專利名稱：一種蠶絲絲素蛋白中空纖維及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種天然纖維及其制備方法，特別涉及一種用蠶絲絲素蛋白制備中空纖維的方法。
背景技術(shù)：
素有“纖維皇后”之稱的蠶絲纖維自古以來作為一種高檔紡織纖維原料而受到了人們的親睞，自上世紀(jì)八十年代以來，蠶絲蛋白作為生物醫(yī)用材料的研究引起了國內(nèi)外許多研究人員的重視。蠶絲蛋白作為生物醫(yī)用材料主要被研究開發(fā)成創(chuàng)面保護(hù)膜和藥物釋放載體材料，但是用蠶絲蛋白制備具有醫(yī)用用途的中空纖維國內(nèi)外尚無成功的研究報(bào)道。有文獻(xiàn)報(bào)道了將蠶絲絲素蛋白再生紡絲的研究結(jié)果，但是將蠶絲絲素蛋白再生紡絲制備成理想的纖維很困難，得到的再生絲素纖維的力學(xué)機(jī)械性能與天然蠶絲之間的差距太大，不具備實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性。中國發(fā)明專利CN 101265610公開了一種中空蠶絲生產(chǎn)工藝，先用低溫 等離子對蠶絲纖維及其織物進(jìn)行前處理，然后用精煉劑進(jìn)行復(fù)煉，完成精煉脫膠；配以合適的溫度和時間進(jìn)行干燥制得白色絲素，以溴化鋰溶液按一定的比例進(jìn)行溶解，應(yīng)用高效反應(yīng)技術(shù)生產(chǎn)出絲素膜，選擇合適的工藝條件，通過中空噴絲板進(jìn)行紡絲?，F(xiàn)有技術(shù)是先將絲素蛋白溶解制備成無定形(非結(jié)晶)的絲素蛋白膜，再用N-甲基嗎啉-N-氧化物(NMMO)溶解作為紡絲液來進(jìn)行紡絲的。但是無論是NMMO的合成生產(chǎn)，還是生產(chǎn)過程中NMMO的回收再利用，目前都存在著一定的難度，用NMMO作為溶劑的紡絲技術(shù)路線生產(chǎn)蠶絲絲素蛋白纖維和中空纖維更無法實(shí)現(xiàn)。因此，研究開發(fā)一種廉價、工序簡單、安全、無環(huán)境污染的方法制備蠶絲絲素蛋白中空纖維是十分必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種蠶絲絲素蛋白中空纖維，其制備方法簡便、安全、無環(huán)境污染。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是提供一種蠶絲絲素蛋白中空纖維的制備方法，包括如下步驟
1、將蠶絲脫膠獲得絲素纖維；
2、用氯化鈣/水/乙醇三元溶劑將絲素纖維溶解，獲得質(zhì)量濃度為15 25%的絲素蛋白紡絲溶液；
3、將絲素蛋白紡絲溶液置于中空纖維紡絲裝置的儲液筒中，經(jīng)套環(huán)狀噴絲孔擠壓后進(jìn)入凝固浴中；所述的凝固浴為乙醇、丙醇、乙酸、檸檬酸、乙二醇、聚乙二醇、丙三醇中的一種，或它們的任意組合；
4、經(jīng)拉伸牽引后，得到蠶絲絲素蛋白中空纖維。本發(fā)明技術(shù)方案還包括按上述制備方法得到的一種蠶絲絲素蛋白中空纖維。本發(fā)明依據(jù)的原理是氯化鈣/水/乙醇是蠶絲絲素蛋白的良溶劑，除了需要回收氯化鈣之外，不存在回收乙醇的問題，而且這種三元溶劑對絲素蛋白分子量的影響很小，可以用來制備高濃度絲素蛋白，有利于絲素蛋白的再生紡絲。本發(fā)明以氯化鈣/水/乙醇三元紡絲溶劑為基礎(chǔ)，以乙醇、丙醇、乙酸、檸檬酸、乙二醇、聚乙二醇中的一種或幾種組成凝固浴，采用中空纖維濕法紡絲工藝，獲得絲素蛋白中空纖維。本發(fā)明取得的有益效果是
I、生產(chǎn)過程不需要使用有毒、對環(huán)境造成嚴(yán)重污染的化學(xué)試劑，具有安全、環(huán)保的特點(diǎn)。2、生產(chǎn)過程簡單，成本低廉，是一種經(jīng)濟(jì)、可行的生產(chǎn)技術(shù)。3、絲素蛋白人體相容性好，易于自然降解，本發(fā)明提供的中空纖維可用于制備血液透析等對生物相容性要求較高的生物材料。



圖I是本發(fā)明實(shí)施例I提供的蠶絲絲素蛋白中空纖維截面的電鏡圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。實(shí)施例I :
用濃度為O. 05%的碳酸鈉溶液將蠶絲完全脫膠，獲得絲素纖維。按絲素纖維25克、溶劑100毫升的比例，用摩爾比為I :8 2的氯化鈣/水/乙醇三元溶劑，將絲素纖維在80°C的溫度條件下溶解，獲得絲素蛋白含量約占25%的紡絲液。將紡絲液裝入中空纖維紡絲裝置的儲液筒中，開啟自動注射電源，絲素蛋白溶液被壓出套環(huán)狀噴絲孔，進(jìn)入無水乙醇/丙醇/檸檬酸凝固浴中，乙醇和丙醇的體積比為60:40，檸檬酸濃度為1% (質(zhì)量體積百分?jǐn)?shù))，紡絲速度(以紡絲液被推出的速度)為5毫升/小時。經(jīng)過拉伸后，得到絲素蛋白中空纖維。參見附圖1，它是本實(shí)施例制備的絲素蛋白中空纖維截面的電鏡圖，從圖中可以看到，中空纖維的平均內(nèi)徑約為10微米，內(nèi)壁厚度約為15微米。實(shí)施例2:
用濃度為O. 05%的碳酸鈉溶液將蠶絲完全脫膠，獲得絲素纖維。按絲素纖維25克、溶劑100毫升的比例，用摩爾比為I :7 2的氯化鈣/水/乙醇三元溶劑將絲素纖維80°C溶解，獲得絲素蛋白含量約占25%的紡絲液。將紡絲液裝入中空纖維紡絲裝置的儲液筒中。開啟自動注射電源，絲素蛋白溶液被壓出套環(huán)狀噴絲孔，進(jìn)入無水乙醇/丙醇/檸檬酸凝固浴中，乙醇和丙醇的體積比為60:40，檸檬酸濃度為1% (質(zhì)量體積百分?jǐn)?shù))。經(jīng)過拉伸后，得到絲素蛋白中空纖維，平均內(nèi)徑約為90微米，內(nèi)壁厚度約為25微米。實(shí)施例3
用濃度為O. 05%的碳酸鈉溶液將蠶絲完全脫膠，獲得絲素纖維。按絲素纖維25克、溶劑100毫升的比例，用摩爾比為I :7 2的氯化鈣/水/乙醇三元溶劑將絲素纖維80°C溶解，獲得絲素蛋白含量約占25%的紡絲液。將紡絲液裝入中空纖維紡絲裝置的儲液筒中。開啟自動注射電源，絲素蛋白溶液被壓出套環(huán)狀噴絲孔，進(jìn)入無水乙醇/丙醇/檸檬酸凝固浴中，乙醇和丙醇的體積比為70:30，檸檬酸濃度為1%，醋酸濃度為5%，再經(jīng)過乙醇/聚乙二醇200/丙三醇的凝固浴二中，聚乙二醇濃度為10%，丙三醇濃度為1%。經(jīng)過拉伸后，得到絲素蛋白中空纖維，平均內(nèi)徑約 為85微米，內(nèi)壁厚度約為23微米。
權(quán)利要求
1.一種蠶絲絲素蛋白中空纖維的制備方法，其特征在于包括如下步驟 (1)將蠶絲脫膠獲得絲素纖維； (2)用氯化鈣/水/乙醇三元溶劑將絲素纖維溶解，獲得質(zhì)量濃度為15 25%的絲素蛋白紡絲溶液； (3)將絲素蛋白紡絲溶液置于中空纖維紡絲裝置的儲液筒中，經(jīng)套環(huán)狀噴絲孔擠壓后進(jìn)入凝固浴中；所述的凝固浴為乙醇、丙醇、乙酸、檸檬酸、乙二醇、聚乙二醇、丙三醇中的一種，或它們的任意組合； (4)經(jīng)拉伸牽引后，得到蠶絲絲素蛋白中空纖維。
2.按權(quán)利要求I制備方法得到的一種蠶絲絲素蛋白中空纖維。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種蠶絲絲素蛋白中空纖維及其制備方法。將蠶絲脫膠后獲得的絲素纖維用氯化鈣/水/乙醇三元溶劑溶解、透析后獲得的絲素蛋白溶液作為紡絲液，以乙醇、丙醇、乙酸、檸檬酸、乙二醇、聚乙二醇、丙三醇混配成凝固浴，用中空纖維紡絲裝置，紡絲制成中空纖維。生產(chǎn)過程簡單，成本低廉，生產(chǎn)過程具有安全、環(huán)保的特點(diǎn)，可作為吸附、過濾和透析材料，并可用于制備血液透析等對生物相容性要求較高的生物材料。
文檔編號D01F11/02GK102899734SQ201210430088
公開日2013年1月30日 申請日期2012年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月1日
發(fā)明者田保中 申請人:蘇州大學(xué)