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羊毛由带有许多二硫键的角蛋白组成,故羊毛在自然界中降解较慢并伴有异味。因此这些废弃羊毛不仅造成了角蛋白质资源的浪费,而且污染环境。因此,研究废弃羊毛纤维的再生利用及其方法,从保护环境、循环经济可持续发展和降低成本的角度出发,可以使有限的自然资源得以充分的利用,这必将产生极大的社会效益和经济效益,故进行废羊毛的再利用的研究工作变得具有十分重要的意义。
本课题利用一种新型的还原剂TCEP溶解羊毛,在此基础上利用不同的助剂来改善羊毛的溶解工艺。从理论上分析和探讨角蛋白制备历程;对溶液中进行观察,了解羊毛角蛋白分子在溶液中的自组装过程。对羊毛角蛋白分子进行修饰,对修饰后的角蛋白溶液的性能做了初步探讨。
本论文阐述了以下几项研究工作:
以还原剂TCEP作为溶剂,分别向溶液加入NaHSO3、SDS、尿素制备羊毛角蛋白溶液,通过对溶解过程进行研究和分析,得出了上述助剂在羊毛溶解过程的作用,并证明了羊毛溶解是一个溶胀溶解的过程。
用原子力显微镜观察角蛋白分子的聚集形态,发现NaHSO3、尿素都不会影响角蛋白分子在干燥固化中的聚集状态,SDS的加入会影响蛋白分子在干燥固化过程中的聚集状态。
通过对加入改性剂后角蛋白溶液的吸光度进行测量,最后选中乙二醇二缩水甘油醚作为改性剂来修饰角蛋白大分子。并对修饰后的角蛋白分子进行了原子力显微镜观察和红外分析。
根据角蛋白溶液自身特点,选用透析来分离纯化角蛋白溶液。对透析过程角蛋白溶液的吸光度进行测试,外面的透析液选择一定浓度的SDS溶液。
将一定量的乙二醇二缩水甘油醚加入到纯化后的角蛋白溶液中,将上述溶液制成蛋白膜发现对角蛋白大分子进行修饰能够降低蛋白膜的水溶性。用纯化后加改性剂的角蛋白溶液整理涤纶织物发现织物的吸湿排汗性得到改善,并且这种整理效果具有耐水洗性。