本發(fā)明涉及功能材料技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種小麥蛋白和聚乙烯醇復(fù)合納米纖維的制備方法。
背景技術(shù):
聚乙烯醇(是一種水溶性聚合物,具有易于制備、價(jià)格低廉、安全無毒、可降解、無污染等特點(diǎn)。聚乙烯醇纖維可與棉、毛、粘膠纖維等混紡制得維尼綸混紡織物,廣泛用于生產(chǎn)、生活的各個(gè)領(lǐng)域。
聚乙烯醇與大豆蛋白共混復(fù)合紡絲,其手感、保暖性能可與羊毛、羊絨媲美,被稱為“人造羊絨”。小麥蛋白又稱谷朊粉,是一種可食用植物蛋白,蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)72%~85%,具有成膀陛好、安全可靠、價(jià)格低廉等特點(diǎn),目前主要用于食品和飼料工業(yè)。小麥蛋白也是一種可再生性資源。利用高壓靜電紡絲工藝,可制備小麥蛋白/聚乙烯醇復(fù)合納米纖維。這種復(fù)合納米纖維可在材料合成、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域得到應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在提出一種小麥蛋白和聚乙烯醇復(fù)合納米纖維的制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案在于:
一種小麥蛋白和聚乙烯醇復(fù)合納米纖維的制備方法,包括如下步驟:
(1)小麥蛋白的提取
將谷朊粉加入到70%乙醇溶液中,磁力攪拌2h使其分散均勻,離心,收集上層清液;將沉淀物再用70%乙醇提取,磁力攪拌2 h,離心,收集上層清液;將兩次收集的上層清液均勻混合,濃縮;濃縮后剩余物冷凍干燥、粉碎、過100目篩,即得小麥蛋白;
(2)紡絲溶液的制備
將聚乙烯醇粒子溶于蒸餾水中,90℃磁力攪拌2 h,制得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的聚乙烯醇水溶液。將小麥蛋白與水溶液混合,pH值為12.0,在30℃磁力攪拌1 h,冷凍離心10 min,取上層清液,將制得的小麥蛋白水溶液與聚乙烯醇水溶液混合均勻,制備紡絲溶液;
(3)高壓靜電紡絲
分別配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%~15%的小麥蛋白和聚乙烯醇共混物紡絲液,在靜電電壓為8 kV~15 kV及接收距離為8 cm~14 cm的條件下,進(jìn)行靜電紡絲。
所述的谷朊粉與乙醇溶液的液固比為30~40:1。
所述的(1)中離心速度為3000~3200 r/min,時(shí)間為10min。
所述的(1)中濃縮使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器。
所述的(2)中小麥蛋白與聚乙烯醇的質(zhì)量比為8:2。
本發(fā)明的技術(shù)效果在于:
本發(fā)明以小麥蛋白和聚乙烯醇為原料,采用高壓靜電紡絲工藝,制得小麥蛋白/聚乙烯醇復(fù)合納米纖維。紡絲液中獲得表面光滑、均一,直徑為280 nm,小麥蛋白和聚乙烯醇以氫鍵結(jié)合,其結(jié)晶性受影響不大,兩種物質(zhì)相容性良好。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
一種小麥蛋白和聚乙烯醇復(fù)合納米纖維的制備方法,包括如下步驟:
(1)小麥蛋白的提取
將谷朊粉加入到70%乙醇溶液中,磁力攪拌2h使其分散均勻,離心,收集上層清液;將沉淀物再用70%乙醇提取,磁力攪拌2 h,離心,收集上層清液;將兩次收集的上層清液均勻混合,濃縮;濃縮后剩余物冷凍干燥、粉碎、過100目篩,即得小麥蛋白;
(2)紡絲溶液的制備
將聚乙烯醇粒子溶于蒸餾水中,90℃磁力攪拌2 h,制得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的聚乙烯醇水溶液。將小麥蛋白與水溶液混合,pH值為12.0,在30℃磁力攪拌1 h,冷凍離心10 min,取上層清液,將制得的小麥蛋白水溶液與聚乙烯醇水溶液混合均勻,制備紡絲溶液;
(3)高壓靜電紡絲
分別配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%~15%的小麥蛋白和聚乙烯醇共混物紡絲液,在靜電電壓為8 kV~15 kV及接收距離為8cm~14 cm的條件下,進(jìn)行靜電紡絲。
其中,所述的谷朊粉與乙醇溶液的液固比為30~40:1。所述的(1)中離心速度為3000~3200 r/min,時(shí)間為10min。所述的(1)中濃縮使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器。所述的(2)中小麥蛋白與聚乙烯醇的質(zhì)量比為8:2。
實(shí)施例2
在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上,在第(3)步高壓靜電紡絲中,小麥蛋白的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%,靜電電壓為8 kV,接受距離為8cm的條件下進(jìn)行靜電紡絲。其中,谷朊粉與乙醇溶液的液固比為30:1。所述的(1)中離心速度為3000 r/min,時(shí)間為10min。
實(shí)施例3
在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上,在第(3)步高壓靜電紡絲中,小麥蛋白的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%,靜電電壓為15kV,接受距離為14cm的條件下進(jìn)行靜電紡絲。其中,谷朊粉與乙醇溶液的液固比為40:1。所述的(1)中離心速度為3200 r/min,時(shí)間為10min。
實(shí)施例3
在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上,在第(3)步高壓靜電紡絲中,小麥蛋白的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%,靜電電壓為10kV,接受距離為10cm的條件下進(jìn)行靜電紡絲。其中,谷朊粉與乙醇溶液的液固比為35:1。所述的(1)中離心速度為3100 r/min,時(shí)間為10min。