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胶原蛋白复合纤维的制备

作　者: 闵雯
导　师: 张丽平
学　校: 北京服装学院
专　业: 纺织化学与染整工程
关键词: 胶原蛋白壳聚糖复合流变性湿法纺丝结构
分类号: TQ341.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 73次
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内容摘要

本文首先从溶解性和相容性两方面选择合适的高分子聚合物与胶原蛋白复合制备再生胶原蛋白蛋白纤维。采用流变仪、高湿界面张力仪等相关测试手段对纺丝原液的流变性、可纺性以及对电解质的稳定性等方面进行了研究，通过正交试验设计和单因素实验优化了湿法纺丝工艺，并探讨了湿法纺丝及后处理工艺对初生纤维力学性能及蛋白质流失率的影响，并对制得的复合纤维进行了结构和性能表征。实验结果表明：（1）复合材料的选择。水溶性壳聚糖的溶解条件与胶原蛋白最为相似，而且能与胶原蛋白在常温条件下，以任意比例形成均匀透明且具有可纺性的复合原液。（2）研究了胶原蛋白/壳聚糖纺丝原液在不同浓度及配比下的流变性。复合原液的表观粘度随剪切速率的增加而下降，为切力变稀的假塑性流体，n<1；胶原蛋白含量升高则表观粘度随之降低；（3）探讨了湿法纺丝工艺条件及后处理对胶原蛋白/壳聚糖复合纤维的影响。最优的凝固浴工艺是：凝固剂：碳酸钠、凝固浴浓度：15%、凝固长度：60cm、凝固浴温度：45℃。最佳拉伸定型条件为：水蒸汽拉伸、热定型时间60s。（4）在各最优化条件下纺丝并进行后处理的胶原蛋白/壳聚糖复合纤维的断裂强度：1.18cN·dtex-1、断裂伸长率为：3.98%，蛋白质含量为：30.18%，结晶度为：54.56%。（5）SEM图和热性能分析结果显示，胶原蛋白/壳聚糖复合纤维为均相的共混体系，纤维横截面为结构致密的椭圆形，纵向表面有沟痕。通过红外谱图分析，戊二醛交联处理后纤维发生缩醛化反应造成耐湿热性能的提高。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
前言  8-9
第1章文献综述  9-19
  1.1 再生蛋白纤维的研究状况  9-10
  1.2 胶原蛋白概况  10-12
    1.2.1 胶原蛋白的结构与性能  10-11
    1.2.2 胶原蛋白的提取  11-12
  1.3 再生胶原蛋白纤维的制备及应用  12-18
    1.3.1 再生胶原蛋白的常用复合材料  13-15
    1.3.2 再生胶原蛋白纤维的制备方法  15-16
    1.3.3 再生胶原蛋白纤维的应用  16-18
  1.4 课题的提出、内容及意义  18-19
第2章再生胶原蛋白纺丝原液的制备及性能测试  19-40
  2.1 实验部分  19-21
    2.1.1 实验材料及药品  19-20
    2.1.2 实验仪器  20
    2.1.3 实验内容  20-21
  2.2 测试方法  21
    2.2.1 液滴形态及表面张力的测试  21
    2.2.2 可纺性测试  21
    2.2.3 流变性能测试  21
  2.3 结果与讨论  21-39
    2.3.1 复合材料的选择  21-23
    2.3.2 纺丝原液的基本性能分析  23-25
    2.3.3 胶原蛋白/壳聚糖复合原液的可纺性  25-27
    2.3.4 胶原蛋白/壳聚糖复合溶液的流变性  27-37
    2.3.5 胶原蛋白/壳聚糖复合溶液对电解质的稳定性  37-39
  2.4 本章小结  39-40
第3章胶原蛋白/壳聚糖复合纺丝工艺研究  40-54
  3.1 实验部分  40-42
    3.1.1 实验材料及药品  40-41
    3.1.2 实验仪器  41
    3.1.3 实验方法  41-42
  3.2 测试方法  42-43
    3.2.1 复合纤维力学性能的测定  42-43
    3.2.2 复合纤维蛋白质含量的测定  43
    3.2.3 耐湿热性能的测定  43
  3.3 结果与讨论  43-53
    3.3.1 正交实验优化原液配制参数  43-45
    3.3.2 凝固浴工艺条件的确定  45-48
    3.3.3 后拉伸定型工艺条件的确定  48-50
    3.3.4 交联剂对纤维湿热性能的影响  50-53
  3.4 本章小结  53-54
第4章胶原蛋白/壳聚糖复合纤维结构性能表征  54-63
  4.1 实验部分  54
    4.1.1 实验材料  54
    4.1.2 实验仪器  54
    4.1.3 实验方法  54
  4.2 测试方法  54-55
    4.2.1 红外光谱的测定  54-55
    4.2.2 电镜扫描  55
    4.2.3 热性能曲线的测定  55
    4.2.4 XRD 的测定  55
  4.3 结果与讨论  55-63
    4.3.1 胶原蛋白/壳聚糖复合纤维的红外表征  55-58
    4.3.2 胶原蛋白/壳聚糖复合纤维的表面结构  58-59
    4.3.3 胶原蛋白/壳聚糖复合纤维热性能分析  59-61
    4.3.4 胶原蛋白/壳聚糖复合纤维的 XRD 分析  61-63
第5章结论  63-64
参考文献  64-67
攻读硕士学位期间发表的学术论  67-68
致谢  68

胶原蛋白复合纤维的制备

内容摘要

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