羊毛角蛋白的共与增塑成膜及纺丝性能初探.pdfVIP

羊毛角蛋白的共混与增塑成膜及纺丝性能初探 中文摘要 羊毛角蛋白的共混与增塑成膜及纺丝性能初探 中文摘要 我国羊毛资源面临短缺，同时有大量的羊毛下脚料和劣质羊毛被丢弃，不仅 是对天然蛋白资源的一种浪费，也会造成环境污染。因此，为了使废弃羊毛资源 得到充分利用，研究羊毛的再生利用就显得尤为重要。本文采用还原C法制备羊毛 角蛋白溶液，通过添加增塑剂和成膜性较好的高分子材料制备角蛋白共混膜，研 究膜的结构和性能，为角蛋白膜在降解膜、轻包装膜和生物医用膜等领域的潜在 应用提供理论参考。采用湿法纺丝制备羊毛角蛋白/PVA复合长丝，并对丝条的外 观形态和力学性能进行了初步探讨，为羊毛角蛋白纤维的工业化生产提供一定的 理论基础。 首先，通过还原 C 法来溶解羊毛制备角蛋白溶液，将角蛋白溶液分别与海藻 酸钠、羧甲基纤维素钠和PVA 溶液以一定比例共混，制得角蛋白/海藻酸钠共混膜、 角蛋白/羧甲基纤维素钠共混膜和角蛋白/PVA 共混膜，并对共混膜的外观形态、分 子结构、聚集态结构、热性能和力学性能进行了分析。结果表明，共混膜在宏观 上出现两相，角蛋白与海藻酸钠、CMC 和PVA 之间具有良好的相容性；随着共混 膜中角蛋白含量的增加，共混膜的结构特征逐渐转向角蛋白型；与纯角蛋白膜相 比，角蛋白/海藻酸钠共混膜的力学性能有一定的改善，角蛋白/CMC 共混膜的断 裂应力得到改善，但韧性没有很大的改变，角蛋白/PVA 共混膜的力学性能有较大 改善。 其次，通过丙三醇增塑纯角蛋白膜和通过丙三醇与聚乙二醇增塑角蛋白 /CMC(30/70)共混膜，并对增塑膜的外观形态、分子结构、聚集态结构、热性能和 力学性能进行分析。结果表明，丙三醇对角蛋白具有一定的增塑效果，但丙三醇 用量过多会致使共混膜的力学性能恶化。PEG 和丙三醇增塑K/CMC(30/70) 的效果 相差不大，随着PEG 和丙三醇的添加量的增加，共混膜的断裂应力和初始模量出 现下降，而断裂伸长率却增大。 最后，通过在自制的简易纺丝设备上进行纺丝实验，得到角蛋白/PVA 初生丝 I 中文摘要 羊毛角蛋白的共混与增塑成膜及纺丝性能初探 条，并对丝条的外观形态和力学性能进行了分析。结果表明，不同凝固浴中纺出 丝条的纵向为柱状带有凹槽，横截面呈现出扁圆形的中空疏松结构。角蛋白 /PVA(30/70) 在不同凝固浴中纺成的丝条的断裂强度和断裂伸长率都是硫酸铵＞ 硫酸钠＞硫酸铝＞硫酸镁。在硫酸铵饱和溶液为凝固浴中纺成的丝条，随着 PVA 含量的增多，丝条的断裂伸长率和断裂强度都是先增大后降低；随着纺丝液的质 量分数增大，丝条的断裂强度逐渐增大，而断裂伸长率却是降低。 关键词：角蛋白；溶解；共混膜；凝固浴；湿法纺丝 作 者：柯天宇 指导老师：杨旭红（教授） II The preparation of wool keratin blend and plastic membrane and its spinning performance Abstract The preparation of wool keratin blend and plastic membrane and its spinning performance Abstract The wool resource is shortage. It is estimated that a large number of low-quality wool and wool scraps were disposed every year, which will not only waste the na