羊毛角蛋白/PEO纳米纤维膜的制备与表征

摘要

在实际工业生产中，由于部分羊毛的品质低下难以利用、加工过程中的损耗以及部分羊毛的废旧等种种原因，我国每年都有大量的羊毛资源被浪费，羊毛资源的利用率较低。即便是废弃的羊毛也具有一定的利用价值，这些废弃的羊毛中含有大量的角蛋白资源。在愈来愈重视资源和环境保护的当今社会，这些废弃的资源应当被合理地回收利用，创造经济价值。近些年来空气污染日益严重，空气质量也受到人们的日益关注。本研究提取羊毛中的角蛋白，选用聚环氧乙烷(PEO)与其共混制备纳米纤维膜。
　　本研究的主要工作包括以下几方面：
　　首先，用硫化钠作为还原剂，采用尿素/硫化钠/十二烷基硫酸钠工艺提取羊毛中的角蛋白。再以甲酸为溶剂，分别制备相同质量分数的角蛋白和 PEO的甲酸溶液，将两者以一定比例混合后制得角蛋白/PEO的混合溶液，通过静电纺丝的方法得到纳米纤维膜。研究溶液质量分数、角蛋白/PEO比例、电压、接收距离、流速五种参数对纤维形貌的影响，选取较为合适的静电纺丝参数，为后续研究纳米纤维膜奠定基础。
　　其次，研究以甲酸为溶剂的角蛋白/PEO混合溶液的性能，分析混合比例对溶液导电性能和流变性能的影响；并采用静电纺丝方法制得纳米纤维膜，研究纳米纤维膜的分子结构、聚集态结构及力学性能；进而在静电纺丝时在接收屏上附上非织造布，制得纳米纤维与非织造布的复合材料，研究纺丝时间对纤维膜孔隙结构及复合材料空气过滤性能的影响。
　　最后，研究以水为溶剂的角蛋白/PEO混合溶液的性能，分析混合比例对溶液导电性能和流变性能的影响；并采用静电纺丝方法制得纳米纤维膜，研究分析其纤维形态结构以及分子结构；通过静电纺丝的方式制得纳米纤维与非织造布的复合材料，研究纺丝时间对纤维膜孔隙结构及复合材料空气过滤性能的影响。

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第一章 绪 论

1.1研究背景

1.2角蛋白的性能及应用

1.3聚环氧乙烷的性能及应用

1.4静电纺丝技术

1.5本课题的研究意义和内容

第二章 静电纺参数对角蛋白/PEO纳米纤维形貌的影响

2.1实验材料

2.2实验方法

2.3测试方法

2.4 结果与讨论

2.5 本章小结

第三章 角蛋白/PEO甲酸溶液纳米纤维膜的结构与性能

3.1实验材料

3.2纳米纤维膜的制备

3.3测试方法

3.4结果与讨论

3.5 本章小结

第四章 角蛋白/PEO水溶液纳米纤维膜的结构与性能

4.1实验材料

4.2纳米纤维膜的制备

4.3测试方法

4.4测试结果与讨论

4.5 本章小结

第五章 结论与展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

攻读学位期间发表的论文

致谢