纖維素-角蛋白復(fù)合材料的制備及其性能研究.pdf

1、纖維素和角蛋白是地球上儲備量較大的可再生資源,但是利用率都比較低,目前纖維素/角蛋白復(fù)合材料的研究和應(yīng)用還處于初級階段。這是因?yàn)榻堑鞍字写罅慷蜴I形成特殊三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),使角蛋白再生利用受到很大的限制;并且由于纖維素膜或纖維的濕態(tài)強(qiáng)度較差,嚴(yán)重限制了纖維素的應(yīng)用。
　　 為了彌補(bǔ)純纖維素和純角蛋白材料各自的缺陷,本實(shí)驗(yàn)將角蛋白加入到纖維素溶液中,并加入交聯(lián)劑,通過分子鏈之間的交聯(lián),改善純纖維素膜和纖維的力學(xué)性能,提高纖維素和角蛋白

2、的利用率。采用傅立葉變換紅外光譜儀(FTIR)、熱重分析儀(TGA)、掃描電子顯微鏡(SEM)、萬能壓力試驗(yàn)機(jī)等測試儀器分析復(fù)合材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)、熱穩(wěn)定性、表面形貌、力學(xué)性能。本課題主要從以下幾個方面展開工作:(1)采用化學(xué)還原法從廢棄羊毛中提取羊毛角蛋白,并研究在透析液中加入十二烷基磺酸鈉(SDS)對角蛋白提取的影響,確定角蛋白提取條件;結(jié)果表明:所提取的角蛋白分子量集中在50～70 kD,在二級結(jié)構(gòu)中,角蛋白中α-螺旋結(jié)構(gòu)的比例有所降

3、低,β-折疊結(jié)構(gòu)和無規(guī)線團(tuán)結(jié)構(gòu)的比例有所增加,在透析液中加入少量的SDS,角蛋白的產(chǎn)率從56％增加到78％;(2)制備不同比例的纖維素/角蛋白復(fù)合膜,并加入戊二醛或乙二醇二縮水甘油醚(EGDE)作為交聯(lián)劑,制備兩種不同的交聯(lián)復(fù)合膜,結(jié)果表明:用甲醇做凝固浴比水做凝固浴的純纖維素膜的熱穩(wěn)定性、力學(xué)性能要高,戊二醛為交聯(lián)劑的復(fù)合膜熱穩(wěn)定性和力學(xué)性能沒有明顯提高,但以EGDE為交聯(lián)劑復(fù)合膜的熱穩(wěn)定性提高了60℃,拉伸強(qiáng)度提高了近1倍;(3)制