工業(yè)廢棄羊毛制備皮革填充劑的研究.pdf

1、常見的毛發(fā)廢棄物主要有羊毛、牛毛、豬毛、羽毛、頭發(fā)等,它們都主要是由角蛋白構(gòu)成的,屬于可再生資源。資料顯示,我國每年的毛發(fā)廢棄物產(chǎn)量超過400萬噸,由于各種各樣的原因,這些毛發(fā)廢棄物沒有被充分利用,導(dǎo)致浪費(fèi)資源的同時,對環(huán)境造成了傷害。因此,毛發(fā)廢棄物的回收利用,具有非常重要的經(jīng)濟(jì)效益和社會價值。
　　本論文主要針對毛發(fā)廢棄物的回收利用進(jìn)行初步的探索,分別研究了毛發(fā)廢棄物提取角蛋白和角蛋白制備皮革填充材料的工藝條件。一方面,從毛發(fā)

2、廢棄物中提取角蛋白,可以為其它行業(yè)提供所需要的蛋白質(zhì)原料;另一方面,將制備的角蛋白進(jìn)行深加工,生產(chǎn)皮革填充材料,滿足制革行業(yè)對蛋白類皮革填充劑的需求,從兩個方向?qū)崿F(xiàn)毛發(fā)廢棄物的資源化利用。
　　在廢棄毛發(fā)(以羊毛為例)提取角蛋白方面,采用酸堿法制備角蛋白。在不同的因素條件下對羊毛進(jìn)行水解,并以角蛋白的收率為標(biāo)準(zhǔn),探討其對羊毛水解效果的影響。通過實(shí)驗(yàn)可知,羊毛水解的最佳條件為:溫度85℃,水解時間為130min,液固比為1.2,亞硫

3、酸氫鈉用量為26％,堿量為30%。水解產(chǎn)物中蛋白質(zhì)分子量的分布情況如下:分子量小于等于1000Da的占29.01%,分子量在1000~3500Da之間的占53.12%,分子量在3500~7000Da之間的占2.66%,分子量高于7000Da的占15.21%。最后,利用紅外光譜對制得的角蛋白進(jìn)行表征,并將表征結(jié)果與羊毛紅外譜圖進(jìn)行比較,確定二者的一致性。
　　利用調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)溶液 pH的方法,使蛋白質(zhì)逐漸析出,然后過濾,烘干,研磨,即

4、可獲得純度較高的角蛋白粉末。
　　向毛發(fā)角蛋白中加入其質(zhì)量0.5倍的乙醇胺,在110℃條件下攪拌熔融20min,使角蛋白進(jìn)一步降解及活化,然后利用三氯甲烷提純,除去未反應(yīng)的的乙醇胺。
　　利用順丁烯二酸酐對提純后的毛發(fā)角蛋白進(jìn)行?；?通過單因素實(shí)驗(yàn)確定順酐的用量、反應(yīng)時間以及反應(yīng)溫度對酰化產(chǎn)物中碳碳雙鍵含量的影響,通過實(shí)驗(yàn)可知,順酐的用量為蛋白質(zhì)的0.5倍,溫度76℃,?；瘯r間為126min,?；磻?yīng)完成后,順酐中的雙鍵被引

5、入到多肽鏈中,然后提純,除去未反應(yīng)的順酐即得角蛋白?；?最后,利用紅外光譜儀確定酰化物中碳碳雙鍵的存在。
　　利用丙烯酸與酰化物在引發(fā)劑存在的條件下進(jìn)行接枝,根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn),確定原料用量、溫度、時間等因素,由實(shí)驗(yàn)結(jié)果知, m(丙烯酸)/m(酰化物)=1.1,引發(fā)劑加入量為原料質(zhì)量的10%,在溫度為74℃下,共聚反應(yīng)130min,在此條件下,丙烯酸與?；锏慕又π屎徒又Π俜致示_(dá)到最高值,通過紅外分析可知,?；镏邪奶继茧p鍵

6、已經(jīng)消失,同時羧基含量增加,說明二者之間發(fā)生了加成反應(yīng),制得了蛋白質(zhì)共聚物。
　　利用自制角蛋白填充劑進(jìn)行皮革填充試驗(yàn),檢測皮革的填充效果,并且與商品填充劑進(jìn)行比較。通過實(shí)驗(yàn)可知,自制填充劑可以明顯增加皮革的厚度,減小皮革的部位差,提高皮革的豐滿度;但是在提高皮革柔軟度、收縮溫度、抗張強(qiáng)度等方面改善效果不佳,不如商品填充劑。另外,通過多次的平行實(shí)驗(yàn)可知,自制蛋白質(zhì)填充劑性能滲透性和穩(wěn)定性稍差,平行實(shí)驗(yàn)過程中的標(biāo)準(zhǔn)偏差較大。