2结果与讨论
2．1棉纤维经胶原蛋白处理后的重量分析
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图l与图2分别为普通棉纤维和氧化棉纤维(1．5g／L高碘酸钠氧化)经不同浓度胶原蛋白溶液处理后的重量变化情况。由图可以看出，普通棉纤维在胶原蛋白溶液处理过程中产生失重，说明胶原蛋白溶液处理对棉纤维有剥损作用，而氧化棉纤维经胶原蛋白溶液处理后产生增重，且其增重率随着胶原蛋白溶液浓度的提高而增加。实验结果表明普通棉纤维与氧化棉纤维经胶原蛋白溶液处理时具有明显不同的重量变化规律。图3是不同氧化程度棉纤维经5g／L胶原蛋白溶液处理后的增重情况。随着氧化剂高碘酸钠浓度的提高，即氧化程度的加深，氧化棉纤维经胶原蛋白溶液处理后的增重率呈波浪线规律。低浓度氧化时，高碘酸钠先在棉纤维的无定形区渗透、扩散和反应，且醛基含量随着氧化程度的加深而增加。而氧化棉纤维上共价结合的胶原蛋白量与纤维中醛基含量成盖正比，故高碘酸钠浓度为1．5g／L时增重率出现一较高值；随着氧化程度的加深，反应进入纤维的结晶区，并伴随着过度氧化反应(即葡萄糖末端的剥皮反应)，使得棉纤维中的弱结构增多，而棉纤维是短纤，胶原蛋白溶液处理时的润胀作用易使毛羽脱落，从而增重率相对降低；当高碘酸钠浓度大于l2．84g／L时，氧化程度加剧，生成的醛基大大增多，同时羟醛缩合反应也加强并使纱线收缩、产生弹性，毛羽剥落程度明显减轻，因而增重率又逐渐提高
2．2纤维形态结构
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图4为棉纤维经胶原蛋白溶液处理前后的纵向形态。图4中(a)和(b)显示普通棉纤维表面较光滑，而经胶原蛋白溶液处理后表面出现明显的剥损条痕，并伴有块状的附着物。经低浓度(1．5g／LNalO)高碘酸钠氧化后的棉纤维表面出现沿纤维轴向的S形或Z形条纹，这可能与棉纤维天然转曲的特性有关。当氧化剂浓度较高(10．7g／LNalO)时，纵向条纹加深且变得不规则。这是由于起选择性氧化作用的10先向纤维的无定形区渗透、扩散及反应，随着氧化程度的加深，氧化反应由纤维的无定形区向晶区进行，所以纤维表面纵向条纹随着氧化程度的加剧而逐渐加深。同时，棉纤维素氧化得到的二醛可与纤维素大分子中未被氧化的羟基发生羟醛缩合，宏观表现为纱线纵向收缩，且收缩程度随氧化反应的加深逐渐提高。图4(e)和(f)中，氧化棉纤维经胶原蛋白溶液处理后其表面的纵向条纹基本消失，表面变得平整、光滑。这是因为胶原蛋白自身具有成纤、成膜的性能，胶原蛋白可进入氧化棉纤维的条痕和间隙中，与醛基形成共价结合并吸附成膜。
2．3红外光谱分析
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图5为棉纤维经高碘酸钠不同程度氧化后的红外光谱曲线从图5可以看出，棉纤维经高碘酸钠轻度氧化后在l733．9cm-1处出现了醛基弱的肩状吸收峰；深度氧化后，l735．5cm-1处醛基吸收峰增强且变得尖锐，同时，l163．8cm-1，和l059．1cm-1处的羟基特征吸收峰逐渐消失。表明棉纤维葡萄糖环上C2、C3位上的仲羟基被氧化成醛基。另外，深度氧化后883．7cm-1处的半缩醛吸收峰明显增强，说明随着氧化程度的加深，氧化生成的醛基与纤维素大分子上普通羟基之间的羟醛缩合也逐渐加强。
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