【摘 要】
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本文利用酶法从猪皮中提取胶原蛋白,在最大程度上保持其天然结构;使之与海藻酸钠共混,通过研究共混溶液的流变性,得到最优的共混纺丝原液;湿法纺丝制得一种新型纤维—海藻酸钠/
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本文利用酶法从猪皮中提取胶原蛋白,在最大程度上保持其天然结构;使之与海藻酸钠共混,通过研究共混溶液的流变性,得到最优的共混纺丝原液;湿法纺丝制得一种新型纤维—海藻酸钠/胶原蛋白共混纤维,并对其进行了相应的结构与性能表征。以胶原蛋白提取率为参考指标,分析了底物浓度、酶用量、温度、时间、pH值等工艺条件的影响,实验表明,酶法提取的最佳工艺条件为m(猪皮):v(0.5mol/L醋酸溶液)=1:10,m(酶):m(原料)=1:50,温度控制在4℃,提取时间72小时。在该工艺条件下胶原蛋白的提取率为20.37%,且提取的胶原蛋白没有发生变性,保持了天然的三股螺旋结构。研究不同共混比例、不同温度和不同剪切速率下,海藻酸钠/胶原蛋白纺丝溶液的流变性能,结果表明,海藻酸钠/胶原蛋白共混溶液为“切力变稀”型流体,随着温度的升高,溶液的非牛顿指数增大,结构粘度指数下降。在总浓度为3.5%的条件下,溶液的表观粘度随着胶原蛋白含量的增加先升高后下降;随着温度的升高,溶液的表观粘度下降,而且随着温度的升高,不同组成的共混溶液流变曲线趋于一致;随着剪切速率的增大,溶液的表观粘度逐步下降。优化海藻酸钠/胶原蛋白共混纤维的制备工艺,讨论了胶原蛋白含量、凝固时间和烘干温度等对纤维断裂强力的影响,确定了纺丝的最佳工艺条件为:胶原蛋白含量为15%;凝固浴中氯化钙浓度3.5%;凝固浴pH值为4.0;凝固时间为50s;烘干温度为50℃;纤维拉伸倍数为30%。该工艺条件下制得纤维的断裂强度为1.55cN/dT,断裂伸长率为33.68%,而且吸水率也较好。同时还发现使用乙醇凝固浴制得的纤维机械性能有很大的改善;在纺丝液中加入丙三醇也有利于纤维物理机械性能的提高。
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