海藻酸鈉 南極磷蝦蛋白復(fù)合纖維的制備及性能研究

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1、研究與開發(fā)C合HIN成A纖SYN維THE工TIC業(yè)F，I2B0E1R4，3IN7D(U1S)T：R1Y7海藻酸鈉／南極磷蝦蛋白復(fù)合纖維的制備及性能研究郭靜，李學才，萬偉娜，有祥康，管福成，劉元法(大連工業(yè)大學紡織與材料工程學院，遼寧大連116034)摘要：采用濕法紡絲技術(shù)制備了海藻酸鈉／南極磷蝦蛋白質(zhì)(SA／AKP)復(fù)合纖維，研究了纖維力學性能的影響因素。結(jié)果表明：SA／AKP復(fù)合纖維的斷裂強度隨著蛋白質(zhì)含量、凝固浴溫度、凝固時間的增加而減小，隨鈣離子濃度的增加而先增大后減?。荒虅┾}離子與聚乙二醇溶液質(zhì)量比為4：1，制得SA／AKP復(fù)合纖維的斷裂強度達1．21cN／dt

2、ex，AKP的加入導(dǎo)致復(fù)合纖維的熱失重增大。關(guān)鍵詞：海藻酸鈉南極磷蝦蛋白質(zhì)復(fù)合纖維力學性能熱穩(wěn)定性中圖分類號：TQ341．9文獻標識碼：A文章編號：1001。0041(2014)01．0017—04南極磷蝦是一種高蛋白質(zhì)含量的海洋生物，狀態(tài)下脫泡，分別配制AKP質(zhì)量分數(shù)為10％，由于其本身特性不能直接使用，因此合理開發(fā)利20％，30％，40％的紡絲溶液，依次標記為1，2，用磷蝦資源十分重要。由于蛋白質(zhì)含有的氨基酸3，4試樣。與人體皮膚結(jié)構(gòu)相似，如果將其用于纖維，將使纖取紡絲溶液，在PEG，CaC1：，HO混合溶液中維具有良好的皮膚親和性J。許多國家都在研擠出凝固成形，經(jīng)水

3、洗、拉伸后，用磷酸二氫鈉和究可再生的蛋白質(zhì)纖維J。但鮮見利用南極磷醚化硅油混合水溶液浸漬，烘干定型后得到基于蝦蛋白(AKP)制備纖維的報道。作者采用南極SA／AKP復(fù)合纖維。磷蝦蝦粉以及海藻酸鈉(SA)為原料，采用堿提取1．3分析與測試法提取AKP，最后采用濕法紡絲技術(shù)制備了一種力學性能：采用單絲強力儀測試，實驗條件為新型的高蛋白含量的SA／AKP蛋白復(fù)合纖維，將溫度20，濕度65％，拉伸速度20mm／min，夾其用于人造假發(fā)有很好的發(fā)展空間。頭隔距10mm。熱穩(wěn)定性能：采用美國rA公司的Q50型熱1實驗重分析儀測定，測試中選擇升溫速度為2O℃／1．1原料及儀器min，掃

4、描溫度為室溫一800oC，氣氛為高純氮氣，SA粉末：相對分子質(zhì)量(3．5～4．0)×10，青流量為40～60mL／min。島明月海藻集團有限公司產(chǎn)；無水氯化鈣：西隴化工股份有限公司產(chǎn)；氫氧化鈉：天津市瑞金特化學2結(jié)果與討論品有限公司產(chǎn)；聚乙二醇(PEG1000)：天津市大茂2．1SA／AKP復(fù)合纖維力學性能影響因素化學試劑廠產(chǎn)；AKP：相對分子質(zhì)量約50000，實2．1．1AKP含量驗室自制。從圖1可以看出，隨著AKP含量的增加，SA／小型濕法紡絲機：實驗室自制；單絲強力儀：AKP復(fù)合纖維的斷裂強度呈下降趨勢，而斷裂伸萊州電子儀器有限公司制；Q50型熱重分析儀：美長率則是

5、先下降，然后增大最后下降。這是因為國TA公司制。SA纖維的凝固成形主要是SA與Ca結(jié)合形成1．2SA／AKP復(fù)合纖維的制備穩(wěn)定的“蛋殼”結(jié)構(gòu)，交聯(lián)網(wǎng)狀的“蛋殼”結(jié)構(gòu)增強將s溶液在60℃下攪拌30～60min，使sA了分子間的作用力，限制了大分子鏈運動的能力，完全溶解，得到溶液A；將AKP溶解在質(zhì)量分數(shù)很大程度上抵御分子的變形，導(dǎo)致纖維變形小，強為0．1％～0．5％的NaOH溶液中，在30—60℃的度高。SA／AKP復(fù)合纖維的凝固成形是sA“蛋磁力攪拌器中攪拌10～20min，使AKP完全溶收稿日期：2013—09，08；修改稿收到日期：2013．12-20。解，得到溶液B

6、。將一定比例的A與B(SA：AKP作者簡介：郭靜(1962一)，女，博士，教授，從事高分子材料質(zhì)量比為9：l一6：4)共混攪拌均勻，并在真空成形與改性研究。E—mail：gul1．g8161@163．corn。18合成纖維工業(yè)2014年第37卷殼”結(jié)構(gòu)形成與蛋白質(zhì)的活性端基(主要是羧酸)Ca¨含量高，離子交換能力強，在絲條的外表面很與鈣離子反應(yīng)綜合作用的結(jié)果。隨著蛋白質(zhì)含量快發(fā)生凝固阻礙了Ca“向內(nèi)的交換，纖維容易形的增加，纖維的有序、完整的結(jié)構(gòu)遭到變形、破壞，成皮芯結(jié)構(gòu)，纖維變得脆而弱，然而不充足絲條內(nèi)變得紊亂，蛋殼結(jié)構(gòu)不規(guī)整，有缺陷，硬鏈段變短，部交換使得纖維具有較高

7、的斷裂伸長率。隨著溶纖維斷裂強度下降，同時軟鏈段得到發(fā)展，纖維變液中Ca含量的減少，離子交換能力下降，形成得柔軟，所以斷裂伸長率變大，但是蛋白質(zhì)含量繼的皮層相對較薄、致密性較低，有更多的ca透續(xù)增加，導(dǎo)致結(jié)晶區(qū)域分散，分子間的相互作用力過皮層與芯層，并導(dǎo)致芯層凝固，使承受外力的有變?nèi)?，使纖維的斷裂強度和斷裂伸長率降低。效分子數(shù)增多，纖維的力學性能變好；PEG的加入使得凝固浴中形成更緩和的交換環(huán)境，離子交f換更充分，纖維力學性能更好，斷裂伸長率也有所提高。Z斛3＼當CaCI，：PEG質(zhì)量比為2：1時，纖維的力垂嘿學性能急劇下降，