本發明涉及一種蛋白纖維，特別是一種谷物蛋白改性功能纖維的制備方法。

背景技術：

隨著人們生活水平的不斷提高和健康、環保理念的日益深人人心，柔軟舒適、親膚性良好的蛋白纖維在服用領域的占比越來越大，受到人們的重視和青睞。天然植物蛋白纖維的柔軟舒適、親膚性在服用領域受到人們追捧。大豆蛋白纖維在該領域應用較為廣泛，但研究發現，谷物蛋白纖維舒適度、吸水率、耐熱性以及降解性能等優于大豆蛋白，并且谷物蛋白含有多種氨基酸及金屬元素，使得纖維具有天然優異的遠紅外發射功能、負氧離子發生功能和防紫外線等保健功能。可見，開發基于谷物蛋白纖維具有廣大的市場應用前景。

專利cn106350896a《一種新型植物蛋白纖維粘膠纖維制備方法》采用膠粘劑對水溶性以及醇溶性的谷物蛋白交聯后，將其應用于制備蛋白銅氨纖維，該發明能有效的增加銅氨纖維的舒適感和生物可降解性，但是該方法食用的膠粘劑多為極性交聯劑，可能會導致交聯的蛋白耐水相能力不強，容易被洗掉。此外，由于谷物水提物以及醇提物含有豐富的營養，使得纖維容易長霉長菌。因此，開發一款耐水洗抗菌的谷物蛋白纖維具有重要的實際意義。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種谷物蛋白改性功能纖維的制備方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種谷物蛋白改性功能纖維的制備方法，包括以下步驟：

（1）取一定量的氯化膽堿與氫鍵給體按照一定的摩爾比例混合后，于80℃條件下攪拌加熱一段時間，形成均一透明的低共熔試劑；

（2）將低共熔試劑與水混合后加入一定量鹽溶液后，加入谷物粉，在400-600w功率，30-50℃條件下超聲一段時間后，在6000-8000rpm下離心形成雙水相，將雙水相的上相取出后加入甲醇將鹽沉淀后，將溶液部分減壓濃縮除去甲醇得到水溶性的谷物蛋白，將下相取出后加入乙醇，沉淀低共熔試劑對低共熔試劑進行回收，同時將醇相部分減壓濃縮得到醇溶性的谷物蛋白；

（3）將上述水溶性的谷物蛋白與醇溶性的谷物蛋白按1：0.5-2的比例混合后，加入交聯劑，在30-60℃條件下交聯一段時間，得到改性的谷物蛋白溶液；

（4）將天然纖維素溶解在銅化合物濃氨溶液中,待天然纖維素轉化成銅氨纖維素后，利用酰化試劑對銅氨纖維進行素酯化處理，向處理后的溶液加入乙醇沉淀纖維素后用乙醇清洗除去未反應的酯化試劑，真空抽濾，得到酯化后的纖維素并將其配成紡絲溶液；

（5）將制備得到的改性的谷物蛋白溶液、超細陶瓷微粉、抗氧化劑、和抗菌劑加入到紡絲溶液中，并混合均勻；

（6）將混合后的紡絲溶液通過穩定高壓噴絲工藝，將紡絲原液高速噴出，拉伸成絲，將溶劑揮干，干燥后得到纖維。

優選的，步驟（1）所述的氫鍵給體為葡萄糖，甘油，尿素，乳酸，水中的一種或兩種；所述的氯化膽堿與氫鍵給體的摩爾比為1:2；所述攪拌速度為350-600rpm，加熱時間為1-2小時。

優選的，步驟（2）中所述的鹽溶液為氯化鈉、磷酸氫二鉀、硫酸鈉、檸檬酸鈉中的一種；所述的低共熔試劑與鹽溶液的質量體積比為0.4-0.6；所述的谷物粉為谷朊粉、稻米粉、小麥粉中的一種；所加的谷物粉末與混合液的質量體積比為0.02-0.08。

優選的，步驟（3）中所述的交聯劑為鞣劑f-90、戊二醛、有機磷fp中的一種；所述交聯劑的加入量為4-8%。

優選的，步驟（4）中所述的抗氧化劑為丁基羥基茴香醚、沒食子酸丙酯、茶多酚中的一種；抗菌劑為黃連提取物，所述的谷物蛋白溶液、超細陶瓷微粉、抗氧化劑抗菌劑加入量分別為15-20%，4-8%,3-5%，2-4%。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明采用超聲輔助的基于低共熔試劑的雙水相萃取法一步萃取谷物中的水溶性蛋白和醇溶性蛋白，簡化了萃取流程同時減少了有機溶劑的使用，更為綠色環保；采用鞣劑f-90、戊二醛、有機磷fp作為谷物蛋白的膠粘劑能顯著的提高谷物蛋白纖維的耐水性；在纖維中加入天然的抗菌劑能保證纖維不被霉菌污染；同時將超細陶瓷微粉作為添加劑加入到紡絲纖維中可以得到具有遠紅外吸收反射功能的纖維。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

實施例1

取一定量的氯化膽堿與甘油按照1：2摩爾比例混合后，于80℃，500rpm條件下攪拌加熱2小時，形成均一透明的低共熔試劑；將低共熔試劑與水混合后得到40%低共熔-水溶液后，加入40%0.35g/ml磷酸氫二鉀磷溶液后，加入谷物粉(谷物粉末與混合液的質量體積比為0.05)，在450w功率，45℃條件下超聲20min后，在8000rpm下離心形成雙水相，將雙水相的上相取出后加入甲醇將鹽沉淀后，將溶液部分減壓濃縮除去甲醇得到水溶性的谷物蛋白，將下相取出后加入乙醇，沉淀低共熔試劑對低共熔試劑進行回收，同時將醇相部分減壓濃縮得到醇溶性的谷物蛋白；將上述水溶性的谷物蛋白與醇溶性的谷物蛋白按1：1的比例混合后，加入4%的鞣劑f-90，在45℃條件下交聯30min，得到改性的谷物蛋白溶液；將棉短絨等天然纖維素溶解在銅化合物濃氨溶液中,待棉短絨轉化成銅氨纖維素后，利用酰化試劑對銅氨纖維進行素酯化處理，向處理后的溶液加入乙醇沉淀纖維素后用乙醇清洗除去未反應的酯化試劑，真空抽濾，得到酯化后的纖維素并將其配成紡絲溶液；將制備得到的改性的谷物蛋白溶液（15%）、超細陶瓷微粉（8%）、丁基羥基茴香醚（3%）、黃連提取物（3%）加入到紡絲溶液中，并混合均勻；將混合后的紡絲溶液通過穩定高壓噴絲工藝，將紡絲原液高速噴出，拉伸成絲，將溶劑揮干，干燥后得到纖維。

實施例2

取一定量的氯化膽堿與尿素按照1：2摩爾比例混合后，于75℃，500rpm條件下攪拌加熱1.5小時，形成均一透明的低共熔試劑；將低共熔試劑與水混合后得到50%低共熔-水溶液后，加入50%0.3g/ml硫酸鉀溶液后，加入谷物粉(谷物粉末與混合液的質量體積比為0.04)，在500w功率，50℃條件下超聲15min后，在8000rpm下離心形成雙水相，將雙水相的上相取出后加入甲醇將鹽沉淀后，將溶液部分減壓濃縮除去甲醇得到水溶性的谷物蛋白，將下相取出后加入乙醇，沉淀低共熔試劑對低共熔試劑進行回收，同時將醇相部分減壓濃縮得到醇溶性的谷物蛋白；將上述水溶性的谷物蛋白與醇溶性的谷物蛋白按1：0.8的比例混合后，加入5%的戊二醛，在50℃條件下交聯25min，得到改性的谷物蛋白溶液；將棉短絨等天然纖維素溶解在銅化合物濃氨溶液中,待棉短絨轉化成銅氨纖維素后，利用酰化試劑對銅氨纖維進行素酯化處理，向處理后的溶液加入乙醇沉淀纖維素后用乙醇清洗除去未反應的酯化試劑，真空抽濾，得到酯化后的纖維素并將其配成紡絲溶液；將制備得到的改性的谷物蛋白溶液（18%）、超細陶瓷微粉（7%）、沒食子酸丙酯（4%）、黃連提取物（2.5%）加入到紡絲溶液中，并混合均勻；將混合后的紡絲溶液通過穩定高壓噴絲工藝，將紡絲原液高速噴出，拉伸成絲，將溶劑揮干，干燥后得到纖維。

實施例3

取一定量的氯化膽堿與乙二醇按照1：2摩爾比例混合后，于70℃，400rpm條件下攪拌加熱1小時，形成均一透明的低共熔試劑；將低共熔試劑與水混合后得到60%低共熔-水溶液后，加入50%0.4g/ml檸檬酸鉀溶液后，加入谷物粉(谷物粉末與混合液的質量體積比為0.03)，在400w功率，40℃條件下超聲30min后，在8000rpm下離心形成雙水相，將雙水相的上相取出后加入甲醇將鹽沉淀后，將溶液部分減壓濃縮除去甲醇得到水溶性的谷物蛋白，將下相取出后加入乙醇，沉淀低共熔試劑對低共熔試劑進行回收，同時將醇相部分減壓濃縮得到醇溶性的谷物蛋白；將上述水溶性的谷物蛋白與醇溶性的谷物蛋白按1：1的比例混合后，加入3.5%有機磷fp的，在35℃條件下交聯25min，得到改性的谷物蛋白溶液；將棉短絨等天然纖維素溶解在銅化合物濃氨溶液中,待棉短絨轉化成銅氨纖維素后，利用酰化試劑對銅氨纖維進行素酯化處理，向處理后的溶液加入乙醇沉淀纖維素后用乙醇清洗除去未反應的酯化試劑，真空抽濾，得到酯化后的纖維素并將其配成紡絲溶液；將制備得到的改性的谷物蛋白溶液（15%）、超細陶瓷微粉（7%）、茶多酚（4%）、黃連提取物（3%）加入到紡絲溶液中，并混合均勻；將混合后的紡絲溶液通過穩定高壓噴絲工藝，將紡絲原液高速噴出，拉伸成絲，將溶劑揮干，干燥后得到纖維。

盡管已經示出和描述了本發明的實施例，對于本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的范圍由所附權利要及其等同物限定。