论文部分内容阅读
南极磷虾蛋白资源丰富,然而在化纤行业应用极少。本文采用碱法从南极磷虾虾肉中,提取磷虾蛋白。分析碱法提取的最优工艺参数,然后将磷虾蛋白(AKP)与海藻酸钠(SA)、聚乙烯醇(PVA)共混,研究共混溶液的流变性与相容性,得到优良的共混纺丝溶液。采用湿法纺丝和静电纺丝技术制备新型的南极磷虾蛋白纤维,最后对纤维的结构形态及性能进行表征。实验以南极磷虾蛋白质提取率为衡量标准,分析了碱浓度、反应温度、反应时间等工艺条件的影响,实验结果表明,碱法提取的最佳工艺条件为m(碱液)：m(虾粉)=10：1、碱液质量分数为2%、反应温度60℃、反应时间5 h。研究了磷虾蛋白与不同高聚物共混比例、在不同温度不同剪切速率下,SA/AKP、PVA/AKP、SA/AKP/PVA纺丝溶液的流变性能,结果表明,纺丝溶液均属于“切力变稀”型流体,温度升高结构粘度指数下降,可纺性增强。分别讨论了SA/AKP、PVA/AKP、SA/AKP/PVA共混纤维的制备工艺,分析了凝固浴组成、温度及凝固时间和磷虾蛋白质含量对纤维力学性能的影响,确定SA/AKP纺丝的最佳工艺条件为：Ca2+质量浓度为5%的溶液与PEG质量浓度为3%的溶液比例等于4：1、凝固浴温度20～30℃、凝固时间40～60 s；PVA/AKP最佳工艺条件为:Na2SO4凝固浴浓度20%～30%、凝固浴温度20～25℃,蛋白质含量为10%时PVA/AKP 共混纤维断裂强度为188 cN/dtex,断裂伸长为231.5%。利用三元相图方法分析了SA/AKP溶液组成、凝固剂含量、溶剂对凝固成型的关系,并对SA/AKP/PVA共混溶液进行静电纺丝,确定静电纺丝最佳工艺条件为SA:AKP:PVA=5:5:90,电压为36 kV,流量为0.1 ml/h。实验结果表明海藻酸钠、聚乙烯醇等高聚物均能与南极磷虾蛋白质在一定条件下共混得到稳定的可纺溶液,进行湿法纺丝或者静电纺丝获得一定浓度的磷虾共混蛋白纤维。