再生丝素蛋白纤维干湿法纺丝成型研究

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随着人们对绿色环保意识的重视,再生蛋白纤维良好的生物相容性以及健康护肤等诸多优良特征,使再生丝素蛋白纤维的研究受到人们的重视。本文采用废弃的柞蚕丝素纤维作为原料制备纺丝原液。采用凝固浴、预拉伸浴、热水浴、水洗以及干燥成型的纺丝流程。采用干湿法纺丝技术对丝素蛋白纤维实现再生。研究凝固浴、预拉伸浴和热水浴对再生蛋白的影响。研究发现,凝固浴工艺参数为:硫酸铵浓度为40%、温度在15℃左右、空气层高度是3cm、喷丝头拉伸为2倍。凝固浴浓度和温度都是通过双扩散来影响初生纤维的凝固。当原液细流的凝固比较缓慢时,形成的纤维结构比较致密,且皮芯结构得到改善。空气层高度为3cm时得到的初生纤维表面明显比湿纺光滑,沟槽减少,且取向和解取向达到平衡,纤维的力学性能得到改善。喷丝头牵伸为2倍时,纺丝较稳定。预拉伸浴的工艺参数为:乙醇为浓度5%、溴化锂浓度为2%、温度为15℃。通过偏光显微镜和X-衍射发现预拉伸倍数为2.2倍时纤维的取向度比较高。热水浴中水温为70℃时,纤维的拉伸倍数比较高。随着总拉伸倍数的逐步提高,纤维表面沟槽、裂缝逐渐减少,内部孔洞、空隙逐渐减小,纤维的沸水收缩率逐渐降低,结构尺寸越来越稳定。但纤维构象变化并不显著,多以无规卷曲和α螺旋结构为主,存在少量的β折叠结构,晶型结构也仍是大量的不稳定的SilkⅠ型结构。
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