角蛋白/丝素多孔复合材料的制备及其结构性能研究*
2021-07-14杨旭红
现代丝绸科学与技术 2021年2期
张 旭,杨旭红,2
(1.苏州大学纺织与服装工程学院,江苏 苏州 215021;2.南通纺织丝绸产业技术研究院,江苏 南通 226321)
家禽羽毛中大约有90%是角蛋白,是产量丰富、易于获取的天然蛋白质资源。全世界每年产生的羽毛废弃物约为136 万t,通常被当作垃圾焚烧或填埋[1]。这不仅是对蛋白质资源的浪费,还会滋生细菌、污染环境,危害人类健康。因此,对废弃羽毛合理开发利用,提高羽毛角蛋白附加值显得尤为重要,已成为研究热点。
角蛋白作为一种高附加值、环境相容的物质,可应用于生物医用[2]、吸附剂[3]、织物功能性整理[4]等领域。但是,角蛋白在应用过程中常受到力学性能较差等问题的制约,常与其他材料共混制备复合材料。钱迅南等人[5]将角蛋白溶液与纤维素纳米微晶混合通过浇铸法制备染料吸附膜。Wang等人[6]将从人头发中提取的角蛋白与聚氨酯共混静电纺丝,并在原位制备银纳米粒子,得到的复合纳米纤维膜用于伤口敷料领域。Saucedo-Rivalcoba等人[7]采用浇铸法将合成的聚氨酯与还原法提取的羽毛角蛋白溶液混合制备角蛋白/聚氨酯共混膜。Katoh等人[8]以饱和硫酸钠溶液为凝固浴,采用湿法纺丝技术制备了角蛋白/PVA共混纤维,并用于甲醛的吸附。Gore等人[9]以CaCl2为交联剂,将羊毛角蛋白和尼龙6溶解在甲酸溶液中制备内部具有微孔结构的角蛋白/尼龙6微球。
丝素溶液经冷冻干燥后具有较强的力学性能,且丝素本身就是一种蛋白质,具有生物相容性和生物可降解性,与角蛋白复合不仅能大大提高材料的力学性能,还可以进一步拓宽角蛋白在组织工程和吸附剂等领域的应用。……
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