丝素蛋白溶液的脱盐技术研究及其在纺织上的应用

摘要

蚕丝的主要成分是丝素和丝胶，研究者已经能够提取、分离这些成分，并应用于纺织、医药、生物等领域。
　　蚕丝的主要成分是丝素，丝素具有多种生理活性功能。现在丝素的提取和制备工艺发展相当成熟，但在整个制备的工艺过程中存在一个关键性的技术难题—脱除高浓度CaC12。本课题主要对脱盐技术进行探究，旨在得到可行、高效的脱盐技术。本课题分别对扩散渗析和电渗析的脱盐工艺进行优化。优化结果表明:扩散渗析实验中料液的浓度为4％;料液和蒸馏水的流量比为2∶1即料液流量为40L·h-1，蒸馏水流量为20L·h-1;电渗析实验中电流为0.2A;料液和蒸馏水的流量比为1∶1即料液流量为20L·h-1，蒸馏水流量为20L·h-1。在优化条件下，采用四种脱盐方式六组实验分别对等量的丝素蛋白溶液进行脱盐，结果表明:扩散渗析和电渗析集成工艺脱盐效果最优，脱盐率高达99.98％，蛋白质的回收率为90.54％，NSI值为98.65％，灰分为0.91％。并通过实验数据深入分析得出:当扩散渗析的脱盐率达到65％左右再进行电渗析实验能够得到更好的脱盐效果。
　　采用TSK凝胶渗透色谱测定丝素蛋白产品的相对分子质量及其分布情况，结果表明:经过四种脱盐方式得到的丝素蛋白产品分子量分布基本一致。采用氨基酸分析仪测定了制备的丝素蛋白产品的氨基酸组成，结果表明:产品中的主要氨基酸:甘氨酸、丙氨酸、酪氨酸和丝氨酸的含量占氨基酸总含量的85％左右。这两种测试结果说明不同的脱盐方式对丝素蛋白相对分子量及其分布以及氨基酸的种类和含量影响较小。
　　研究了自制的丝素蛋白产品在纺织领域的应用。对制备的丝素蛋白溶液通过一定的工艺条件处理棉织物，从而改善棉织物的性能。结果表明:在有助剂存在的情况下，棉织物的抗皱性和撕破强力有所提高，白度基本不变。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 前言

1．2 蚕丝及其组成

1．2．1 丝素蛋白

1．2．2 丝胶蛋白

1．2．3 其他成分

1．3 蚕丝的主要性能

1．3．1 吸湿性和水的作用

1．3．2 盐类的作用

1．3．3 耐酸性

1．3．4 力学性能

1．4 丝素蛋白的开发利用现状

1．4．1 服装领域

1．4．2 化妆品领域

1．4．3 食品领域

1．4．4 医药领域

1．4．5 生物领域

1．5 丝素蛋白溶液脱盐工艺研究现状

1．6 课题研究的意义和主要内容

第二章 实验部分

2．1 材料与主要仪器

2．1．1 材料与试剂

2．1．2 主要仪器

2．1．3 扩散渗析器

2．1．4 电渗析器

2．2 分析方法

2．2．1 蚕丝脱胶程度及脱胶率

2．2．2 丝素蛋白溶液的外观评定

2．2．3 钙离子含量

2．2．4 TDS值／电导率

2．2．5 实测离子总量

2．2．6 浓度的测定

2．2．7 黏度的测定

2．2．8 回收率

2．2．9 脱盐率

2．2．10 氮可溶解指数(NSI)

2．2．11 灰分含量

2．2．12 丝素蛋白相对分子质量

2．2．13 丝素蛋白氨基酸含量

2．3 丝素蛋白溶液的制备工艺

2．3．1 精炼脱胶

2．3．2 溶解

2．3．3 脱盐

2．3．4 保存

第三章 结果与讨论

3．1 丝素蛋白溶液的制备

3．1．1 脱胶率分析

3．1．2 丝素蛋白溶液外观评定

3．2 丝素蛋白溶液脱盐

3．2．1 丝素蛋白溶液的性质测定与分析

3．2．2 扩散渗析参数测定与分析

3．2．3 电渗析参数测定与分析

3．2．4 脱盐工艺实验与分析

3．2．5 四种脱盐方法效果分析

3．3 本章小结

第四章 丝素蛋白在纺织中的应用

4．1 前言

4．2 材料与主要仪器

4．2．1 材料与试剂

4．2．2 主要仪器

4．3 工艺路线

4．3．1 丝素蛋白整理剂的制备

4．3．2 棉织物的整理工艺

4．4 测试方法

4．4．1 增重率

4．4．2 折皱回复角

4．4．3 白度

4．4．4 断裂强力

4．5 结果与讨论

4．5．1 浓度对整理效果的影响

4．5．2 焙烘温度对整理效果的影响

4．5．3 焙烘时间对整理效果的影响

4．5．4 助剂／丝素蛋白对整理效果的影响

4．6 本章小结

第五章 结论与展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢