用对苯二甲酰氯进行丝素蛋白的化学接枝改性研究

为改善丝素膜的性能,用对苯二甲酰氯(DB)作改性剂对丝素蛋白进行了接枝改性。研究了对苯二甲酰氯加入量以及不同温度下成膜等对接枝产率的影响。通过傅里叶红外光谱(FTIR)测试表明,对苯二甲酰氯与丝素形成共价结合;万能电子强力仪检测表明,改性后的丝素膜其力学性能有较大的改善,当接枝率为6.8%,丝素膜断裂强度可达42.5 MPa,断裂伸长率可达5%。     

腈纶织物接枝丝素蛋白的工艺条件及服用性能研究

用具有良好生物相容性的丝素蛋白接枝改性化纤织物,可增加其服饰的舒适度。研究了以100%聚乙烯醇缩水甘油醚(PVAGE)作为交联剂,在碱减量腈纶织物表面接枝丝素蛋白的工艺及接枝率对服用性能的影响。采用单因素法研究接枝的最佳工艺条件为:100%PVAGE质量浓度27.62 g/L,接枝温度100℃,接枝时间20 min,丝素蛋白质量浓度2.0 g/L。对在上述工艺条件下接枝后的碱减量腈纶织物进行红外光谱表征,结果显示丝素蛋白已接枝到织物上,并有β-折叠结构产生。随着接枝率的升高,织物的白度基本没有变化,回潮率有较大幅度增加,抗静电性能也大幅度提高,但抗褶皱弹性有所下降。     

阴离子表面活性剂SDBS对真丝纤维接枝反应过程的影响

在真丝纤维的接枝反应体系中添加适量的阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)以提高单体甲基丙烯酰胺(MAA)的利用率。研究SDBS对引发剂过硫酸钾(KPS)分解过程及单体MAA接枝反应速率的影响,结果表明:当接枝反应体系中加入1.6×10-5 mol/L SDBS后,SDBS与丝素蛋白、单体MAA分子之间电荷的相互作用,中和了丝素蛋白与MAA间的斥力,更多的MAA分子参与到接枝反应中,提高了接枝真丝纤维的反应速率,使单体利用率提高10个百分点左右;SDBS的加入使引发剂KPS的分解偏离一级反应,降低了单位时间内真丝纤维上吸附KPS的浓度,提高了接枝聚合物的平均分子质量。因此,在采用单体MAA接枝真丝纤维的反应体系中加入阴离子表面活性剂SDBS可提高单体利用率,从而降低生产成本。     

辐射灭菌对丝素蛋白材料性能的影响

本文探讨了辐射剂量为10、15、20和25kGy的γ射线辐射灭菌对丝素蛋白膜和丝素海绵膜的力学性能和结构的影响。结果显示：采用此剂量的辐射灭菌增加了纯丝素膜的断裂伸长率和丝素海绵膜的弹性模量（p〈0．05）,丝素材料的主链结构和热稳定性能没有明显变化。25kGy以下辐射剂量对丝素海绵材料力学性能的影响明显小于常用的高压蒸汽灭菌方式,可以作为丝素材料辐射灭菌的剂量参考。     

促细胞生长再生复合丝素蛋白电纺丝非织布的性能

利用家蚕丝素蛋白独特的力学和生物学特性,以电纺蚕丝纤维为载体,通过加入含有细胞粘附构型肽段(TGRGDSPAS)8的纯化细胞粘连性蛋白,改善丝素蛋白在促细胞生长方面的生物学功能。红外光谱检测表明,加入10%的细胞粘连性蛋白并不会明显影响丝素蛋白电纺丝的α-螺旋和β-构象,细胞培养试验中也表现出促进细胞增殖的作用,其活性细胞数目较单纯丝素蛋白纤维上的活性细胞增加,约为1.5×104cm-2,并对细胞形态没有影响。电镜扫描显示,以加入10%细胞粘连性蛋白后的电纺蚕丝纤维直径仍呈均匀分布状态。依据研究结果认为,以加入细胞粘连性蛋白的再生复合丝素蛋白电纺丝非织布纤维作为生物医学材料,具有更加良好的应用前景。     

用丝素蛋白涂覆涤纶织物的研究

将丝素蛋白溶液涂覆于经过化学刻蚀处理的涤纶织物上,获得丝素蛋白涂覆涤纶织物,并对丝素蛋白涂覆涤纶织物进行理化性能检测和结构特性分析。结果表明,丝素蛋白涂覆整理涤纶织物的涂覆增重率为11.6%,热水溶失保持率为84.17%,回潮率增加3.8倍,涂覆涤纶织物的断裂强度和伸度略有降低,但其静电压峰值和静电压衰减时间都得到了明显的改善。涂覆涤纶织物的纤维间填充了丝素蛋白,红外分光光谱检测到丝素蛋白的吸收特征,初步显示了丝素蛋白涂覆涤纶织物具有改善织物性能的效果。     

柞蚕丝素/丁二醇多孔材料的制备及性能测试

为了降低柞蚕丝素多孔支架材料的水溶性,采用硫氰酸锂(LiSCN)溶液溶解柞蚕丝素纤维得到再生柞蚕丝素蛋白溶液,加入一定量的1,4-丁二醇溶液后,利用冷冻干燥方法制备出平均孔径380～1 050μm、孔隙率82%～92%的柞蚕丝素/丁二醇多孔支架材料。用扫描电子显微镜观察柞蚕丝素/丁二醇多孔材料的内部孔呈长梭形,在大孔孔壁上分布着一些小孔,孔与孔之间相互贯通,且孔壁表面粗糙,有凸起的纳米颗粒与纳米纤维附着在孔壁上。采用X-射线衍射法、红外光谱法对柞蚕丝素/丁二醇多孔材料的结构进行表征,并测定丝素蛋白溶失率,结果表明:纯柞蚕丝素蛋白形成的多孔材料主要以α-螺旋结构为主,其蛋白溶失率达到30%左右;加入1,4-丁二醇后,柞蚕丝素蛋白的聚集态结构逐渐向β-折叠结构转变,材料的溶失率也随之减小。对柞蚕丝素/丁二醇多孔材料的压缩性能测试显示其具有一定的力学性能,当多孔材料压缩30%时,丝素蛋白质量浓度为20 mg/mL的多孔材料的压缩应力可以达到16.5 kPa,且随着丝素蛋白质量浓度的提高,材料的压缩强度逐渐增大。试验结果显示,采用冷冻干燥方法制备的柞蚕丝素/丁二醇多孔支架材料,具有溶失率低、孔径可控、孔隙率高及力学性能好的特点。     

丝素/明胶共混膜的结构与溶解性能的初探

将丝素溶液与明胶溶液按不同共混比在不同条件下进行混合,制备成丝素/明胶共混膜。用环境扫描电镜、红外光谱仪、差示扫描量热分析系统分别测定共混膜的结构与热性能,采用烘干质量法测定共混膜的溶胀率和溶解率。结果表明:丝素与明胶的共混性好,共混膜结构改变,热稳定性好;烘干时间对共混膜的溶胀率和溶解率影响不显著,不同浓度乙醇处理对溶胀率有极显著影响,不同共混比则对溶胀率和溶解率都有极显著影响。     

偶氮二异丁脒盐酸盐引发甲基丙烯酰胺接枝真丝纤维的反应性及工艺条件研究

对真丝织物接枝增重是改善其抗皱性和耐水洗性能的方法之一。采用偶氮二异丁脒盐酸盐(AIBA)为引发剂,将单体甲基丙烯酰胺(MAA)接枝到真丝纤维上,研究接枝的反应性及工艺因素对真丝织物接枝增重率的影响。通过单因素试验获得引发剂AIBA引发单体MAA接枝真丝纤维的最佳工艺条件是:MAA浓度0.31 mol/L,AIBA浓度2.95 mmol/L,浴比1∶30,反应液pH 9,反应温度80℃,反应时间60 min。当单体MAA和引发剂AIBA的浓度分别为0.31 mol/L、2.95 mmol/L时,真丝纤维的活性基团与单体、引发剂之间的反应性(表观反应速率)Rg=K[MAA]1.58[AIBA]0.21,由此得出单体MAA在水相中接枝真丝纤维的表观活化能为148.46 kJ/mol。     

丝素蛋白作为药物载体的研究进展

丝素蛋白作为一种具有优良性能的天然高分子材料,在生物医学领域被深入研究。丝素蛋白材料形态易塑,生物相容性良好,生物降解性可控且降解产物无毒,因此是理想的药物载体。本文综述了丝素膜、丝素凝胶、丝素纳米纤维和丝素微球等不同类型的药物载体,并展望了其研究和应用前景。     

丝绸接枝阳离子后的染色和固色性能变化

为提高丝绸用酸性染料和直接染料染色的上染率与皂洗牢度,对丝绸进行接枝阳离子改性处理。研究改性阳离子丝绸用酸性染料和直接染料染色的染色性能变化,结果表明采用阳离子接枝方法可以在无盐染色条件下大幅度提高丝绸染色的上染率及皂洗牢度,其中:耐晒果绿BLL对改性阳离子丝绸的上染率达到99.59%,直接耐酸大红4BS的上染率达到99.87%,直接草黄R的上染率为99.83%,直接深褐M的上染率为99.88%。各种染料上染改性阳离子丝绸后的皂洗牢度都达到5级,上染速度也非常迅速,为2~8 m in。研究结果证明丝绸接枝阳离子改性是提高丝绸上染率和皂洗牢度的有效方法。     

固化茧丝的丝胶稳定性检测和染色性试验

固化茧丝的丝胶稳定性及染色性直接关系丝胶固着丝绸产品的市场开发前景。通过测定丝胶溶失率、耐洗涤性能和上染率及红外光谱,研究了固化茧丝的丝胶稳定性及适用的染料和部分染色工艺条件。检测结果表明固化茧丝的丝胶溶失率比普通茧丝低,丝胶性能稳定,90℃条件下固化茧丝的丝胶溶失率只有1.6%;红外光谱显示固化茧丝的分子结构发生了一定改变;活性染料和酸性染料对固化茧丝的上染试验显示酸性染料的上染率高于活性染料,但其染色均匀性不及活性染料,活性染料和酸性染料对固化茧丝的最高上染率分别为67.9%、68.5%;适宜固化茧丝纤维上染的温度为70℃,用酸性染料上染固化茧丝不宜采用强酸性浴。     

复合单体TEGDMA/MAA接枝真丝纱线的工艺条件及试样的性能表征

为提高真丝接枝体系中的单体利用率,在真丝接枝体系中添加反应活性较高的三乙二醇二甲基丙烯酸酯(TEGD-MA)单体,与常用接枝单体甲基丙烯酰胺(MAA)复合,对真丝纱线进行化学接枝。经过单因素试验得出适宜的接枝工艺条件:TEGDMA/MAA复合单体用量为真丝纱线质量的70%,其中TEGDMA与MAA的质量比为1∶9,引发剂过硫酸钾(KPS)的浓度为5 mmol/L,pH≈2.5,反应温度80℃,反应时间60 min,吐温-80的质量浓度为0.2 g/L,浴比为1∶20。在此工艺条件下,TEGDMA/MAA复合接枝体系可获得约58%的接枝率,较相同接枝条件下的MAA接枝纱线提高了约16个百分点,同时其单体利用率达到83%,较MAA单体利用率提高了23个百分点。通过扫描电子显微镜观察发现接枝后的真丝纱线表面分布有接枝聚合物,接枝真丝纱线的红外光谱显示在1 700～1 800 cm-1处具有较宽的TEGDMA分子结构中CO双键的伸缩振动吸收峰,热重分析显示在500℃下接枝真丝纱线出现不同于MAA接枝纱线的失重速率峰,说明TEGDMA与MAA 2种单体分子均参与了接枝反应。     

异丁酰酸-2-二乙氨基乙酯接枝真丝织物的制备及性能测试

为开发具有良好抗菌性能的真丝内衣面料,采用原子转移自由基聚合法(ATRP),以真丝大分子制备引发剂,以CuBr/N,N,N′,N′′,N′′-五甲基二乙烯三胺(PMDETA)为催化体系,以水/乙醇为介质,将单体异丁酰酸-2-二乙氨基乙酯(DEAEMA)接枝到真丝织物上。X-线光电子能谱(XPS)检测Br以共价键方式固定到了真丝织物的表面,显示真丝大分子引发剂制备成功;衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)和差热扫描分析(DSC)均表明DEAEMA单体已接枝到真丝织物上,且织物的热稳定性能提高,热焓随接枝率的升高而降低;X-射线衍射图谱表明接枝反应主要发生在蚕丝纤维的无定形区,而结晶结构基本未改变。接枝后的真丝织物经季铵化处理后具有很好的抗菌性能,且抑菌率随接枝率增加而提高。     

有机磷阻燃剂对真丝的接枝改性试验

为了探讨自制有机磷系阻燃剂(acrytic organic phosphorous compound,SFR)作为真丝织物阻燃整理剂的可行性,使用过硫酸盐引发体系将SFR接枝到真丝织物上,并研究了影响该反应的主要因素,如反应温度、pH值和浴比等。得出的接枝较优工艺为：单体质量分数120%,引发剂质量分数0．9%,温度80℃,时间60min,浴比1∶30,pH3,接枝后用丙酮萃取24h。整理后的真丝织物进行可燃性测试表明,SFR用于真丝织物阻燃,当增重率高于30 %时可获得良好的阻燃效果,极限氧指数可以达到29%以上,但整理后丝织物的强力和白度略有下降。     

利用接枝β-环糊精包合天然驱蚊剂制备防蚊真丝织物

采用1,2,3,4-丁烷四羧酸(BTCA)在催化剂次亚磷酸钠(SHP)的作用下将β-环糊精(β-CD)接枝到真丝纤维上,然后浸渍加入具有驱蚊功效的薰衣草精油使其包合在β-CD空腔中,制备出具有驱蚊功效的真丝织物。设计单因素试验优化β-CD接枝真丝织物的工艺参数,当BTCA和β-CD的质量浓度分别为100 g/L,SHP的质量浓度为60 g/L,170℃下焙烘3 min或180℃下焙烘2 min,真丝织物的接枝增重率可达18.4%,红外光谱分析表明β-CD已成功接枝至真丝织物上,且可耐15次以上的水洗。接枝β-CD的真丝织物能够赋予薰衣草精油缓释的效果,且放置8 d后对按蚊仍可保持75%以上的驱避率。此方法制备的防蚊真丝织物效果持久可重复使用,且具有对人体无毒害、环保的特点。     

应用原子转移自由基聚合(ATRP)法对真丝接枝改性的工艺条件

为促进真丝接枝改性技术的实用化,研究了以水作介质,以甲基丙烯酸二甲氨乙酯为单体,采用原子转移自由基聚合(ATRP)法制备接枝改性真丝的工艺条件。反应温度80℃、反应液pH8、单体浓度0.225 mol/L、催化体系五甲基二乙烯三胺与CuBr的摩尔比为2∶1、催化剂CuBr浓度0.24 mmol/L、反应时间1 h对真丝的接枝改性效果较好。接枝改性后真丝的强度略有下降,但白度及回潮率基本没有变化,并且以水为介质应用ATRP法接枝改性真丝可减少对环境的污染。     

紫外光引发N,N-二甲基丙烯酰胺接枝蚕丝织物的研究

为了实现工业化生产中对蚕丝织物连续化接枝整理,研究紫外光引发对N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAAm)接枝蚕丝织物的共聚合反应的促进作用和对织物性能的影响,以及紫外光引发接枝工艺条件因素对织物接枝增重率的影响。结果表明,紫外光引发DMAAm接枝蚕丝织物3 min时,织物的接枝增重率即达到最大值;接枝增重率随光引发剂浓度的增大而提高;单体浓度增大时,增重率提高,但单体接枝效率降低;工作液pH值对增重率的影响不明显。接枝蚕丝织物的性能表征显示,紫外光照射时间较长会影响织物的白度和断裂强力,但断裂强力可通过接枝DMAAm而得到恢复;接枝增重后的蚕丝织物用活性染料染色的K/S值略有降低,但染色均匀性变化不大。研究结果提示,紫外光引发可加快DMAAm接枝蚕丝织物的共聚合反应速率,但须适当控制紫外光照射时间,以减轻织物白度的下降。