氧化纤维素交联改性羊毛角蛋白材料的制备及性能

发布时间：2020-04-19 01:45

【摘要】：羊毛角蛋白是羊毛纤维中最主要的成分,由于具有良好的生物相容性、生物降解性和再生性等优点而进入人类科研的视野。本文采用还原法(R法)和熔融尿素法(U法)从羊毛纱线中提取角蛋白,并将两种角蛋白进行红外光谱分析和分子量测定;以角蛋白溶解度和粘度为评价指标,探索出角蛋白再溶解过程所需溶剂以及溶剂比例变化规律。结果表明:两种角蛋白均保留着完整的酰胺结构,分子量分别为17-54 KD、14.4-25 KD;角蛋白再溶解过程表明:角蛋白在88%甲酸或0.08 mol.L~(-1)NaOH溶剂中的溶解性能最好,而且角蛋白也可以溶解在0.08 mol.L~(-1)的NaOH与DMSO或DMF、以及88%的甲酸与DMSO或DMF的复合溶剂中,但随着DMSO或DMF的加入,溶解度降低。以自制的平均粒径为0.893μm、醛基含量为64.17%的氧化纤维素为改性剂,分别对R法和U法提取的角蛋白进行改性,制备了两种改性角蛋白膜与气凝胶;并对它们的结构与性能进行了表征。结果表明:当复合膜中氧化纤维素含量为15%时,两种改性膜的拉伸强度均达到最大值4.49MPa(R法)和3.90MPa(U法),比纯角蛋白膜分别增加了5.24和5.96倍;断裂伸长率从32.50%增大到73.33%(R法),25.73%增涨到54.86%(U法);SEM表征可以看出,此时两种改性膜表面的纹路和凸起逐渐减少,表面平滑,氧化纤维素和角蛋白达到较好的相容性;红外谱图发现改性膜中醛基峰消失,出现新的、对应席夫碱中C=N伸缩振动吸收峰,说明复合膜中氧化纤维素与角蛋白发生了化学交联;改性后角蛋白膜的溶胀率、相对失重率以及含水量均减小,抗水性能大幅度提升。对于改性气凝胶:当改性剂体积分数为10%时,两种改性气凝胶的压缩强度和压缩率均达到最大,且承受的最大压力分别为单纯气凝胶的1倍和2.15倍;SEM观察发现改性气凝胶的密度、孔隙率均随氧化纤维素含量的增加而增大;XRD表明,改性剂后,气凝胶结晶度有所降低。但改性膜和气凝胶的力学性能均未达到较高水平,有待进一步研究。
【图文】：

的再溶解性能，提取的角蛋白不能完全溶解在水、醇类、DMF、DMSO蛋白在酸和碱溶剂中以及混合溶剂中的溶解情况。试均是用 10 ml 溶剂在室温下溶解 0.01 g 角蛋白，通过磁表记录角蛋白完全溶解所需时间，平行测定三次，取其平，来确定溶解效果。混合溶剂溶解测试过程：室温下将角蛋加边搅拌，直至部分角蛋白不再溶解，，停止加入，计算此论基本性状和角蛋白溶解率 的提取工艺制得角蛋白的实物如图 1、图 2 所示（左面 R-角

的再溶解性能，提取的角蛋白不能完全溶解在水、醇类、DMF、DMSO蛋白在酸和碱溶剂中以及混合溶剂中的溶解情况。试均是用 10 ml 溶剂在室温下溶解 0.01 g 角蛋白，通过磁表记录角蛋白完全溶解所需时间，平行测定三次，取其平，来确定溶解效果。混合溶剂溶解测试过程：室温下将角蛋加边搅拌，直至部分角蛋白不再溶解，停止加入，计算此论基本性状和角蛋白溶解率 的提取工艺制得角蛋白的实物如图 1、图 2 所示（左面 R-角
【学位授予单位】：北京服装学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TQ936

【参考文献】

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本文编号：2632786