谷朊粉是将小麦粉中的淀粉和水溶性物质洗去,剩下的物质经过干燥后得到的粉体,其产量大且呈逐年增加的趋势。目前小麦蛋白主要用于食品与饲料方向,但是小麦蛋白纤维方面的研究很少。本课题对谷朊粉中的麦谷蛋白和醇溶蛋白分离纯化以及脱脂后,研究不同因素对小麦蛋白溶液流变性能的影响,得到纤维制备所需要的初步条件。研究蛋白对纤维力学性能的影响,并利用不同的方法将小麦蛋白改性后制备小麦蛋白纤维以提高其力学性能,并对改性纤维的结构和性质进行测定。首先,对谷朊粉中的麦谷蛋白和醇溶蛋白分离后,研究二者的比例、蛋白溶液的老化时间、温度、蛋白溶液浓度以及p H对蛋白溶液流变性能的影响,发现小麦蛋白溶液为非牛顿流体,且属于剪切变稀型流体。随着醇溶蛋白与麦谷蛋白的比例、p H、老化时间以及蛋白溶液浓度的增加,溶液的非牛顿指数逐渐降低,结构粘度指数逐渐增加,而温度对其流变性能的影响相反。得到初步合适的纤维制备条件:醇溶蛋白:麦谷蛋白(w/w)应大于1:3;温度应不低于20℃;蛋白浓度应低于20%;p H应处于6-9之间;老化时间根据醇溶蛋白与麦谷蛋白的比例、温度、p H以及蛋白浓度的不同而不同,但要将蛋白溶液的非牛顿指数控制在0.15-0.25之间,结构粘度指数控制在15-17之间。其次,分别优化未微波以及微波改性制备纤维的工艺条件,未微波纤维的制备工艺为:醇溶蛋白:麦谷蛋白(w/w)=1:1,p H 7,蛋白浓度为15%,凝固时间为20 min。微波改性纤维的制备工艺为:微波功率为20.60 W/m L,微波时间为3 min,p H为8。按此条件所制得的纤维的断裂强度为0.69±0.01 c N/dtex,断裂伸长率为23.37±1.20%。与未微波纤维相比,断裂强度增加了23.21%,断裂伸长率增加了302.43%。将微波前后纤维的力学性能进行比较,发现微波后纤维的断裂强度增加,更加明显的是断裂伸长率的增加,这表明微波后纤维的韧性得到提高。微波处理对纤维结构的影响研究发现:微波后纤维的二硫键含量以及除二硫键以外的共价交联、结晶度、α-螺旋含量增加,这些结构都对微波后小麦蛋白纤维力学性能的提高起积极的作用。经SEM观察发现,微波后的小麦蛋白纤维表面更加致密和光滑且微波后纤维中的孔隙明显减少。性质研究发现微波后小麦蛋白纤维的表面疏水性增加,热稳定性增加,标准回潮率降低,但仍与蚕丝的标准回潮率接近,因此仍具有良好的吸湿性能。最后,在微波改性的基础上,研究戊二醛交联改性对小麦蛋白纤维力学性能的影响,经过单因素和正交实验优化的最终工艺为:戊二醛的浓度为1%,时间为5 h,温度为40℃,p H 9。按此条件所制得小麦蛋白纤维的断裂强度为1.04±0.01 c N/dtex,断裂伸长率为31.70±0.80%,所得纤维的力学性能与羊毛相似;与未交联空白相比,纤维的断裂强度增加了46.48%,断裂伸长率增加了35.64%,说明交联后纤维的韧性得到进一步提高;与未微波、未交联纤维相比,纤维的断裂强度增加了85.71%,断裂伸长率增加了449.39%,力学性能得到大大提高。对戊二醛交联前后小麦蛋白纤维的结构进行分析发现,戊二醛与蛋白分子间确实发生了交联且交联后纤维的结晶度、α-螺旋的含量进一步增加,这些都对小麦蛋白纤维力学性能的提高起积极的作用。经SEM观察发现,交联后的蛋白纤维中蛋白分子间的距离更近,纤维状更明显。性质研究发现交联后纤维的热稳定性增加,表面疏水性降低但仍高于原蛋白的表面疏水性,标准回潮率增加,吸湿性能良好。