摘要：采用高碘酸鈉對棉纖維進行選擇性氧化制得氧化棉纖維，對比研究了膠原蛋白溶液處理對普通棉纖維和氧化棉纖維結構和力學性能的影響。結果表明，普通棉纖維經膠原蛋白溶液處理后產生失重；而氧化棉纖維經膠原蛋白溶液處理后增重，纖維表面變得光滑，纖維與膠原蛋白產生共價結合，熱穩定性提高，力學性能略有降低。
棉纖維作為自然界中豐富的可再生纖維素資源，是紡織等領域的主要工業原料，它的可再生性、生物可降解性及成本優勢一直受到人們的重視。但棉纖維的高結晶度和難溶性使其利用范圍受到了限制，隨著石油、煤炭等能源的日益緊張和地球生態環境污染的加劇，進一步有效地利用纖維素資源，開拓纖維素在新技術、新材料中的應用，正成為研究熱點。棉纖維經氧化后可生成醛基和羧基，成為具有可降解性、環境友好和無毒等特點的生物材料，其在醫療衛生、功能材料、紡織等領域的應用也逐漸成為人們關注的熱點。
筆者通過高碘酸鹽對棉纖維進行選擇性氧化，生成了二醛纖維素，二醛纖維素上的醛基可與膠原蛋白氨基酸上的氨基直接形成共價結合，為棉纖維的蛋白質改性提供了理論依據。
1實驗部分
1．1材料與藥品
經過煮練和漂白的棉紗線，2l公支；高碘酸鈉，丙三醇，氫氧化鈉，鹽酸等均為AR級；膠原蛋白(分子量約3xl03~4x103)。
1．2樣品制備
(1)氧化棉纖維制備。稱取一定質量的棉纖維，置于棕色錐形瓶中，加入適量一定濃度的高碘酸鈉溶液，在一定溫度下持續攪拌避光氧化一定時間，然后將反應后的棉纖維于O．1mol／L丙三醇溶液中浸泡30min(除去未反應的高碘酸鈉)，再用去離子水充分清洗后浸泡24h(以充分去除氧化劑和丙三醇)，最后干燥平衡后封袋保存。
(2)膠原蛋白溶液處理棉纖維工藝。配制一定濃度的膠原蛋白溶液，將待處理棉樣置于一定pH值膠原蛋白溶液中，在一定溫度下處理一定時問，于160℃下焙烘3min，再充分清洗后于8O℃下烘干。
1．3儀器及方法
(1)棉纖維經膠原蛋白處理后的重量變化。設棉纖維樣品在膠原蛋白溶液處理前、后的重量分別為Wo、W1，則處理過程中其重量變化率為：WG(%)=Wo/W1 ×100%。
(2)微觀結構測試。采用S一570型掃描電子顯微鏡進行測試，測試溫度2O℃，濕度65%。
(3)紅外光譜分析。采用Nicolet5700型紅外光譜儀進行，測試條件：KBr壓片法，恒溫2O℃，濕度65%。
(4)熱分析。用DiamondTG—DTA熱分析儀進行熱分析，升溫速度10℃／min，掃描溫度范圍為室溫至600℃，N2氣氛，流量20mL／min。
(5)棉紗線的力學性能測試。利用YG020A型電子單紗強力儀進行力學測試，工作長度250mm，預張力0．05cN／dtex，拉伸速度250mm／min。
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