人发角蛋白的提取及其复合材料的制备

发布时间：2017-09-05 15:06

  本文关键词：人发角蛋白的提取及其复合材料的制备

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【摘要】：本文利用废弃的人发纤维进行角蛋白的提取研究,并将提取的人发角蛋白以溶液的形式与纤维素、聚乙烯醇(PVA)共混制备膜材料,一方面可以提高人发角蛋白的利用率,解决其不能成膜的问题,另一方面也可以提高纤维素、聚乙烯醇膜的性能。首先对人发角蛋白的提取方法进行了探究,并且首次将碱法与还原法相结合,以一种新的方法,碱-还原法,来提取人发角蛋白,并对影响角蛋白提取的因素反应温度、反应时间、尿素用量等进行了探究,确定了最佳的制备工艺。同时,通过扫描电镜、溶解率、凝胶电泳以及红外光谱对提取的人发角蛋白进行结构方面的研究。实验表明,第一步的碱法可以有效破坏人发鳞片层;最佳提取工艺为:还原剂用量为0.75mol/L、尿素用量为8mol/L、处理温度为80℃,SDS用量为0.02mol/L时,处理5h,此方法人发纤维溶解率高达55%,角蛋白提取率为90%左右;同时,提取的角蛋白分子结构保存度比较完整,分子量较高,主要集中在25~37kDa。在人发角蛋白提取研究的基础上,将角蛋白溶液与纤维素进行共混,制备角蛋白/纤维素共混材料,同时以戊二醛为交联剂对二者进行交联,对比了共混与交联两种工艺,并通过红外光谱、X射线衍射、机械强力测试、吸湿保湿性能测试等手段对制备的膜材料进行表征。交联膜效果要优于共混膜,并且进一步对交联膜的制备工艺进行了优化,人发角蛋白与纤维素最佳共混比例为2:8,最佳交联条件为交联剂浓度为1g/L,交联温度为40℃,交联时间为4h。将角蛋白溶液与聚乙烯醇(PVA)共混制备膜材料。将二者以不同的比例进行共混,探究了二者的最佳比例。通过机械性能测试、吸湿保湿性能测试以及X射线衍射、红外光谱等手段对制备的膜材料进行了性能及结构的研究。当人发角蛋白与PVA共混比例为3:7时相容性较好;并且共混之后可以使共混材料具有较好的紫外吸收性能;同时,膜具有较好的热稳定性。
【关键词】：人发纤维 角蛋白 纤维素 聚乙烯醇 共混
【学位授予单位】：青岛大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB33;O636
【目录】：

• 摘要2-3
• abstract3-7
• 第一章 绪论7-18
• 1.1 人发角蛋白性能及应用7-12
• 1.1.1 人发纤维结构7-8
• 1.1.2 人发角蛋白结构与性能8-10
• 1.1.3 角蛋白提取方法10-11
• 1.1.4 人发角蛋白的应用11-12
• 1.2 纤维素简介12-15
• 1.2.1 纤维素结构与性能12-13
• 1.2.2 纤维素溶解方法13-14
• 1.2.3 纤维素的应用14-15
• 1.3 聚乙烯醇简介15-16
• 1.3.1 聚乙烯醇结构与性能15
• 1.3.2 聚乙烯醇的应用15-16
• 1.4 研究的目的、意义及主要内容16-18
• 1.4.1 研究目的及意义16-17
• 1.4.2 研究内容17-18
• 第二章 人发角蛋白的提取工艺研究18-32
• 2.1 引言18
• 2.2 实验材料、药品与仪器18-19
• 2.2.1 实验材料18
• 2.2.2 实验药品与仪器18-19
• 2.3 实验内容19-20
• 2.3.1 人发角蛋白的提取19
• 2.3.2 扫描电镜测试19-20
• 2.3.3 溶解率计算20
• 2.3.4 提取率计算20
• 2.3.5 SDS-PAGE凝胶电泳测试20
• 2.3.6 傅里叶红外光谱测试20
• 2.4 结果与讨论20-31
• 2.4.1 碱处理效果分析20-21
• 2.4.2 还原处理过程中各影响因素分析21-26
• 2.4.3 角蛋白的分子量分布26
• 2.4.4 角蛋白结构分析26-31
• 2.5 小结31-32
• 第三章 纤维素/人发角蛋白膜的制备及性能研究32-44
• 3.1 引言32
• 3.2 实验材料、药品与仪器32-33
• 3.2.1 实验材料32
• 3.2.2 实验药品与仪器32-33
• 3.3 实验内容33-35
• 3.3.1 共混膜的制备33
• 3.3.2 交联膜的制备33
• 3.3.3 失重率计算33-34
• 3.3.4 吸湿、保湿率计算34
• 3.3.5 傅里叶红外光谱测试34
• 3.3.6 X射线衍射测试34
• 3.3.7 强力测试34-35
• 3.4 结果与讨论35-43
• 3.4.1 制备工艺的选择35-39
• 3.4.2 交联膜制备工艺的优化39-43
• 3.5 本章小结43-44
• 第四章 聚乙烯醇/人发角蛋白膜的制备及性能研究44-54
• 4.1 引言44
• 4.2 实验材料、药品与仪器44-45
• 4.2.1 实验材料44
• 4.2.2 实验药品与仪器44-45
• 4.3 实验内容45-46
• 4.3.1 共混膜的制备45
• 4.3.2 机械性能测试45
• 4.3.3 吸湿、保湿率计算45-46
• 4.3.4 傅里叶红外光谱测试46
• 4.3.5 X射线衍射测试46
• 4.3.6 紫外-可见光透过率测试46
• 4.3.7 热重测试46
• 4.4 结果与讨论46-53
• 4.4.1 共混比例的确定46-48
• 4.4.2 共混膜红外光谱分析48-49
• 4.4.3 共混膜X射线衍射分析49-50
• 4.4.4 共混膜紫外透过率分析50-51
• 4.4.5 共混膜热性能分析51-53
• 4.5 本章小结53-54
• 结论54-55
• 参考文献55-60
• 攻读学位期间的研究成果60-61
• 致谢61-62

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