再生蛋白纤维的成形与结构性能研究
废弃物资源的有效利用和环境保护已成为当今人们关注的两个重大问题。每年我国都会产生大量的富含角蛋白的废弃物，不仅造成严重的环境污染，而且造成了巨大的资源浪费。本研究从环保及废弃物的高值转化为出发点，以羽毛中提取的角蛋白和聚乙烯醇为原料，开展角蛋白/聚乙烯醇共混溶液纺丝成形的研究工作。主要研究内容如下：
1．角蛋白的提取。重点研究提取液配方和提取条件对角蛋白分子量及其分布的影响，同时兼顾产物得率。获得了能够满足纺丝要求的角蛋白，其分子量达到3.64×10<'4>，分散系数为1.508。
2．角蛋白/聚乙烯醇纺丝原液的流变性能及可纺性研究。结果表明不同配比的角蛋白/PVA共混纺丝溶液均为切力变稀流体，随着共混纺丝溶液角蛋白含量的减小、温度的降低，非牛顿指数变小，非牛顿性增强；在一定范围内，增加角蛋白含量、升高温度有利于改善溶液的流变性和可纺性。但纺丝溶液温度以不超过70℃、浓度不超过15％为宜。
3．角蛋白/聚乙烯醇纺丝成形研究。通过在纺丝溶液中加入交联剂、对凝固及缩醛化过程的控制等有效解决了蛋白质的流失问题，制得纤维蛋白质保留率达到91.8％。系统研究了角蛋白/聚乙烯醇纺丝溶液的凝固、拉伸及后处理等对纤维结构与性能的影响。对成形条件进行了优化，最佳条件为：凝固浴浓度：400g/L，凝固浴的温度：45℃；拉伸倍数：6.4倍；热处理温度：210℃，热处理时间：2min；缩醛化温度：65℃，硫酸浓度：175g/L甲醛浓度：50g/L，缩醛化时间：20min。制得的再生蛋白纤维中，蛋白质的存留率为91.8％，水中软化点温度为108℃，纤维的强度为2.3 cN/dtex，含30％角蛋白的再生蛋白纤维，其回潮率为9.8％，当再生蛋白纤维中蛋白质含量超过30％时其回潮率比棉要好，与蚕丝相当。
再生蛋白纤维;纺丝成形;结构与性能;角蛋白;聚乙烯醇;纺丝溶液;热处理温度;纤维蛋白质;缩醛化;废弃物;提取;凝固浴浓度;蛋白含量;流变性;可纺性;回潮率;共混;蛋白分子量;非牛顿指数;蛋白质含量
华南理工大学
硕士
材料学
刘维锦
2007
中文
TQ340.142;TQ340.41
53
2008-01-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）