“我國是產(chǎn)絲大國，每年由繅絲、織綢、服裝等企業(yè)產(chǎn)生的蠶絲下腳料63100噸以上，包括廢絲、廢綢及服裝邊角料。但我國一直以來對這些資源的回收、綜合利用的研發(fā)力度不夠，大量優(yōu)質(zhì)天然蛋白資源被浪費，嚴(yán)重制約了該領(lǐng)域的發(fā)展。”廢絲蛋白的提取改性深加工技術(shù)帶頭人東華大學(xué)教授侯愛芹介紹說。

    據(jù)了解，該團(tuán)隊研究開發(fā)的絲蛋白的生物水解、化學(xué)物理改性及其綜合利用相關(guān)技術(shù)具有重要意義。蠶絲由18種氨基酸組成，水解后形成多種氨基酸及低聚肽，具有獨特的保濕性以及保健功能，含絲蛋白的紡織品具有較好的光澤、親膚和抗靜電功能，大大提高紡織品的服用性和附加值。 

水解提純?yōu)橄?/span>

    要實現(xiàn)廢絲蛋白的高效利用首先要水解得到納米絲素肽，“絲蛋白的提取改性深加工及其綜合利用技術(shù)”項目的創(chuàng)新點在于通過生物酶水解得到納米絲素肽。“我們項目組首先通過對各種蛋白酶種進(jìn)行酶解開展對比試驗，選擇出水解效率高的Alcalase酶和Flavourzyme酶。通過一次酶解、復(fù)合酶解及二次酶解工業(yè)化適用性研究，確定酶工業(yè)化生物水解技術(shù)，得到各種用途的絲蛋白產(chǎn)品，產(chǎn)品可用于食品、化妝品、服裝等領(lǐng)域。”侯愛芹說道。

    得到了絲肽還需要對其進(jìn)行改性處理才可以拓寬它的用途和功效，侯愛芹帶領(lǐng)的團(tuán)隊又通過引入活性基團(tuán)對絲蛋白進(jìn)行化學(xué)修飾，即在合適的反應(yīng)條件下，是三氯三嗪與一定分子量的絲肽反應(yīng)，得到含有活性基團(tuán)二氯三嗪的絲蛋白溶液，改性后的絲蛋白賦予了絲蛋白反應(yīng)活性，通過可交聯(lián)反應(yīng)性納米POSS結(jié)構(gòu)化合物的合成。

提高服用功能性

    改性后的絲蛋白還要通過溶膠、凝膠整理技術(shù)提高其服用性能。據(jù)介紹，在一定條件下，該團(tuán)隊以籠狀結(jié)構(gòu)的倍半硅氧烷作為一種特殊的具有納米尺寸結(jié)構(gòu)的納米材料前驅(qū)體，POSS結(jié)構(gòu)中含有的有機(jī)官能團(tuán)使其與聚合物及有機(jī)單體在納米結(jié)構(gòu)尺寸上有很好的相容性，以POSS-NH2為原料，在POSS-NH2的角尾基上引入羥甲基活性基團(tuán)，得到具有多個反應(yīng)中心可交聯(lián)結(jié)構(gòu)的羥甲基POSS衍生物，最終實現(xiàn)絲蛋白的功能化就是POSS結(jié)構(gòu)溶膠的制備，并以POSS-H作為交聯(lián)劑與修飾后的絲素蛋白進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，制成具有POSS結(jié)構(gòu)的絲蛋白溶液，賦予絲蛋白的功能化。

    “溶膠、凝膠整理技術(shù)可以提高絲蛋白的服用性能，我們通過溶膠、凝膠整理技術(shù)將功能化的絲蛋白整理到滌綸織物上或棉織物上，通過活性基與棉纖維上的羥基發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，可以提高功能化的絲蛋白在棉織物上的含量和牢度性能，得到各種絲蛋白功能化的復(fù)合面料產(chǎn)品。”侯愛芹說。

    滌綸是化纖產(chǎn)品中最主要的產(chǎn)品，產(chǎn)量占“五大綸”的60%左右，并且廣泛地應(yīng)用于服裝當(dāng)中，每年大約有幾百億米。但是，滌綸的衣服穿起來很挺括有型,但由于它表面不親水,透濕性很差,所以人們穿起來會感覺沒蠶絲這么舒服。通過溶膠、凝膠整理技術(shù)讓滌綸面料也含有了蠶絲蛋白的很多保健功能，如果這種復(fù)合面料成功實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，將有效提高滌綸產(chǎn)品的附加值。

    廢絲蛋白的提取改性深加工技術(shù)利用繅絲以及蠶絲的小角落及廢棄物進(jìn)行回收、開發(fā)、綜合利用等相關(guān)技術(shù)，開發(fā)出各種絲蛋白產(chǎn)品和含絲蛋白的高檔面料，賦予其親膚性、高吸濕性、抗靜電性等優(yōu)良特點，對紡織材料的再生綜合利用發(fā)回來積極地促進(jìn)作用。