本发明属于纤维材料制备技术领域，具体涉及一种复合蛋白纤维及其制备方法和应用。
背景技术：
纤维主要可以分为天然纤维和化学纤维两大类，天然纤维又分为天然纤维素纤维和天然蛋白质纤维，如蚕丝、羊毛、兔毛等，这种蛋白质纤维服用性优良，但总产量较低，其价格较高，数量占纤维总量的5％，不能满足消费生产的需求。化学纤维分为人造纤维和合成纤维两大类，化学纤维一般为涤纶、丙纶和尼龙等。人造纤维是采用天然高聚物为原料制备的纤维素纤维和人造蛋白质纤维。目前，世界范围内的能源日趋紧张，纤维素纤维和蛋白质纤维资源丰富，具有广阔的发展空间。
玉米蛋白生产所用原料为玉米加工制备淀粉的下角料，且玉米蛋白粉的提取残渣可用作饲料，提高了农、牧副产品的附加值，具有很高的社会效益和经济效益，因此从玉米黄粉原料中提取蛋白成为制备蛋白质纤维的重要来源之一，cn103343395a公开了一种玉米蛋白纤维生产方法和其产品，产品通过以下步骤生产：将玉米蛋白质粉溶于水，加入磷酸钠、氢氧化钠、乙酰胺并加热搅拌制备玉米蛋白质溶液；将玉米蛋白质溶液与浸泡过的聚乙烯醇混合，并在不同温度下加入甲醛、戊二醛、过氧化二苯甲酰以及尺寸不大于100nm的纳米银、活性染料、硼酸、四硼酸钠并进行搅拌得到可纺溶液；对可纺溶液进行过滤和真空脱泡；采用常规湿法纺丝工艺进行纺丝，得到的纤维具有持久且显著的抗菌效果以及令人满意的干、湿断裂强度，干湿断裂伸长率和色牢度。cn103334177a公开了一种阻燃玉米蛋白纤维生产方法和其产品，产品通过以下步骤生产：将玉米蛋白质粉溶于水，加入磷酸钠、氢氧化钠、乙酰胺并加热搅拌制备玉米蛋白质溶液；将玉米蛋白质溶液与浸泡过的聚乙烯醇混合，并在不同温度下加入甲醛、戊二醛、过氧化二苯甲酰以及尺寸不大于100nm的十溴二苯醚和三氧化二锑、活性染料、硼酸、四硼酸钠并进行搅拌得到可纺溶液；对可纺溶液进行过滤和真空脱泡；采用常规湿法纺丝工艺进行纺丝。阻燃剂均匀分散在纤维内部，不易渗出、流失，具有很好的阻燃作用，且纤维同时具有令人满意的干、湿断裂强度，干湿断裂伸长率和色牢度。但是这两种方法提取的蛋白原液中的蛋白质在纺丝工艺中易流失，导致制备得到的蛋白质纤维的蛋白含量较低。
从没有纺织价值的羊毛、驼毛、人发等动物毛，以及因剪毛或其他加工毛条梳理下来的没有纺织价值的粗短毛中提取动物毛角蛋白也是制备蛋白质纤维的重要方法之一。cn1680638公开了一种纳米银系无机抗菌生物蛋白纤维及其制备方法和应用，在蛋白纤维中含有0.1～5.0wt％的纳米银系无机抗菌粉体；进而制备的纤维的干断裂强度为1.8～2.48cn/dtex，断裂伸长率为15.8～20.2％，断裂强力cv为5.63～15.66％，具有优异的抗菌性能和服用性能，可作为生活如作为服装等或工业用途。但是这种方法提取得到的毛角蛋白原液中的蛋白质同样容易在纺丝工艺中流失的缺点，影响了最终蛋白质纤维的品质。
因此，开发一种蛋白含量高、吸湿、透气性好，并且并具备生物降解能力的复合蛋白纤维，使目前迫切需要解决的问题。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种复合蛋白纤维及其制备方法和应用，所述复合蛋白纤维包含玉米/动物毛复合蛋白和纤维素的组合；复合蛋白纤维中玉米/动物毛复合蛋白含量高，由动物毛角蛋白和玉米蛋白复合而成，具有在纺丝过程中不容易流失的优点，且制备过程简单，无需变动原有纺丝设备及主要工艺，利于工业化生产。
为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种复合蛋白纤维，所述复合蛋白纤维包含玉米/动物毛复合蛋白和纤维素的组合。
优选地，所述复合蛋白纤维中玉米/动物毛复合蛋白的质量百分含量为10～20％，例如11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％或19％，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述玉米/动物毛复合蛋白的分子量为30000～120000da，例如40000da、50000da、60000da、70000da、80000da、90000da、100000da或110000da，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
本发明提供的复合蛋白纤维包含玉米/动物毛复合蛋白和纤维素的组合，所述玉米/动物毛复合蛋白的分子量较一般的玉米蛋白和动物毛角蛋白高，在与纤维一起纺织的过程中不容易流失，因此制备得到的复合蛋白纤维蛋白含量高，进而使得所述复合蛋白纤维较一般的蛋白纤维具有手感柔软，风格滑爽，悬垂性、抗静电、吸湿、透气性好等优点。
优选地，所述复合蛋白纤维为短纤，所述短纤的线密度为1.1～6.6dtex，例如1.5dtex、2dtex、2.5dtex、3dtex、3.5dtex、4dtex、4.5dtex、5dtex、5.5dtex或6dtex，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述复合蛋白纤维为长丝，所述长丝的线密度为80～180dtex，例如90dtex、100dtex、110dtex、120dtex、130dtex、140dtex、150dtex、160dtex或170dtex，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述玉米/动物毛复合蛋白通过如下方法制备得到：
(1)将玉米蛋白上清液和动物毛角蛋白上清液混合，添加酸性水溶液，得到玉米/毛蛋白混合物；
(2)步骤(1)得到的玉米/毛蛋白混合物和扩链剂反应，得到所述玉米/动物毛复合蛋白。
优选地，步骤(1)所述玉米蛋白上清液和动物毛角蛋白上清液的质量比为1:(0.1～10)，例如1:0.2、1:0.4、1:0.6、1:0.8、1:1、1:2、1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8或1:9等。
优选地，步骤(1)所述混合的时间为0.5～1h，例如0.6h、0.65h、0.7h、0.75h、0.8h、0.85h、0.9h或0.95h，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，步骤(1)所述混合在搅拌的条件下进行，更优选为在转速为50～150r/min(例如60r/min、70r/min、80r/min、90r/min、100r/min、110r/min、120r/min、130r/min或140r/min等)的搅拌条件下进行。
优选地，步骤(1)所述酸性水溶液包括硫酸水溶液。
优选地，步骤(1)所述酸性水溶液中溶质的质量百分含量为5～15％，例如6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％或14％，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，步骤(1)所述添加酸性水溶液后，体系的ph值为4～6，例如4.2、4.4、4.6、4.8、5、5.2、5.4、5.6或5.8，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，步骤(2)所述玉米/毛蛋白混合物和扩链剂的质量比为1:(0.005～0.03)，例如1:0.008、1:0.01、1:0.012、1:0.014、1:0.016、1:0.018、1:0.02、1:0.022、1:0.024、1:0.026、或0.028等。
优选地，所述扩链剂包括醛类化合物。
优选地，所述醛类化合物包括甲醛、乙醛或戊二醛中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，步骤(2)所述反应的温度为40～80℃，例如45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃或75℃，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，步骤(2)所述反应在搅拌条件下进行，更优选为在转速为50～150r/min(例如60r/min、70r/min、80r/min、90r/min、100r/min、110r/min、120r/min、130r/min或140r/min等)的搅拌条件下进行。
优选地，步骤(2)所述反应的时间为1.5～4.5h，例如1.7h、1.9h、2.1h、2.3h、2.7h、3h、3.2h、3.4h、3.6h、3.9h、4h或4.2h，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，步骤(1)所述玉米蛋白上清液通过如下方法制备得到：
(a1)将玉米黄粉原料和水混合，过滤，得到湿润玉米黄粉原料；
(a2)将步骤(a1)得到的湿润玉米黄粉原料、碱性水溶液和醇混合，过滤，得到所述玉米蛋白上清液。
优选地，步骤(a1)所述水和玉米黄粉原料的质量比为1:(6～7)，例如1:6.1、1:6.2、1:6.3、1:6.4、1:6.5、1:6.6、1:6.7、1:6.8、1:6.9或1:7等。
优选地，步骤(a1)所述混合的温度为30～40℃，例如31℃、32℃、33℃、34℃、35℃、36℃、37℃、38℃或39℃，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，步骤(a1)所述混合的时间为0.25～1h，例如0.3h、0.4h、0.5h、0.6h、0.7h、0.8h或0.9h，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，步骤(a1)所述湿润玉米黄粉原料的带液率小于50％，例如40％、35％、30％、25％、20％、15％、10％或5％，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，步骤(a2)所述碱性水溶液和步骤(a2)所述湿润玉米黄粉原料的质量比为1:(0.5～1)，例如1:0.51、1:0.0.52、1:0.54、1:0.6、1:0.65、1:0.7、1:0.75、1:0.8或1:0.9等。
优选地，步骤(a2)所述碱性水溶液与醇的质量比为1:(1～4)，例如1:1.2、1:1.4、1:1.6、1:1.8、1:2、1:2.2、1:2.5、1:2.8、1:3、1:3.2或1:3.5、1:3.8等。
优选地，所述醇包括乙醇和/或乙二醇。
优选地，步骤(a2)所述碱性水溶液包括氢氧化钠水溶液。
优选地，步骤(a2)所述碱性水溶液中溶质的质量百分含量为5～8％，例如5.2％、5.4％、5.6％、5.8％、6％、6.2％、6.4％、6.5％、6.8％、7％、7.2％、7.5％或7.8％，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，步骤(a2)所述混合在搅拌条件下进行，更优选为在转速为150～400r/min(例如160r/min、170r/min、200r/min、240r/min、280r/min、320r/min、340r/min、360r/min或380r/min等)的搅拌条件下进行，
优选地，步骤(a2)所述混合的温度为40～80℃，例如43℃、46℃、48℃、52℃、55℃、58℃、61℃、64℃、67℃、70℃、73℃、76℃或79℃，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，步骤(a2)所述混合的时间为1.5～2.5h，例如1.6h、1.7h、1.8h、1.9h、2h、2.1h、2.2h、2.3h或2.4h，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，步骤(1)所述动物毛角蛋白上清液通过如下方法制备得到：
(b1)将动物毛与分散剂混合，过滤，得到湿润动物毛；
(b2)将步骤(b1)得到的湿润动物毛和碱性水溶液混合，过滤，得到所述动物毛角蛋白上清液。
优选地，步骤(b1)所述分散剂和动物毛的质量比为1:(5～15)，例如1:5.4、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10、1:10.6、1:11、1:12、1:12.5、1:13、1:13.5或1:14等。
优选地，步骤(b1)所述分散剂包含碳酰胺类化合物、苯磺酸盐和亚硫盐的组合。
优选地，所述分散剂中酰胺类化合物的浓度为0.8～3mol/l，例如1mol/l、1.2mol/l、1.4mol/l、1.6mol/l、1.8mol/l、2mol/l、2.2mol/l、2.4mol/l、2.6mol/l或2.8mol/l，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述分散剂中苯磺酸盐的浓度为0.5～1.5mol/l，例如0.6mol/l、0.7mol/l、0.8mol/l、0.9mol/l、1mol/l、1.1mol/l、1.2mol/l、1.3mol/l或1.4mol/l，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述分散剂中亚硫盐的浓度为0.5～1.5mol/l，例如0.6mol/l、0.7mol/l、0.8mol/l、0.9mol/l、1mol/l、1.1mol/l、1.2mol/l、1.3mol/l或1.4mol/l，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，步骤(b1)所述混合的温度为50～90℃，例如55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃或85℃，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，步骤(b1)所述混合的时间为0.5～2h，例如0.7h、0.9h、1.1h、1.2h、1.3h、1.4h、1.5h、1.6h、1.7h、1.8h或1.9h，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，步骤(b2)所述湿润动物毛和步骤(b2)所述碱性水溶液料的质量比为1:(3～6)，例如1:3.3、1:3.6、1:3.9、1:4.2、1:4.5、1:4.8、1:5.1、1:5.4或1:5.7等。
优选地，步骤(b2)所述碱性水溶液包括氢氧化钠水溶液。
优选地，步骤(b2)所述碱性水溶液中溶质的质量百分含量为5～12％，例如5.5％、6％、6.5％、7％、7.5％、8％、8.5％、9％、9.5％、10％、10.5％、11％或11.5％，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，步骤(b2)所述混合在搅拌条件下进行，更优选为在转速为150～400r/min(例如160r/min、170r/min、200r/min、240r/min、280r/min、320r/min、340r/min、360r/min或380r/min等)的搅拌条件下进行。
优选地，步骤(b2)所述混合的温度为40～80℃，例如43℃、46℃、48℃、52℃、55℃、58℃、61℃、64℃、67℃、70℃、73℃、76℃或79℃，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，步骤(b2)所述混合的时间为1.5～2.5h，例如1.6h、1.7h、1.8h、1.9h、2h、2.1h、2.2h、2.3h或2.4h，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
第二方面，本发明提供一种如第一方面所述复合蛋白纤维的制备方法，所述制备方法包括：将复合蛋白原液、溶剂和纤维素原液混合，纺丝，得到所述复合蛋白纤维。
优选地，所述纤维素原液包括天丝纺丝原液，所述溶剂为n-甲基吗啉-n-氧化物水溶液。
优选地，所述纤维素原液为粘胶纺丝原液，所述溶剂为碱性水溶液。
第三方面，本发明提供一种如第一方面所述复合蛋白纤维在面膜或纺织品中的应用。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的复合蛋白纤维，包含玉米/动物毛复合蛋白和纤维素的组合；所述玉米/动物毛复合蛋白由玉米蛋白、动物毛角蛋白与扩链剂反应得到。通过扩链剂与提取得到的玉米蛋白、动物毛角蛋白混合物进行接枝反应，制备得到了一种分子量较高的玉米/动物毛复合蛋；所述玉米/动物毛复合蛋在纺丝成纤维时，蛋白质不易流失，因此，制备得到的复合蛋白纤维具有优异的悬垂性、以及抗静电、吸湿、导湿、透气等性能；且所述复合蛋白纤维的制备方法简单、操作方便，无需变动原有纺丝设备及主要工艺，适合大批量生产提取。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
制备例1
一种玉米/羊毛复合蛋白，其平均分子量为85000da；制备方法包括如下步骤：
(1)将质量比为1:6.5的水和玉米黄粉(河北广玉淀粉糖业有限公司生产)在35℃下混合0.5h，采用板框压滤机压滤，得到带液率为40％的湿润玉米黄粉原料；
(2)将质量比为1:0.75:2.5的质量百分含量为6％的氢氧化钠水溶液、步骤(1)得到的湿润玉米黄粉原料和乙醇在60℃、搅拌速度为280r/min的条件下混合2h，过滤，得到玉米蛋白上清液；
(3)将质量比为1:10的分散剂溶液(溶剂为水，包含浓度为2mol/l的碳酰胺、浓度为1mol/l苯磺酸盐和浓度为1mol/l亚硫酸盐的混合溶液)和羊毛在70℃下混合1.75h，采用离心机过滤，得到湿润羊毛；
(4)将质量比为1:4.5的步骤(3)得到的湿润羊毛和质量百分含量为9％的氢氧化钠水溶液在60℃、转速为200r/min的搅拌条件下混合2h，过滤，得到羊毛角蛋白上清液；
(5)将质量比为1:5的步骤(2)得到的玉米蛋白上清液和步骤(4)得到的羊毛角蛋白上清液在转速为100r/min的搅拌条件下进行混合0.75h，添加质量百分含量为10％的硫酸水溶液调节ph到5，得到玉米/羊毛蛋白混合物；
(6)将步骤(5)得到的玉米/羊毛蛋白混合物溶解在质量百分含量为3％的氢氧化钠溶液中，(氢氧化钠溶液中玉米/羊毛蛋白混合物的质量百分含量为30％)，然后和质量百分含量为0.5％的甲醛溶液在60℃，转速为100r/min的搅拌条件下反应3h，得到所述玉米/羊毛复合蛋白。
制备例2
一种玉米/猪毛复合蛋白，其平均分子量为30000da，制备方法如下：
(1)将质量比为1:6的水和玉米黄粉(河北广玉淀粉糖业有限公司生产)在30℃下混合0.25h，采用板框压滤机压滤，得到带液率为30％的湿润玉米黄粉原料；
(2)将质量比为1:0.5:1的质量百分含量为5％的氢氧化钠水溶液、步骤(1)得到的湿润玉米黄粉原料和乙二醇在40℃、搅拌速度为150r/min的条件下混合1.5h，过滤，得到述玉米蛋白上清液。
(3)将质量比为1:5的分散剂溶液(溶剂为水，包含浓度为0.8mol/l的碳酰胺类化合物、浓度为0.5mol/l苯磺酸盐和浓度为0.5mol/l亚硫酸盐的混合溶液)和猪毛在50℃下混合0.5h，采用离心机过滤，得到湿润猪毛；
(4)将质量比为1:3的步骤(3)得到的湿润猪毛和质量百分含量为5％的氢氧化钠水溶液在40℃、转速为150r/min的搅拌条件下混合1.5h，过滤，得到猪毛蛋白上清液；
(5)将质量比为1:0.1的步骤(2)得到的玉米蛋白上清液和步骤(4)得到的猪毛蛋白上清液在转速为50r/min的搅拌条件下进行混合0.5h，添加质量百分含量为5％的硫酸水溶液调节ph到6，得到玉米/猪毛蛋白混合物；
(6)将步骤(5)得到的玉米/猪毛蛋白混合物溶解在质量百分含量为3.5％的氢氧化钠溶液中，(氢氧化钠溶液中玉米/猪毛蛋白混合物的质量百分含量为30％)然后和质量百分含量为0.8％的甲醛溶液在在40℃，转速为50r/min的搅拌条件下反应1.5h，得到所述玉米/猪毛复合蛋白。
制备例3
一种玉米/猪毛复合蛋白，其平均分子量为120000da，制备方法如下：
(1)将质量比为1:7的水和玉米黄粉(河北广玉淀粉糖业有限公司生产)在40℃下混合1h，采用板框压滤机压滤，得到带液率为20％的湿润玉米黄粉原料；
(2)将质量比为1:1:4的质量百分含量为8％的氢氧化钠水溶液、步骤(1)得到的湿润玉米黄粉原料和乙醇在80℃、搅拌速度为400r/min的条件下混合2.5h，过滤，得到玉米蛋白上清液；
(3)将质量比为1:15的分散剂溶液(包含浓度为3mol/l的碳酰胺类化合物、浓度为1.5mol/l苯磺酸盐和浓度为1.5mol/l亚硫酸盐混合溶液)和猪毛在90℃下混合2h，采用离心机过滤，得到湿润猪毛；
(4)将质量比为1:6的步骤(3)得到的湿润猪毛和质量百分含量为5％的氢氧化钠水溶液在80℃、转速为400r/min的搅拌条件下混合2.5h，过滤，得到猪毛蛋白上清液；
(5)将质量比为1:10的步骤(2)得到的玉米蛋白上清液和步骤(4)得到的猪毛蛋白上清液在转速为150r/min的搅拌条件下进行混合1h，添加质量百分含量为15％的硫酸水溶液调节ph到4，得到玉米/猪毛蛋白混合物；
(6)将步骤(5)得到的玉米/猪毛蛋白混混合物溶解在质量百分含量为6％的氢氧化钠溶液中，(氢氧化钠溶液中玉米/猪毛蛋白混合物的质量百分含量为60％)然后和质量百分含量为1％乙醛溶液在80℃，转速为150r/min的搅拌条件下反应4.5h，得到所述玉米/猪毛复合蛋白。
对比制备例1
一种玉米蛋白，其平均分子量为2000da，其制备方法包括如下步骤：
在制备例1步骤(2)得到的玉米蛋白上清液中添加质量百分含量为5％的硫酸水溶液调节ph到5，得到所述玉米蛋白。
对比制备例2
一种羊毛角蛋白，其平均分子量为3000da，制备方法包括如下步骤：
在制备例1步骤(4)得到的羊毛蛋白上清液中添加质量百分含量为5％的硫酸水溶液调节ph到5，得到所述羊毛角蛋白。
对比制备例3
一种猪毛角蛋白，其平均分子量为3000da，制备方法包括如下步骤：
在制备例2步骤(4)得到的猪毛蛋白上清液中添加质量百分含量为5％的硫酸水溶液调节ph到5，得到所述猪毛角蛋白。
实施例1
一种复合蛋白纤维，其线密度为115dtex，制备方法如下：
将制备例1得到的玉米/羊毛复合蛋白和5％氢氧化钠水溶液混合，得到混合溶液，(混合溶液中复合蛋白的质量百分含量为20％))，然后将混合溶液与粘胶纺丝原液(如保定天鹅新型纤维制造有限公司)按照质量比为1:1混合，湿法纺丝，得到所述复合蛋白纤维。
实施例2
一种复合蛋白纤维，其线密度为120dtex；制备方法如下：
将制备例2得到的玉米/猪毛复合蛋白和5％氢氧化钠水溶液混合，得到很合溶液(混合溶液中复合蛋白的质量百分含量为20％)，然后将混合溶液和与粘胶纺丝原液(如保定天鹅新型纤维制造有限公司)按照质量比为1:1混合，湿法纺丝，得到所述复合蛋白纤维。
实施例3
一种复合蛋白纤维，其线密度为125dtex；制备方法如下：
将制备例3得到的玉米/猪毛复合蛋白和5％氢氧化钠水溶液混合，得到混合溶液(混合溶液中复合蛋白的质量百分含量为20％)，然后将混合溶液与粘胶纺丝原液(如保定天鹅新型纤维制造有限公司)按照质量比为1:1混合，湿法纺丝，得到所述复合蛋白纤维。
实施例4
一种复合蛋白纤维，其线密度为130dtex；制备方法如下：
将制备例1得到的玉米/羊毛复合蛋白和5％n-甲基吗啉-n-氧化物水溶液混合，得到混合溶液(混合溶液中复合蛋白的质量百分含量为20％)，然后将混合溶液与天丝纺丝原液(如保定天鹅新型纤维制造有限公司)按照质量比为1:1混合，湿法纺丝，得到所述复合蛋白纤维。
实施例5
一种复合蛋白纤维，其线密度为135dtex；制备方法如下：
将制备例2得到的玉米/猪毛复合蛋白和5％n-甲基吗啉-n-氧化物水溶液混合，得到混合溶液(混合溶液中复合蛋白的质量百分含量为20％)，然后将混合溶液与天丝纺丝原液(如保定天鹅新型纤维制造有限公司)按照质量比为1:1混合，湿法纺丝，得到所述复合蛋白纤维。
实施例6
一种复合蛋白纤维，其线密度为140dtex；制备方法如下：
将制备例3得到的玉米/猪毛复合蛋白和5％n-甲基吗啉-n-氧化物水溶液混合，得到混合溶液(混合溶液中复合蛋白的质量百分含量为20％)，然后将混合溶液与天丝纺丝原液(如保定天鹅新型纤维制造有限公司)按照质量比为1:1混合，湿法纺丝，得到所述复合蛋白纤维。
对比例1
一种玉米蛋白纤维，其线密度为115dtex；制备方法如下：
将对比制备例1得到的玉米蛋白和5％氢氧化钠水溶液混合，得到混合溶液(混合溶液中复合蛋白的质量百分含量为20％)，然后将混合溶液与粘胶纺丝原液(保定天鹅新型纤维制造有限公司)按照质量比为1:1混合，湿法纺丝，得到所述玉米蛋白纤维。
对比例2
一种羊毛蛋白纤维，其线密度为120dtex；制备方法如下：
将对比制备例2得到的羊毛蛋白和5％氢氧化钠水溶液混合，得到混合溶液(混合溶液中复合蛋白的质量百分含量为20％)，然后将混合溶液与粘胶纺丝原液(如保定天鹅新型纤维制造有限公司)按照质量比为1:1混合，湿法纺丝，得到所述羊毛蛋白纤维。
对比例3
一种猪毛蛋白纤维，其线密度为125dtex；制备方法如下：
将对比制备例3得到的猪毛蛋白和5％氢氧化钠水溶液混合，得到混合溶液，(混合溶液中复合蛋白的质量百分含量为20％)，然后将混合溶液与粘胶纺丝原液(如保定天鹅新型纤维制造有限公司)按照质量比为1:1混合，湿法纺丝，得到所述猪毛蛋白纤维。
对比例4
一种玉米蛋白纤维，其线密度为130dtex；制备方法如下：
将对比制备例1得到的玉米蛋白和5％n-甲基吗啉-n-氧化物水溶液混合，得到混合溶液(混合溶液中复合蛋白的质量百分含量为20％)，然后将混合溶液与天丝纺丝原液(如保定天鹅新型纤维制造有限公司)按照质量比为1:1混合，湿法纺丝，得到所述玉米蛋白纤维。
对比例5
一种羊毛蛋白纤维，其线密度为135dtex；制备方法如下：
将对比制备例2得到的羊毛蛋白和5％n-甲基吗啉-n-氧化物水溶液混合，得到混合溶液(混合溶液中复合蛋白的质量百分含量为20％)，然后将混合溶液与天丝纺丝原液(如保定天鹅新型纤维制造有限公司)按照质量比为1:1混合合，湿法纺丝，得到所述羊毛蛋白纤维。
对比例6
一种猪毛蛋白纤维，其线密度为140dtex；制备方法如下：
将对比制备例3得到的猪毛蛋白和5％n-甲基吗啉-n-氧化物水溶液混合，得到混合溶液(混合溶液中复合蛋白的质量百分含量为20％)，然后将混合溶液与天丝纺丝原液(如保定天鹅新型纤维制造有限公司)按照质量比为1:1混合，湿法纺丝，得到所述猪毛蛋白纤维。
性能测试：
(1)蛋白含量：按照sn/t2115-2008《进出口食品和饲料中总氮及粗蛋白的检测方法杜马斯燃烧法》来进行测试；
(2)干断裂强度、湿断裂强度和回潮率：按照gbt13758-2008《粘胶长丝》的标准进行测试。
按照上述测试方法对实施例1～6、对比例1～6制备得到的纤维进行测试，测试结果如表1所示：
表1
根据表1数据可以看出，采用本发明提供的复合蛋白制备得到的复合蛋白纤维的蛋白质含量更高，吸湿性能更好；具体来讲，实施例1～3得到的复合蛋白纤维的蛋白含量为20～28％，相较于对比例1～3提供的蛋白纤维蛋白含量(10～12％)提高了67～180％，实施例4～6得到的复合蛋白纤维中蛋白含量为30～35％，相较于对比例4～6提供的蛋白纤维的蛋白含量(14～20％)提高了50～150％，所以综合而言采用本发明提供的复合蛋白制备而成的复合蛋白纤维的蛋白含量相较于采用现有技术中单一蛋白制备而成的蛋白纤维蛋白含量提高了50～180％，进一步说明本发明提供的复合蛋白在制备成纤维的时候不易流失。
其次，实施例1～3得到的复合蛋白粘胶纤维的干断裂强度为1.9～2.3cn/dtex，湿断裂强度为1.2～1.4cn/dtex，回潮率为13～15％，相较于对比例1～3得到的黏胶蛋白纤维的干断裂强度(1.6～1.8cn/dtex)提高了6～44％，湿断裂强度(0.9～1.1cn/dtex)提高了45～100％；回潮率(12％)提高了8～25％；实施例4～6得到的复合蛋白天丝纤维的干断裂强度为2.5～2.6cn/dtex，湿断裂强度为1.7～2cn/dtex，回潮率为16～17％，相较于对比例4～6得到的蛋白纤维的干断裂强度(1.6～1.8cn/dtex)提高了39～63％，湿断裂强度(1～1.1cn/dtex)提高了55～100％，回潮率(13％)提高了23～31％，说明采用本发明提供的复合蛋白制备得到的复合蛋白纤维具有很好的力学性能以及吸湿性能。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明一种复合蛋白纤维及其制备方法和应用的工艺方法，但本发明并不局限于上述工艺步骤，即不意味着本发明必须依赖上述工艺步骤才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
1.一种复合蛋白纤维，其特征在于，所述复合蛋白纤维包含玉米/动物毛复合蛋白和纤维素的组合。
2.根据权利要求1所述的复合蛋白纤维，其特征在于，所述复合蛋白纤维中玉米/动物毛复合蛋白的质量百分含量为10～40％；
优选地，所述玉米/动物毛复合蛋白的分子量为30000～120000da。
3.根据权利要求1或2所述的复合蛋白纤维，其特征在于，所述复合蛋白纤维为短纤，所述短纤的线密度1.1～6.6dtex；
优选地，所述复合蛋白纤维为长丝，所述长丝的线密度为80～180dtex。
4.根据权利要求1～3任一项所述的复合蛋白纤维，其特征在于，所述玉米/动物毛复合蛋白通过如下方法制备得到：
(1)将玉米蛋白上清液和动物毛角蛋白上清液混合，添加酸性水溶液，得到玉米/毛蛋白混合物；
(2)步骤(1)得到的玉米/毛蛋白混合物和扩链剂反应，得到所述玉米/动物毛复合蛋白。
5.根据权利要求4所述的复合蛋白纤维，其特征在于，步骤(1)所述玉米蛋白上清液和动物毛角蛋白上清液的质量比为1:(0.1～10)；
优选地，步骤(1)所述混合的时间为0.5～1h；
优选地，步骤(1)所述混合在搅拌的条件下进行，更优选为在转速为50～150r/min的搅拌条件下进行；
优选地，步骤(1)所述酸性水溶液包括硫酸水溶液；
优选地，步骤(1)所述酸性水溶液中溶质的质量百分含量为5～15％；
优选地，步骤(1)所述添加酸性水溶液后，体系的ph值为4～6。
6.根据权利要求4或5所述的复合蛋白纤维，其特征在于，步骤(2)所述玉米/毛蛋白混合物和扩链剂的质量比为1:(0.005～0.03)；
优选地，所述扩链剂包括醛类化合物；
优选地，所述醛类化合物包括甲醛、乙醛或戊二醛中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，步骤(2)所述反应的温度为40～80℃；
优选地，步骤(2)所述反应在搅拌条件下进行，更优选为在转速为50～150r/min的搅拌条件下进行；
优选地，步骤(2)所述反应的时间为1.5～4.5h。
7.根据权利要求4～6任一项所述的复合蛋白纤维，其特征在于，步骤(1)所述玉米蛋白上清液通过如下方法制备得到：
(a1)将玉米黄粉原料和水混合，过滤，得到湿润玉米黄粉原料；
(a2)将步骤(a1)得到的湿润玉米黄粉原料、碱性水溶液和醇混合，过滤，得到所述玉米蛋白上清液；
优选地，步骤(a1)所述水和玉米黄粉原料的质量比为1:(6～7)；
优选地，步骤(a1)所述混合的温度为30～40℃；
优选地，步骤(a1)所述混合的时间为0.25～1h；
优选地，步骤(a1)所述湿润玉米黄粉原料的带液率小于50％；
优选地，步骤(a2)所述碱性水溶液和步骤(a2)所述湿润玉米黄粉原料的质量比为1:(0.5～1)；
优选地，步骤(a2)所述碱性水溶液与醇的质量比为1:(1～4)；
优选地，所述醇包括乙醇和/或乙二醇；
优选地，步骤(a2)所述碱性水溶液包括氢氧化钠水溶液；
优选地，步骤(a2)所述碱性水溶液中溶质的质量百分含量为5～8％；
优选地，步骤(a2)所述混合在搅拌条件下进行，更优选为在转速为150～400r/min的搅拌条件下进行；
优选地，步骤(a2)所述混合的温度为40～80℃；
优选地，步骤(a2)所述混合的时间为1.5～2.5h。
8.根据权利要求4～7任一项所述的复合蛋白纤维，其特征在于，步骤(1)所述动物毛角蛋白上清液通过如下方法制备得到：
(b1)将动物毛与分散剂混合，过滤，得到湿润动物毛；
(b2)将步骤(b1)得到的湿润动物毛和碱性水溶液混合，过滤，得到所述动物毛角蛋白上清液；
优选地，步骤(b1)所述分散剂和动物毛的质量比为1:(5～15)；
优选地，步骤(b1)所述分散剂包含碳酰胺类化合物、苯磺酸盐和亚硫盐的组合；
优选地，所述分散剂中酰胺类化合物的浓度为0.8～3mol/l；
优选地，所述分散剂中苯磺酸盐的浓度为0.5～1.5mol/l；
优选地，所述分散剂中亚硫盐的浓度为0.5～1.5mol/l；
优选地，步骤(b1)所述混合的温度为50～90℃；
优选地，步骤(b1)所述混合的时间为0.5～2h；
优选地，步骤(b2)所述湿润动物毛和步骤(b2)所述碱性水溶液料的质量比为1:(3～6)；
优选地，步骤(b2)所述碱性水溶液包括氢氧化钠水溶液；
优选地，步骤(b2)所述碱性水溶液中溶质的质量百分含量为5～12％；
优选地，步骤(b2)所述混合在搅拌条件下进行，更优选为在转速为150～400r/min的搅拌条件下进行；
优选地，步骤(b2)所述混合的温度为40～80℃；
优选地，步骤(b2)所述混合的时间为1.5～2.5h。
9.一种如权利要求1～8任一项所述复合蛋白纤维的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将复合蛋白原液、溶剂和纤维素原液混合，纺丝，得到所述复合蛋白纤维；
优选地，所述纤维素原液为天丝纺丝原液，所述溶剂为n-甲基吗啉-n-氧化物水溶液；
优选地，所述纤维素原液为粘胶纺丝原液，所述溶剂为碱性水溶液。
10.一种如权利要求1～8任一项所述复合蛋白纤维在面膜或纺织品中的应用。
技术总结