羊毛角朊蛋白膜的高性能化和表征.pdf

1、羊毛角朊是一種生物蛋白，由20多種α氨基酸組成，以皮層細(xì)胞形式存在于基質(zhì)和微原纖中，占羊毛總成分的95％。羊毛角朊蛋白包括中長(zhǎng)蛋白、高或超高硫蛋白、高—氨基乙酸—酪氨酸蛋白三類。羊毛角朊中二硫鍵交聯(lián)形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)給其再利用帶來一定難度。 本課題的目的是得到一種高性能的角朊蛋白膜，無毒、無污染、高純度，具有一般的機(jī)械性能和較好柔軟性。分為幾個(gè)部分：將羊毛中的角朊成分提取出來，主要問題是將二硫鍵打破同時(shí)又不破壞大分子主鏈；得到具有一

2、定性能的羊毛角朊膜，并探討成膜工藝與膜的各種性能之間的關(guān)系；采用各種方法對(duì)角朊膜進(jìn)行表征，了解角朊膜的結(jié)構(gòu)；進(jìn)行多孔膜制備的探討。 本論文闡述了以下幾項(xiàng)研究工作： ①進(jìn)行溶解方法的篩選，在簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，采用無機(jī)鹽Na2S2O5以及其他試劑混合與羊毛作用，選用主溶劑濃度、助劑濃度以及溶解溫度作為主要因子，以溶解率和分子量分布作為目標(biāo)因子，進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，采用直觀方法，ANOVA過程以及平衡理論進(jìn)行分析得到最優(yōu)的溶解

3、工藝。 ②采用延流法成膜，研究不同成膜工藝參數(shù)（增塑劑含量以及成膜溫度）和最終得到的角朊致密膜機(jī)械性能（包括延伸性能、彎曲性能、壓縮性能）之間的關(guān)系，分析得到最優(yōu)的成膜方案。同時(shí)給出角朊致密膜的基本性能指標(biāo)。 ③運(yùn)用紫外光譜以及傅立葉變換紅外光譜（FTIR）技術(shù)對(duì)羊毛、角朊蛋白溶液以及角朊蛋白膜進(jìn)行分析。對(duì)角朊蛋白溶液的分析得到其濃度的標(biāo)定曲線，對(duì)角朊致密膜的透光度以及紫外吸收情況分析得出其為透明膜并且透明度隨成膜工藝會(huì)

4、有所變化，角朊膜同時(shí)也具有吸收紫外線功能。比較羊毛與角朊膜的紅外光譜圖以及不同還原劑處理得到的角朊蛋白膜的紅外光譜圖，得到它們間的結(jié)構(gòu)異同。 ④使用DSC、DMA、X—RAY以及SEM表征羊毛角朊蛋白膜的內(nèi)在結(jié)構(gòu)以及外觀結(jié)構(gòu)。純羊毛角朊膜的玻璃化轉(zhuǎn)變峰值在90．2℃，但含有甘油的羊毛角朊膜的玻璃化溫度在72℃到79℃之間，玻璃化轉(zhuǎn)變區(qū)非常寬。DMA結(jié)果表明其玻璃化溫度在108℃左右。增塑膜的熔融溫度在200℃附近。廣角X-射線衍