纳米TiO2改性丝素复合膜的研究

为了进一步改善丝素蛋白膜的结构性能,用溶胶凝胶法制备了不同比例纳米TiO_2改性的丝素蛋白复合膜。对生成的纳米粒子进行粒径分析表明,成膜前后纳米粒径约为80nm左右。对丝素膜的结构和热性能用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、热重分析(TGA和DTG)进行表征：XRD测试结果表明,随着纳米TiO_2的加入,复合丝素膜的结晶结构从SilkⅠ向SilkⅡ转化;SEM测试结果表明,TiO_2能与丝素形成较好的键合;TGA和DTG测试表明,复合丝素膜的热转变温度较之于纯丝素膜有所提高。     

纳米TiO2/丝素蛋白多孔膜的体外降解性能

为改善丝素蛋白膜的生物活性功能,通过冷冻干燥的方法制备了纳米TiO2/丝素蛋白多孔膜,并在人体模拟体液(simulated body fluid,SBF)中进行了体外降解试验。测试结果表明:纳米TiO2/丝素蛋白多孔膜具有较好的平均孔径和孔隙率,分别为22~53μm和86%~92%;降解20 d后,孔洞界限逐渐被破坏,复合多孔膜的失重率增大到35%以上;降解后多孔膜的结晶度有大于降解前的趋势;在多孔膜的内壁有羟基磷灰石的生成,具有很好的生物活性。据此认为,采用冷冻干燥法制备的纳米TiO2/丝素蛋白多孔膜,有望进一步开发成为软骨替代材料或创面涂敷材料。     

纳米TiO2/丝素复合膜与普通丝素膜的分子构象差异成因分析

在制备纳米TiO2 /丝素复合膜的基础上 ,以普通丝素膜作对照 ,进行了原子力显微镜观察 (AFM)、扫描电子能谱分析 (EDS)和差热分析 (DSC)。复合膜比普通丝素膜有明显的凹凸 ,纳米TiO2 以粒径 5 0nm均匀分散 ,无明显团聚。复合膜的结晶度高于普通丝素膜 ,吸热最高峰温度高于普通丝素膜 2 8℃。加入TiO2 有利于增大丝素膜中结晶区的比例 ,促进丝素无规卷曲构象 β 折叠构象的转化。     

丝素/纳米SiO2凝胶共混膜的制备及性能测试

为了改善丝素膜作为医用材料的物理性能,以丝素和纳米SiO2为基材,乙醇为溶剂,制备不同质量比的丝素/纳米SiO2凝胶共混膜。对丝素/纳米SiO2凝胶共混膜的微观形态与结构进行表征:共混膜表面呈凹凸状,横截面为多层次的网络状结构,丝素蛋白分子主要为β-折叠结构。对不同质量比丝素/纳米SiO2凝胶共混膜的物理性能进行测试:当丝素与纳米SiO2共混质量比为80∶5时,共混膜的断裂强度最大,为94.86 MPa;当共混质量比为80∶3时,共混膜的断裂伸长率最大,为55.20%;共混膜的溶胀度和热水溶失率与纳米SiO2含量成反比,而透气性随着纳米SiO2含量的增加呈先上升后下降的趋势。测试结果表明,在天然高分子材料丝素溶液中加入具有补强增韧功能的纳米SiO2制备的共混膜,更接近优良人工皮肤材料的物理性能特征,丝素与纳米SiO2的共混质量比以80∶3和80∶5为宜。     

纳米TiO2/丝素蛋白多孔材料的结构和性能

将不同配比的纳米TiO2加入到丝素溶液中,经过冷冻干燥,得到纳米TiO2/丝素蛋白多孔材料。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)对材料进行了表征及溶失率的测试,结果表明:纳米TiO2/丝素多孔材料的内部孔为不规则的多角形,且孔与孔相互贯通,平均孔径为22~68μm,孔隙率为85%~92%;随着纳米TiO2加入量的增大,丝素蛋白的结晶结构从silkⅠ向silkⅡ构象转变,在水中的溶失率明显下降。     

丝素的结晶度和结构变化的研究

本实验用X射线衍射法研究了丝素膜的结晶度及结构的变化与其制备、处理条件的关系。同时与丝素凝胶的干燥相比较,由于成膜与凝胶干燥速度的不同,使室温下丝素膜含Silk Ⅰ而凝胶干燥所得的粉末则含Silk Ⅱ。对含有Silk Ⅰ的丝素膜于150℃饱和水蒸汽处理半小时,发生了Silk Ⅰ→Silk Ⅱ的转变。     

正交实验法优选铝酸酯表面改性纳米TiO_2工艺研究

以铝酸酯偶联剂作为改性剂对纳米(二氧化钛)TiO2进行表面改性研究。采用正交实验法探讨了反应温度、改性剂用量、反应时间、pH值对纳米TiO2表面改性的影响,优选出了最佳工艺条件。通过亲油化度的测定对纳米TiO2的改性效果进行表征。结果表明,铝酸酯偶联剂对纳米TiO2进行了表面改性,各因素对反应影响的顺序依次为改性剂用量>反应温度>反应时间>p H值,最优化的工艺条件为:改性剂用量3%,反应温度80℃,pH值8,反应时间2h。     

纳米二氧化钛-丝素复合膜的溶解性初探

研究了纳米二氧化钛在丝素溶液中的分散性 ,制备了不同配比的纳米二氧化钛—丝素复合膜 ,并对复合膜和纯丝素膜的溶解性能进行了初探。发现复合膜的溶失率比纯丝素膜的溶失率有所下降 ,认为添加二氧化钛纳米粒子的丝素可用于纤维、织物的功能性整理     

丝素蛋白膜作为葡萄糖氧化酶载体的研究

采用戊二醛共价交联法将葡萄糖氧化酶（GOD）固定在丝素膜上，探讨了酶的固定化方法，研究了固定化酶膜的动力学性质，并与包埋法制备的酶膜进行了比较。共价法可获得高活力的酶膜（534u／cm2），固定化过程中使用甲醇或戊二醛处理对酶活力有轻微影响。固定化GOD最适pH值向中性偏移（pH7．0），最适温度为50℃，热稳定性提高，表观米氏常数比溶液酶降低，酶膜的贮存稳定性良好。     

不同溶解体系的丝素蛋白分子质量及对再生丝素膜性能的影响

为了便于根据不同丝素蛋白制品开发要求控制丝素蛋白的分子质量,用SDS-PAGE电泳方法检测不同溶解体系制取丝素蛋白的分子质量,并对不同分子质量丝素蛋白制备的再生丝素膜进行傅里叶红外光谱(FTIR)、热重(TGA)、微商热重(DTG)和热水溶失率等结构与性能的测试。SDS-PAGE检测结果显示,在LiBr-CH3CH2OH-H2O、Ca(NO3)2-CH3OH-H2O和Na-SCN-H2O溶解体系中的丝素蛋白分子质量较高且分布广;在CaCl2-CH3CH2OH-H2O和LiBr-H2O溶解体系中的丝素蛋白分子质量较低。FTIR、TGA、DTG和热水溶失率测试结果显示,低分子质量丝素蛋白溶液在成膜时较难形成α-结构和β折叠结构;而高分子质量丝素蛋白溶液在成膜时则较容易转变形成这2种结构。     

丝素蛋白在生物医学领域的应用研究

蚕丝中富含的丝素蛋白以其特殊的生物学特性和良好的人体亲和性越来越受到人们的关注。本文主要阐述了丝素蛋白在骨组织修复、人工血管、微胶囊、人工皮肤、尿道缺损的修复、医用生物敷料等生物医学领域的应用研究进展。     

纤维改性剂HBP-NH_2的制备及在真丝织物活性染料无盐染色中的应用

制备不同端氨基超支化聚合物(HBP-NH2)用于真丝纤维改性,提高真丝织物用活性染料进行无盐染色的上染率和染色牢度。以二乙烯三胺与丙烯酸甲酯为原料,改变合成单体的反应时间(0～6 h),制备出不同的端氨基超支化聚合物HBP-NH2(0)～HBP-NH2(6)。通过红外光谱和氨基含量测试证明HBP-NH2中含有大量的氨基和亚氨基等碱性基团,热重分析显示HBP-NH2具有较好的热稳定性。将制备的7种HBP-NH2分别用于真丝织物的改性,改性后的真丝织物在以活性染料进行的无盐染色试验中,表现出较好的染色性能,其中以HBP-NH2(5)改性后的真丝织物具有较高的染色K/S值和较好的色牢度。将HBP-NH2作为真丝纤维改性剂,可以实现用活性染料对真丝织物进行无盐染色的目标。     

柞蚕丝素/丙二醇共混膜的制备及性能测试

为了开发适用于人工皮肤、创面覆盖等的生物材料,用硫氰酸锂溶液溶解柞蚕丝素纤维,制备不同配比的柞蚕丝素(TSF)/丙二醇共混膜。用X-射线衍射法、红外光谱法对不同配比共混膜的结构进行表征,并测定其溶失率和分析其力学性能变化。当TSF/丙二醇共混膜中丙二醇的质量分数<30%时,共混膜的聚集态结构主要以α-螺旋结构为主,此时共混膜的溶失率较高,仍有30%左右;随着共混膜中丙二醇的质量分数增加,共混膜的聚集态结构逐渐向β-折叠结构转变,溶失率也随之降低;当共混膜中丙二醇的质量分数达到45%以上时,共混膜基本不溶于水,溶失率<2%。同时,当共混膜中丙二醇的质量分数达到30%时,共混膜的断裂伸长率显著增大,虽然断裂强度有所减小,但即使丙二醇的质量分数达到45%时,断裂强度仍然有20 MPa左右。研究结果显示,丙二醇的加入能显著降低柞蚕丝素膜的溶失率,并改善其力学性能。     

用柞蚕丝素/柠檬酸对柞蚕丝绸的抗皱增重整理研究

为了改善柞蚕丝绸的服饰功能,自制柞蚕丝素与柠檬酸混合液对柞蚕丝绸进行抗皱增重整理。测试了柞蚕丝绸整理前及以不同整理剂整理后的折皱回复角、增重率、撕破强力、白度、悬垂系数、染色深度等性能指标,并通过正交试验确定柞蚕丝绸抗皱整理的最佳工艺条件为柞蚕丝素质量浓度30 g/L、柠檬酸质量浓度50 g/L、次亚磷酸钠质量浓度30 g/L、焙烘温度160℃、焙烘时间2.5 min,确定增重整理的最佳工艺条件为柞蚕丝素质量浓度30 g/L、柠檬酸质量浓度80 g/L、次亚磷酸钠质量浓度30 g/L、焙烘温度150℃、焙烘时间2.5 min。在最佳抗皱整理条件下,柞蚕丝绸的折皱回复角提高了36.7%,增重率为5.86%,撕破强力和白度的保留率分别为86.1%和90.8%,表观色深值增加1倍多。试验结果表明,柞蚕丝绸经柞蚕丝素/柠檬酸混合液整理后的抗皱性能、悬垂性能及柔软度和染色性能均有改善。     

新型酸性亮蓝染色剂对蚕丝的染色匀度试验(英文)

新型酸性亮蓝是目前纺织印染的流行染色剂。用不均匀性指数对染色匀度进行分级,研究了该染色剂不同色度对蚕丝染色匀度的影响。以该染色剂的14个色度对蚕丝进行染色,测定各色度染液处理蚕丝的反光值(用K/S值表示),结果发现该染色剂对蚕丝染色的不均匀性指数在所有色度水平下并不是恒定的,染色均匀性在染色剂色度为1.5%时开始出现,其后随着色度增加染色匀度也越来越好,到染色剂色度为4%时染色匀度最好,之后染色匀度又变差。