絲膠蛋白的改性與固定研究.pdf

1、蠶絲柔軟華麗，輕盈飄逸，保暖放濕性強(qiáng)，擁有珍珠般美麗的光澤，這些特點(diǎn)令蠶絲纖維盡顯高貴典雅。傳統(tǒng)工業(yè)中應(yīng)用的真絲綢是將絲膠全部去除后的精煉絲。絲膠和絲素都是天然蛋白質(zhì)，在抗菌性，吸濕性，耐氧化性方面，絲膠具有比絲素更優(yōu)異的性能。在蠶絲全精煉后，會(huì)因絲膠的溶失損耗20-25％的重量，使絲織品骨感差，豐滿度低，從而導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)效益大大降低。在生產(chǎn)過(guò)程中，人們采用了許多方法來(lái)增加蠶絲重量，彌補(bǔ)脫膠損失。然而，這些方法大多過(guò)于繁雜，反應(yīng)條件難以控制

2、，特別是有些方法使用了重金屬，會(huì)對(duì)人體健康造成不良影響。 在蠶絲精煉過(guò)程中產(chǎn)生的繅絲廢水是一種N、P含量高的無(wú)毒有機(jī)廢水，絲膠隨繅絲廢水一起排放，不僅造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，更是對(duì)天然資源的一種浪費(fèi)。如何有效利用絲膠，降低污水處理成本，進(jìn)而做到清潔生產(chǎn)，是循環(huán)經(jīng)濟(jì)提出的要求；如何充分利用絲膠抗紫外線、抗菌等優(yōu)異特性，來(lái)滿足消費(fèi)者對(duì)絲綢產(chǎn)品新穎化，健康化的期望，是擺在我們面前的重要課題。 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，絲膠的優(yōu)點(diǎn)逐漸

3、被人們發(fā)現(xiàn)，加之消費(fèi)者對(duì)絲綢產(chǎn)品的服用性能有了新的追求，因而絲綢固膠再度成為人們研究的熱點(diǎn)。數(shù)十年來(lái)，見諸報(bào)道的固膠劑種類繁多，如醛類(甲醛、戊二醛等)、重金屬鹽類、丹寧、三聚氯氰及二氯均三氰型活性染料等。然而，上述固定劑各有其缺點(diǎn)，為大量生產(chǎn)和廣泛應(yīng)用造成困難。 在眾多的固膠劑中，經(jīng)比較發(fā)現(xiàn)戊二醛是一種優(yōu)秀的蛋白質(zhì)交聯(lián)劑，固定效果好，交聯(lián)蛋白質(zhì)后在一般的處理液中精煉不會(huì)引起絲膠大量溶失，在適宜的交聯(lián)條件下同膠后，精練時(shí)僅溶失很

4、少一部分(0.1％～5.0％)；同時(shí)它價(jià)廉易得，應(yīng)用廣泛，是一種速效、廣譜、優(yōu)秀的化學(xué)滅菌劑；戊二醛固定的蛋白質(zhì)可用于人體移植，所以低濃度的戊二醛對(duì)人體無(wú)害；而且用它固定絲膠蛋白，可與絲膠分子中氨基酸殘基側(cè)鏈上ω-氨基發(fā)生作用，具有優(yōu)異的殺菌作用，賦予生坯染色綢特殊的健康功能。但是戊二醛固定絲綢也有其缺點(diǎn)，即在固定過(guò)程中會(huì)使絲綢黃變，影響以后的染色和使用。因此作者對(duì)戊二醛固定絲膠工藝進(jìn)行了深入研究，以期改變黃變現(xiàn)象，獲得結(jié)果如下：

5、 1交聯(lián)劑GA對(duì)絲膠的固定設(shè)置溫度0-40℃，GA濃度0.1％-1.0％，時(shí)間1h-24h的三因素，四水平正交實(shí)驗(yàn)，對(duì)接枝率，練減率進(jìn)行分析，同時(shí)進(jìn)行白度比較分析。結(jié)果顯示：在溫度25℃，GA濃度為0.5％，時(shí)間為24h時(shí)接枝率較高。在1-24h范圍內(nèi)，隨時(shí)間延長(zhǎng)，接枝率提高，溫度和時(shí)間對(duì)接枝率的影響較大。溫度、時(shí)間和GA濃度三個(gè)條件對(duì)練減率的影響基本上呈線性關(guān)系，在設(shè)定的范圍內(nèi)，隨溫度提高，時(shí)間延長(zhǎng)，GA濃度增大，練減率降低。在本實(shí)

6、驗(yàn)所設(shè)定的范圍內(nèi)，隨溫度升高，時(shí)間延長(zhǎng)，GA濃度增大，絲綢的黃變度提高。即使在各因素水平都較低的情況下，絲綢黃變度也會(huì)影響絲綢的染色和使用。 2助劑對(duì)GA交聯(lián)固定絲膠的影響(1)以尿素作助劑設(shè)置溫度0-40℃，GA濃度0.1％-1.0％，時(shí)間2h-24h，尿素濃度0.5％-2.0％的四因素，三水平正交實(shí)驗(yàn)，對(duì)接枝率，練減率進(jìn)行分析，同時(shí)進(jìn)行白度比較分析。結(jié)果顯示：以尿素作助劑，交聯(lián)效果良好，但是接枝率比只用GA做固定劑總體水平低

7、。GA濃度對(duì)接枝率有顯著性影響。添加尿素后，練減率明顯降低，固膠牢度好，溫度與GA濃度對(duì)練減率的影響比較顯著。絲綢白度比僅用GA作交聯(lián)劑略微提高，但是仍然不夠理想。 (2)以無(wú)機(jī)酸作助劑設(shè)置溫度0-40℃，GA濃度0.1％-1.0％，時(shí)間1h-24h，pH值1.5-3.0的四因素，四水平正交實(shí)驗(yàn)，然后對(duì)結(jié)果進(jìn)行接枝率分析，練減率分析，同時(shí)進(jìn)行白度比較分析。結(jié)果顯示：用無(wú)機(jī)酸調(diào)節(jié)pH值，阻止了GA分子間及分子內(nèi)聚合，在相同GA濃度

8、、溫度和時(shí)間下，pH值越低，絲綢白度越好，但是其接枝率和固膠牢度卻隨pH值下降而降低。pH值對(duì)接枝率影響顯著，對(duì)固膠樣品精煉時(shí)，絲膠溶失率大，練減率高。而且在實(shí)驗(yàn)設(shè)定的GA濃度下，時(shí)間越短，溫度越低，pH值越小，這種現(xiàn)象越明顯，不能對(duì)絲膠起到良好的固定作用。 3其他因素對(duì)GA固定交聯(lián)絲膠的影響根據(jù)GA與絲膠蛋白質(zhì)的反應(yīng)特性，采用改變絲膠蛋白的物理結(jié)構(gòu)和改變常規(guī)的GA反應(yīng)環(huán)境的方法，設(shè)計(jì)本配方。結(jié)果顯示：GA固定絲綢不黃變，白度好