摘要：采用高碘酸钠对棉纤维进行选择性氧化制得氧化棉纤维，对比研究了胶原蛋白溶液处理对普通棉纤维和氧化棉纤维结构和力学性能的影响。结果表明，普通棉纤维经胶原蛋白溶液处理后产生失重；而氧化棉纤维经胶原蛋白溶液处理后增重，纤维表面变得光滑，纤维与胶原蛋白产生共价结合，热稳定性提高，力学性能略有降低。
棉纤维作为自然界中丰富的可再生纤维素资源，是纺织等领域的主要工业原料，它的可再生性、生物可降解性及成本优势一直受到人们的重视。但棉纤维的高结晶度和难溶性使其利用范围受到了限制，随着石油、煤炭等能源的日益紧张和地球生态环境污染的加剧，进一步有效地利用纤维素资源，开拓纤维素在新技术、新材料中的应用，正成为研究热点。棉纤维经氧化后可生成醛基和羧基，成为具有可降解性、环境友好和无毒等特点的生物材料，其在医疗卫生、功能材料、纺织等领域的应用也逐渐成为人们关注的热点。
笔者通过高碘酸盐对棉纤维进行选择性氧化，生成了二醛纤维素，二醛纤维素上的醛基可与胶原蛋白氨基酸上的氨基直接形成共价结合，为棉纤维的蛋白质改性提供了理论依据。
1实验部分
1．1材料与药品
经过煮练和漂白的棉纱线，2l公支；高碘酸钠，丙三醇，氢氧化钠，盐酸等均为AR级；胶原蛋白(分子量约3xl03~4x103)。
1．2样品制备
(1)氧化棉纤维制备。称取一定质量的棉纤维，置于棕色锥形瓶中，加入适量一定浓度的高碘酸钠溶液，在一定温度下持续搅拌避光氧化一定时间，然后将反应后的棉纤维于O．1mol／L丙三醇溶液中浸泡30min(除去未反应的高碘酸钠)，再用去离子水充分清洗后浸泡24h(以充分去除氧化剂和丙三醇)，最后干燥平衡后封袋保存。
(2)胶原蛋白溶液处理棉纤维工艺。配制一定浓度的胶原蛋白溶液，将待处理棉样置于一定pH值胶原蛋白溶液中，在一定温度下处理一定时问，于160℃下焙烘3min，再充分清洗后于8O℃下烘干。
1．3仪器及方法
(1)棉纤维经胶原蛋白处理后的重量变化。设棉纤维样品在胶原蛋白溶液处理前、后的重量分别为Wo、W1，则处理过程中其重量变化率为：WG(%)=Wo/W1 ×100%。
(2)微观结构测试。采用S一570型扫描电子显微镜进行测试，测试温度2O℃，湿度65%。
(3)红外光谱分析。采用Nicolet5700型红外光谱仪进行，测试条件：KBr压片法，恒温2O℃，湿度65%。
(4)热分析。用DiamondTG—DTA热分析仪进行热分析，升温速度10℃／min，扫描温度范围为室温至600℃，N2气氛，流量20mL／min。
(5)棉纱线的力学性能测试。利用YG020A型电子单纱强力仪进行力学测试，工作长度250mm，预张力0．05cN／dtex，拉伸速度250mm／min。
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