含黄原酸盐丝素溶液的可纺性.pdf
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1、第2 8 卷第1 2 期纺织学报 v 0 1 2 8N o 1 2 2 0 0 7 年1 2 月J 讲l m a 】o fT b x t i l eR e a r c h D e c 2 0 0 7 文章编号:0 2 5 3 9 7 2 l ( 2 0 0 7 ) 1 2 0 0 0 5 0 4 含黄原酸盐丝素溶液的可纺性 李丽,陆雷,田剑书,戴礼兴 ( 苏州大学材料工程学院,江苏苏州2 1 5 0 2 1 ) 摘要为了改善再生丝素纺丝溶液的可纺性,用溴化锂,乙醇混合溶剂溶解丝素,然后加入乙基黄原酸钠得到含 黄原酸盐的再生丝素纺丝溶液。用自透析湿法纺丝,制得含黄原酸盐的再生丝素初生纤维。讨论黄
2、原酸盐对再生 丝素纺丝溶液可纺性的影响,用扫描电镜对制得的再生丝素初生纤维的表面形态进行观察。结果表明:与不含黄 原酸盐的丝素溶液相比,含黄原酸盐的丝素溶液的可纺性有较大改善;得到的再生丝素初生纤维表面比较平滑,微 纤维沿纤维轴向取向比不含黄原酸盐的再生丝素初生纤维明显。 关键词再生丝素纤维;黄原酸盐;湿法纺丝;可纺性 中图分类号:0 6 2 9 9文献标识码:A S p i n n a b i l i t yo fs i l kf i b r o i ns o l u t i o nc o n t a i n i n gx a n t h a t e UU ,L Uk i ,r 1 1 A
3、NJ i a I I s h u ,D A IL i x i n g ( 洲旷胁础E 嚼,l e I 哦,l g ,S D 蚵,S z 幽n ,肠咿2 1 5 0 2 1 ,C 越) A b s t m c tT oi n l p r o v et l l es p i n n a b i l i t y0 fr e g e n e r a t e ds i l k 胁r o i n ( R S F ) s o l u t i o n ,b m 血d e l i t h i u I I l e t h a I l o l m i x e ds o l u t i o nw 够u s e d 私
4、as o l v e n to fs i I k 胁r o i n ,锄dt h eR S Fs 0 1 u t i o nc 蚰t a i n i n gx 朋t h a t ew a so b t a i n e db y a d d i n gs o d i u me t h y lx 柚t h a t e n eR S Ff i l 叩l e n t 而t hx a I l t h a t ew 器p r o d u c e db yw e ts p i n n i n gp r o c e s s n e 枷f e c t0 fx 锄t h a t eo nt h es p i n
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7、 K e yw o r d sr e g e n e m t e ds i l kf i b r o i n ;x a n t h a t e ;w e ts p i n n i n g ;s p i n n a b i l i t y 丝素蛋白因其良好的生物相容性,无毒,无刺激 作用,被广泛地应用于生物医学、生物工艺学等领 域,用其制得的再生丝素纤维具备多种功能,可控制 丝素蛋白的结构与性能,可使丝素与其他聚合物共 混及作为生物固定化材料等。在纺丝成型过程 中,纺丝液中的添加剂、纺丝凝固剂、纺丝温度等因 素均会影响纤维的性能幢1 ,其中制备良好的纺丝原 液是湿纺工艺中的一个重要环节。丝素溶液
8、由于其 分子问的憎水作用和极性基团的氢键作用,分子容 易缠结而形成凝胶,因此获得性能良好的纺丝原 液是纺制再生丝素纤维的重要条件。文献 3 将黄 原酸盐用于大豆蛋白复合纤维的纺制中,制得了纺 丝性良好的纺丝原液。乙基黄原酸钠又称黄原酸钠 ( C H 3 c H 2 0 c s s N a ) ,属黄原酸盐的一种,易溶于水和 乙醇。本文在再生丝素溶液中加入乙基黄原酸 钠,对丝素溶液的可纺性进行研究。 1实验部分 1 1 材料 天然丝素纤维、碳酸钠、乙醇、溴化锂、乙基黄原 酸钠等。 收稿日期:2 0 0 7 一0 3 一0 4 修回日期:2 0 0 7 一0 7 一l O 基金项目:国家重点基础研
9、究发展计划( 2 0 0 5 C B 6 2 3 9 0 6 ) 作者简介:李丽( 1 9 8 2 一) ,女,硕士生。研究方向为纤维成型及其结构性能。戴礼兴,通讯作者,E m i l :d a i l i x i I l g s u d a e d u c n 。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 6 纺织学报 第2 8 卷 1 2 仪器 N X S 1 1 A 型旋转黏度计、日立S 5 2 0 型扫描电 子显微镜。 1 3 纺丝溶液的制备 用溴化
10、锂,乙醇( 质量比为7 3 :1 0 0 ) 溶液溶解丝 素,制得纯净的再生丝素纺丝溶液( 质量分数为 2 1 7 ) 。在3 0 恒温水浴中,机械搅拌,慢速滴加 乙基黄原酸钠乙醇溶液。制得含黄原酸盐的再生丝 素纺丝溶液,静止脱泡待用。 1 4 再生丝素纤维的纺制 控制温度( 3 0 ,4 0 。5 0c c ) ,N :压力( O 1P a ) , 凝固浴为甲醇,室温下自透析湿法纺制再生丝素纤 维。然后浸泡在乙醇中2 4h 脱去溶剂,得到再生丝 素初生纤维。 2 结果与分析 2 1 纺丝溶液的可纺性长度 最简单的评价可纺性的方法是测试纺丝溶液细 流的长度。在2 5 下,将直径为7m m 的玻
11、璃棒浸入 再生丝素溶液约2 0m m ,然后以约5m I I l ,s 的速度从溶 液中慢慢提起进行牵丝,直至丝断裂,测定丝断裂时 玻璃棒到溶液表面的长度,即最大拉丝长度,也称为 可纺性长度,以L 。表示。一越长,溶液可纺性越 好b 。表l 示出2 种纺丝溶液的可纺性长度,相同 条件下每个试样测试6 次,取平均值。 表1 纺丝溶液的可纺性长度 T a b 1S p i 衄b l el e n g t h0 f 细ok i n 凼0 f 嬲F 鲥们。璐 实验序号 可纺性长度一,c m 不含黄原酸盐含黄原酸盐 经测定,在相同条件下,不含黄原酸盐的再生丝 素溶液的工一约为6 8c m ,最多不超过7
12、 5c m ;而含黄 原酸盐的再生丝素纺丝溶液的一约为1 1 2c m ,最 大可达到1 1 8c m ,其细流的最大可纺性长度明显比 不含黄原酸盐的再生丝素溶液长,说明再生丝素纺 丝溶液添加黄原酸盐后其可纺性大大提高了。在无 外力的作用下丝素溶液由于分子间的憎水作用和极 性基团的氢键作用( 氨基和羰基) ,分子容易缠结形 成凝胶,链段取向比较困难,从而导致溶液流动性变 差,乙基黄原酸钠中的极性基团比较大,极性比较 强,能吸引氨基,减弱丝素溶液中的氢键作用,阻止 蛋白质溶液的凝胶,从而使链段活动能力增加,在只 受重力的作用下流动性增强,纺丝溶液的可纺性得 到改善。 2 2 黄原酸盐对纺丝溶液流
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