬蛋白上粘著的血、糞便、沙土等雜物清洗干凈后甩干，家畜角蹄殼切片后清洗甩干；(2)軟化壓干加入沒過畜禽毛角硬蛋白的0.4-1.0％的強堿溶液，在室溫條件下浸泡24-96小時，使畜禽毛角硬蛋白變軟后壓干并回收堿液；(3)碾碎將軟化后的畜禽毛角硬蛋白碾碎；(4)水解加入沒過碾碎后的畜禽毛角硬蛋白的0.1-1.5‰的蛋白酶水溶液浸泡12-48小時后，在常壓下煮沸水解至畜禽毛角硬蛋白變粘稠無固形物為止，得蛋白膠；(5)將(4)中所得蛋白膠干燥冷卻后得固體蛋白膠。
全文摘要
本發(fā)明提供一種利用目前大量的畜禽毛如禽類雞鴨鵝毛、畜類廢豬牛羊毛，家畜角如牛羊角、豬牛羊蹄殼等畜禽毛角硬蛋白，采用軟化、碾碎、水解等工藝制備的蛋白膜及其制備方法。這種蛋白膜可制成不同規(guī)格的不防水蛋白膜、防水蛋白膜，成為全降解無污染的塑料地膜、塑料膜或包裝紙的代用品。蛋白膜制備過程中所得的中間體蛋白膠，可作為無污染的粘合劑用于化工、印染等行業(yè)。本發(fā)明具有原料豐富、工藝簡單、無需復(fù)雜的專用設(shè)備、成本低、綜合利用、不污染環(huán)境等優(yōu)點，應(yīng)用范圍十分廣泛，具有極大推廣價值，實施后必將產(chǎn)生較大社會效益和經(jīng)濟效益。
文檔編號C08L89/04GK1631983SQ200410011190
公開日2005年6月29日 申請日期2004年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月31日
發(fā)明者才景志 申請人:才景志