膠原蛋白-羧甲基纖維素共混膜性能的研究.pdf

1、制革廢棄物的大部分是皮邊角余料，其中膠原蛋白占80％以上，膠原蛋白不僅是豐富的蛋白質、氨基酸營養(yǎng)源，同時是優(yōu)良的功能性生物高分子材料，其特有的生物學特性在醫(yī)藥、食品、造紙、功能性保健品、化妝品、農(nóng)業(yè)等多個領域都具有廣泛的應用前景，因此，回收利用皮邊角余料中的膠原蛋白資源具有重要意義。 本論文基于我國制革廢棄物的應用研究現(xiàn)狀及膠原蛋白的性能優(yōu)勢與缺點，在減輕制革污染的同時，變廢為寶，以高值轉化為目的，對從皮革廢棄物中提取膠原蛋白

2、進行深入研究，圍繞膠原蛋白的應用特性和與羧甲基纖維素共混制備的膜材料進行了研究。充分利用IR、SEM、X-RD、DSC等觀察測試手段，通過大量正交試驗及單因素試驗，對膠原蛋白與羧甲基纖維素質量配比、成膜溫度、成膜pH值、儲存時間、添加劑用量等進行了廣泛的研究；并對共混膜的形態(tài)結構、結晶結構和熱性能進行了一定程度的分析。 MgO酶法水解相結合的方法處理廢革屑提取膠原蛋白的質量較好，最佳的提取工藝為：水解溫度60℃；液比為1∶15

3、；時間為8h；MgO用量為7％；胰酶用量為0.2％。另外，水洗可以大幅度降低鉻革屑的灰分含量。經(jīng)過水洗后，水解產(chǎn)物的灰分和鉻含量都有所下降，且產(chǎn)物的色澤也有很大的改觀。 膠原蛋白是一種十分典型的兩性聚電解質，其黏度的變化隨pH值的變化比較復雜；同時，膠原蛋白溶液的黏度還受到環(huán)境的溫度、溶液的質量百分含量以及膠原蛋白溶液的儲存時間影響。 膠原蛋白和羧甲基纖維素能成功制備共混膜。確定了流涎法制備共混膜的最佳工藝條件。羧甲

4、基纖維素與膠原蛋白質量比、成膜溫度、甘油質量百分含量及pH值等對成膜性能均有較大的影響。最佳制備條件為：羧甲基纖維素與膠原蛋白質量比為1∶2；成膜溫度為50℃；甘油質量百分含量為2.5％；pH值為5.0。 膠原蛋白的兩性電解質性質，使得它與陰離子羧甲基纖維素共混后，兩者之間形成強烈的靜電作用，加之氫鍵、范德華力等貫穿網(wǎng)絡的相互作用，會形成一種性能穩(wěn)定的聚合電解質絡合物的，能顯著提高膜的力學性能。 少量的甘油對膜可以起

5、到增塑的作用，能改善膜的韌性，提高膜的力學性能；添加少量的戊二醛可以很好的改善共混膜的物理性能。此外，用甘油水溶液處理共混膜也能改善膜的物理性能，而且增大了膜的孔徑，改善了膜的透水汽性能。 通過掃描電子顯微鏡的觀察發(fā)現(xiàn)：采用流涎法制備的膠原蛋白膜具有均質和較為致密的結構，甘油水溶液處理過的共混膜形成了致密的多孔層。 利用紅外光譜儀、廣角X-射線衍射儀以及差式掃描量熱儀對共混膜進行分析發(fā)現(xiàn)：羧甲基纖維素與膠原蛋白在共混