再生蛋白复合纤维结构与性能研究

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2、q'13{单位代码!!!!!万窖互程斜分类号TSl025l丝学眩顽士亏谨论支论文题目再生蛋白复合纤维结构与性能研究学科专业：堕堡塑塑兰堕塑曼塑盐学号：!!!!!!研究生姓名：垫堑麴指导教师姚穆(教授)松生胜(教授)答辩委员会主任委员答辩B期沈兰萍(教授)200632摘要Y930234再生蛋白复合纤维由于其优良的性能已引起了广泛关注，也开展了很多研究，本文主要研究再生蛋白复合纤维结构与性能间关系，为进一步开发利用、改善性能提供依据。本文主要针对大豆蛋白／聚乙烯醇复合纤维【1】、牛奶蛋A／PAN复合纤维、胶原蛋白／PAN复合纤维等再生蛋白纤维，通过采用氨基酸

3、分析仪、傅立叶变换红外光谱(F兀R)、扫描电镜(SEM)、广角x射线衍射(WAXD)及照像、小角x射线照像、热重(1’G)、差示扫描量热(DSC)、粘弹谱仪(VES--F)等测试仪器或手段，研究了氨基酸种类特征、纤维形态结构、X射线晶面及特征峰衍射、特征红外光谱、热失重、特征放热行为、及动态力学性能等，并得到相关新的实验研究结果：1．通过氨基酸分析仪测试了蛋白纤维的氨基酸种类，分析了各自性能，并计算纤维的蛋白含量。2．sp／PVA的红外光谱上存在氨基酸及聚乙烯醇的特征吸收峰，以及聚乙烯醇缩甲醛的特征吸收峰。说明其为大豆蛋白与聚乙烯醇的二组分纤维且经过了交联处理。而

4、红外光谱图中未发现有新键生成，说明大豆蛋白与聚乙烯醇之间未形成接枝，大豆蛋白嵌入聚乙烯醇基底中。牛奶蛋白／聚丙烯睛纤维和羊毛蛋白肥～N复合纤维的红外光谱结果同样证明二者分别为蛋白质和PAN的二组分纤维；两种蛋白和PAN也并未形成接枝。3．通过扫描电镜及透射电镜观察发现，蛋白复合纤维表面存在沟槽，截面可见蛋白复合纤维形成了皮——芯结构，并有不同程度的孔洞；4．广角x射线照像及衍射表明，sp／PVA与聚乙烯醇的晶型相似，这是因为占少量成分的蛋白不易结晶而以无定形态存在。纤维线密度减少，纤维结晶度提高，晶粒尺寸增大，而总蛋白含量对于结晶度的影响不大。熟延伸不同倍数下，纤

5、维结晶度的变化为：开始阶段，结晶度随着延伸倍数的增大而增大，到达一定倍数时，由于结晶逐步被破坏而呈现相反的规律。三种sp／PVA结晶度达到最大的极限延伸倍数不同。sp／PVA的小角射线照像上没有长周期信号出现，说明在50hm～lOOnm之间没有晶粒存在。牛奶蛋A／PAN复合纤维和羊毛蛋A／PAN复合纤维呈现类似的衍射情况，结晶度较低，晶型不完整。胶原蛋白／PAN复合纤维和15／Mm羊毛的的衍射表明其基本以无定形态存在；5．进行了几种蛋白纤维的热学性能研究，结果表明：sp／PVA与聚乙烯醇失重规律有一定差异。sp／PVA存在两个特征吸热峰，设计多个差示扫描量热实验，

6、计算热焓值并与聚乙烯醇的实验结果进行对比，证明第一峰为sp／PVA的玻璃化转变区。6．动态粘弹力学实验证明，频率恒定时，蛋白纤维的弹性模量随温度的升高而下降，出现脆折态、玻璃态、高弹态和粘流态四种特征状态。sp／PVA弹性模量的大小关系与结晶度测试结果符合。损耗模量的测试结果证明大豆漂白纤维的耐热性能最差，与热失重结果和差示扫描量热结果符合。其损耗一温度模量图上出现三个内耗峰，分别为结构脆折转变、玻璃化转变和粘流转变峰。另外分析了洗涤、纤维线密度、蛋白质含量对于纤维弹性模量及损耗模量的影响。牛奶蛋白／PAN复合纤维和羊毛蛋白／PAN复合纤维测试结果相似。胶原蛋白／

7、PAN复合纤维的测试结果中出现两个突变，说明此复合纤维结构较复杂。关键词：蛋白纤维结构性能大豆形态StructureandpropertyoftheregeneratedproteincompositefibreAbstractRegeneratedproteinfiberhasreceivedincreasinginterestrecentlybecausetheirexcellentproperties．Someresearcheshavebeenhold．Thisthesismainlyconcernstheinvestigationontherelatio

8、nshipofthestructureandthcperformanceoftheproteinfiberinordertoimprovetheexploitingandapplicationoftheproteinandenhancetheirpropertyfurther．sp／PVA,milkprotein／PANcompositefiber,collagenprotein／PANcompositefiberandotherregeneratedproteinfiberaIemeasuredusingAminoacidanalyzer’Fouriertran

9、sform