蛋白质生物降解材料的应用开发是近年来纺织材料领域的研宄热点,但如何避免使用共混或交联等处理手段制备水稳定的蛋白质纺织产品,如何利用蛋白质材料获得非传统纺织产品一直是生物材料领域的研究难点。蛋白质是由氨基酸有机基团和肽键(拔基和氨基结合而成)结合而成的有机化合物,由分子间与分子外的分子力结合而成的复杂的三维结构的生物大分子,具有很强的成膜能力。蛋白质材料在结构上同时具有亲水和疏水片段,对多数蛋白纤维、热塑性纤维亲和性较强;同时,蛋白质材料的官能团数量和种类较丰富,易于进行改性处理,是理想的装料原料。蛋白质是储量丰富的天然高分子,若作为纺织装料的原料,具有可再生、可降解、无毒、廉价的优点。

制备小麦蛋白与大豆蛋白纤维和膜,对于蛋白质溶解程度的要求较低,部分蛋白质大分子可以呈无规线团状存在于溶液中,部分不溶解的蛋白质颗粒的存在还可以起到类似于复合材料中增强体的作用,提高材料强度,但是同时会导致纤维直径较大。然而,蛋白质装料对蛋白质溶解程度的要求较高,以便装料可以更好地渗透入纤维内部,起到粘合的作用。因此,开发低毒性、对蛋白质降解可控的溶解方法,对实现蛋白质装料的制备具有重要意义。然而,高分子溶解程度、分子量大小及衆纱种类等直接影响到衆料上衆率及架纱的性能。因此,利用碱溶解的蛋白质制备装料,需在水解的同时,控制对分子主链的破坏,获得分子量适中且粘度适中的蛋白溶液。

低成本、良好的成膜性、粘性和易降解性都使得植物蛋白成为理想的PVA装料代替物。然而,蛋白质在纤维表面的成膜性及上衆后的衆纱性能还未被研究。蛋白质在废水处理厂生物降解性的研究也很有必要。本研究将基于开发动植物蛋白纤维的研宄基础,以农业副产品和动物毛羽等废弃物中大量存在的蛋白质为原料,开发在性能上和价格上具有竞争力的新型蛋白质装料。本论文开发的动植物蛋白质衆料,是性能优异、高附加值低碳排的纺织衆料。

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