羊毛溶解及角蛋白膜的制備和結(jié)構(gòu)性能研究.pdf

1、角朊是一種復(fù)雜的蛋白質(zhì)化合物，由許多種α-氨基酸縮合而成的鏈狀大分子。在羊毛纖維中，角朊大分子并不是單獨(dú)一根一根獨(dú)立存在的，它們相互之間有著密切的聯(lián)系，有些區(qū)域中互相聯(lián)系得相當(dāng)緊密，排列得規(guī)則而整齊；有些區(qū)域混亂纏結(jié)為多交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。大分子鏈呈沿軸向螺旋規(guī)整的排列，相互之間依靠著胱氨酸的鍵、氫鍵和氨基酸的側(cè)鏈端而形成的鹽式鍵聯(lián)系著，形成一個(gè)緊密穩(wěn)定的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使得羊毛纖維不易被水、鹽，稀酸和稀堿溶液溶解。 本課題的目的是尋找一種

2、能將羊毛大分子間的作用，特別是氫鍵、二硫鍵打開(kāi)，破壞交聯(lián)而又有助于溶脹，不損傷主鏈的選擇性溶劑，將羊毛溶解成角朊蛋白溶液；制備角朊蛋白膜，從理論上分析和探討制膜工藝條件和膜的結(jié)構(gòu)、性能之間的關(guān)系，獲得角朊膜的制備方法和控制其結(jié)構(gòu)、性能的途徑：對(duì)角朊膜各性能作測(cè)試與研究分析，了解角朊膜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外觀形態(tài)。 本論文闡述了以下幾項(xiàng)研究工作： ①在研究了酸、堿對(duì)羊毛溶解的作用后，決定選用無(wú)機(jī)溶劑來(lái)處理羊毛纖維，既較好地制取了角

3、朊蛋白溶液，又避免了對(duì)角朊蛋白的過(guò)份損傷，以獲得較高的羊毛角朊的溶解率。 ②用正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)不同影響因素不同水平分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，采用綜合平衡法分析得出溶劑各因素水平的最佳配置。 ③運(yùn)用傅立葉變換紅外光譜(FTIR)技術(shù)對(duì)羊毛、由該羊毛溶解制成的角朊蛋白膜、再生羊毛和腈綸進(jìn)行對(duì)比分析。通過(guò)顯微FTIR光譜的特征峰討論，比較了此類試樣在組成和結(jié)構(gòu)上的差別。 ④用灰色系統(tǒng)理論中的關(guān)聯(lián)度分析角朊膜的熱水溶失率，指出純膜和加

4、醇膜各因素對(duì)其熱水溶失率的關(guān)聯(lián)秩位。 ⑤采用添加醇類的手段制備角朊加醇膜，探討了角朊純膜和加醇膜的斷裂應(yīng)力、斷裂伸長(zhǎng)率、熱水溶失率、回潮率、浸潤(rùn)接觸角等性能。指出添加醇類后，能改變角朊的機(jī)械性能，降低膜的熱水溶失率，改善膜的吸濕性能。 ⑥采用掃描電鏡觀察角朊膜在常溫和高溫(80℃)下拉斷的角朊膜截面，指出在常溫下拉斷的角朊膜截面大分子或原纖排列紊亂，許多原纖由于長(zhǎng)距離抽拔，頭端已從結(jié)晶區(qū)中拔出游離；而在高溫(80℃)下拉