木薯蚕丝结构与性能表征

为研究木薯蚕丝的结构和性能,采用扫描电镜、红外光谱、X射线衍射、力学性能等仪器与测试方法对桑蚕丝、柞蚕丝及木薯蚕丝的结构和性能进行对比研究。结果表明：木薯蚕丝的形貌结构与柞蚕丝相似,木薯蚕丝表面有纵向的条纹及块状或颗粒状的结晶物,横截面面积较大且扁平,而桑蚕丝表面光滑,横截面较圆整;木薯蚕丝与柞蚕丝中存在 Ala-Ala-Ala 结构,而桑蚕丝不存在,可利用特征吸收峰区分不同品种蚕丝;木薯蚕丝既有α?螺旋结构,又有β?折叠结构,并以β?折叠结构为主,显示出了高度的结晶β?折叠结构;桑蚕丝、柞蚕丝、木薯蚕丝的线密度分别为3.13、6.13、4.18dtex;木薯蚕丝的断裂强度、断裂伸长率均高于桑蚕丝,与柞蚕丝接近,具有优异的力学性能。     

天然彩丝的结构和性能

采用红外光谱、X射线衍射、氨基酸分析、扫描电镜、热重分析、力学性能测试等手段对天然彩丝的结构和性能进行分析,并与普通蚕丝进行比较。研究表明:天然彩丝纤维较普通白蚕丝细;天然彩丝的平均断裂强度为3.54 cN/dtex、弹性模量为76.7 cN/dtex、断裂伸长率为17.5%、其截面形状和纵向形态与普通白蚕丝无明显区别;天然彩丝的结晶度为44.4%,比普通白蚕丝低;天然彩丝的丝素分子和普通白蚕丝一样也存在酰胺Ⅰ、酰胺Ⅱ、酰胺Ⅲ、酰胺Ⅴ,分子结构中存在无规卷曲结构、β-折叠结构和α-螺旋结构。     

人工饲料育蚕蚕丝的结构和拉伸力学性能

随着中国劳动力和土地成本的急剧上升,家蚕养殖产业受到了巨大挑战,全龄工厂化养蚕为中国养蚕业带来了一丝曙光。文章探究了桑叶和人工饲料育家蚕丝的结构和力学性能特点。研究表明:用人工饲料育的家蚕存活率比用桑叶育的家蚕存活率减少了72%左右,平均茧壳质量减小了31%左右,蚕丝平均纤度减小了4%左右。人工饲料组蚕丝与桑叶组蚕丝相比,其基本结构并未发生改变,但相对结晶度更低。人工饲料组蚕丝的断裂强度比桑叶组蚕丝断裂强度小3%左右,断裂伸长率大3%左右。     

柞蚕彩丝的结构和性能

为了解柞蚕彩丝与普通柞蚕丝在结构与性能上的差异,研发高附加值的柞蚕彩色制品,采用X射线衍射分析、声速模量法、热性能分析、力学性能测试等手段研究柞蚕彩丝的结构和性能,并与普通柞蚕丝进行了比较。根据丝素X射线衍射强度曲线定量计算及TG曲线和吸热峰的位置,可确定柞蚕彩丝结晶度和取向度均比普通柞蚕丝偏高,强力比普通柞蚕丝高6.5%,但伸长率减少3.5%,初始模量升高3.6%。普通柞蚕丝比柞蚕彩丝具有更优良的柔软性。     

纳米TiO_2/柞蚕丝素对柞蚕丝绸的整理

自制纳米TiO2与柞蚕丝素的混合溶液整理柞蚕丝绸,采用激光粒度仪测定了纳米TiO2溶胶及其柞蚕丝素整理液的粒径,利用红外光谱、X射线衍射和扫描电镜方法对整理前后的柞蚕丝结构进行了表征;对整理前后柞蚕丝绸的紫外线透过率、悬垂风格、白度、撕破强力等指标进行测定。结果表明,制备的TiO2及其柞蚕丝素整理液的平均粒径(D50)分别为1.13 nm和14.2 nm;经纳米TiO2/柞蚕丝素整理后,柞蚕丝纤维表面有新物质固着,表面由光滑变得粗糙,柞蚕丝纤维聚集态结构无明显变化,整理后柞蚕丝绸的抗紫外性能和悬垂风格提高,白度和强力稍有下降。     

丝素肽增重处理对桑蚕丝结构与性能的影响

为了研究桑蚕丝增重处理的机理以及提高桑蚕丝的利用价值,通过对增重前后桑蚕丝纤维进行场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和热稳定性分析(TG)等表征,分析了丝素肽增重处理对桑蚕丝纤维结构与性能的影响。结果表明:经丝素肽增重处理后,桑蚕丝纤维的横截面结构变得松弛,有空隙;纤维的纵向表面变得粗糙,有条纹;桑蚕丝纤维中各特征吸收峰的强度增强,峰形相应变宽;增重前后桑蚕丝晶型结构没有变化,且增重反应主要发生在无定形区;增重后桑蚕丝热稳定性增加。     

虎纹捕鸟蛛丝蛋白／丝素复合纤维的结构与力学性能

以虎纹捕鸟蛛丝／六氟异丙醇(HFIP)和丝素/HFIP的混合液为纺丝液,制备了虎纹捕鸟蛛丝蛋白／丝素复合纳米纤维,并通过SEM、FT-IR、XRD研究蜘蛛丝蛋白和丝素的混合比例对纤维形态结构、分子构象、结晶结构的影响,分析蜘蛛丝蛋白对静电纺丝素纤维的力学增强效应.结果表明:随蛛丝蛋白含量的增加,复合纤维的平均直径明显减...     

人造蜘蛛丝与仿蜘蛛丝纤维的研究进展

蜘蛛丝因其优异的力学性能和良好的生物相容性,一直吸引着科学家的研究兴趣。但蜘蛛在大规模繁殖中互相残杀的特性导致其无法像蚕丝一样实现商业化生产,因此,研发人造蜘蛛丝及仿蜘蛛丝纤维成为解决上述问题的有效方法。为更好地理解蜘蛛丝强韧的本质,综述了天然蜘蛛丝的结构,包括一级结构、β-折叠晶体网络(纳米纤维)结构及其形成过程。介绍了目前人造蜘蛛丝与仿蜘蛛丝纤维的制备进展,包括使用的多肽、非重组蜘蛛纤维蛋白、高分子材料和碳纳米管材料等,为下一步研究与规模化制备人造蜘蛛丝及仿蜘蛛丝纤维提供参考。     

樟树叶、籽活性成分的研究进展

樟树是一种用途很广的树种,在我国资源非常丰富,药用价值和绿化价值非常高,引起了当前研究者的广泛关注。本文综述了樟树籽、叶化学成分组成、功能活性和现有的提取分离工艺等几个方面的研究现状。     

脱胶工艺对蚕丝溶解及再生丝素蛋白纤维性能的影响

为探究脱胶工艺与蚕丝溶解及纤维成形之间的关系,讨论了脱胶溶液质量分数、脱胶次数对蚕丝脱胶率、蚕丝表面形貌、丝素溶解度以及再生丝素蛋白纤维结构及性能的影响。结果表明：蚕丝脱胶率随 Na2CO3 溶液质量分数与脱胶次数的增加而增加,当 Na2CO3 溶液质量分数为0.1%、脱胶3次时,脱胶丝素纤维表面出现明显劈裂的微原纤结构,纤维的断裂强度下降了27.6%。丝胶的去除程度对丝素溶解及再生丝素纤维的结构有所影响,溶解时间随 Na2CO3 溶液质量分数、脱胶次数的增加而减少,再生丝素蛋白纤维的力学性能随脱胶程度的加深而降低,当 Na2CO3 溶液质量分数为0.05%、脱胶3次时,再生丝素蛋白纤维直径均匀、表面光滑、结构紧密且力学性能较好。     

热处理对天蚕丝结构与性能的影响

通过对热处理后的天蚕丝结构与性能的变化进行研究,发现:天蚕丝经热处理后初始模量变化不大,但断裂强度、伸长率及弹性性能都有所下降,会产生颜色变黄现象,结晶度先有所提高,后又呈下降趋势。     

聚乳酸-聚己内酯/丝素蛋白三元复合纳米纤维膜支架的结构与性能

通过静电纺丝技术制备出不同质量比的聚乳酸聚己内酯/ 丝素蛋白（PLA-PCL/SF）复合纳米纤维膜支架,采用扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪对纳米纤维膜的形貌和结构进行表征,测试纤维膜的孔隙率和吸附性能。结果表明：PLA-PCL与SF 这2 种组分的质量比对复合纳米纤维膜的形貌有显著影响,质量比为90:10和70:30的纳米纤维表面分布着密集的孔洞;PLA-PCL/SF复合纳米纤维膜中SF 经甲醇处理后由无定形结构转变为β?折叠结构;随着复合纳米纤维膜中SF 含量的增加,纳米纤维膜的孔隙率和吸附性也逐渐降低。接触角实验和小鼠胚胎成纤维细胞（NIH-3T3）培养结果表明,SF的加入提高了纳米纤维膜的亲水性,有利于NIH-3T3细胞的黏附和增殖。     

自控能力及成丝条件与蜘蛛丝力学性能的关系

研究了不同麻醉深度下 ,人工卷取的蜘蛛牵引丝的力学性能 ,并从人工纺丝的角度出发 ,探索了成丝过程中的张力和湿度对牵引丝力学性能的影响。结果显示 ,随麻醉时间的增加 ,牵引丝的强力下降 ,直径减小 ,但其它力学性能指标未出现大幅度下降 ,说明蜘蛛在失去自控能力时 ,腺体的蛋白液结构对丝纤维的性能还是有决定性作用的。在外加张力为 0.039cN时 ,蜘蛛牵引丝的综合力学性能最佳。加湿后 ,除伸长略有增加外 ,牵引丝的其余力学性能指标均下降。     

丝素酰胺改性棉织物的结构及性能

为获得多功能生态棉织物,采用HNO3/H3PO4-NaNO2体系选择性氧化棉织物引入活性羧基,然后与丝素蛋白反应形成酰胺化学键。研究了HNO3/H3PO4-NaNO2 氧化时间对氧化棉织物羧基含量、断裂强力的影响,分析了氧化时间、丝素质量浓度和处理时间对氧化棉织物接枝率的影响,得出氧化时间1h和接枝时间2h 时,氧化棉织物的丝素接枝率为10.43%。利用红外光谱、扫描电镜等测试手段分析表明：HNO3/H3PO4-NaNO2 将棉纤维分子中C6位伯羟基选择性氧化成羧基,丝素的氨基与氧化棉织物的羧基反应生成C-N酰胺键,丝素在织物表面交联成膜;丝素改性棉织物的机械强力、白度稍有降低,而折皱回复性和吸湿性明显提高;丝素改性棉织物承载和缓释的金银花提取物为原棉织物的3.45倍,金银花处理的丝素改性棉织物经30次水洗后仍有较高的抑菌活性。     

Effect of silk degumming on the structure and properties of silk fibroin

Two different silk fibroin samples were obtained by the Na₂CO₃ and urea degumming methods of silk fibers in the same fiber dissolution system, respectively. The molecular weight and viscosity of the fibroin samples were analyzed by the methods of SDS-PAGE, rheological, and etc. Then, different silk fibroin membranes (SFMs) and blank microspheres were prepared, and the effects of degumming methods on the silk fibroin were studied via analyzing the differences of SFMs and blank microspheres of the two samples. The experimental results showed that the viscosity of fibroin solution was positively correlated with its molecular weight. The fibroin prepared by the Na₂CO₃ degumming was lower than the one prepared by the urea degumming in the viscosity of the fibroin solution under the same mass concentration. Degumming with Na₂CO₃ exhibited the obvious effects on the thermal stability and mechanical properties of SFM, tensile strength decreased almost 10% and breaking elongation reduced more than 50%. Blank microspheres prepared from silk fibroin degummed with the different methods showed different particle sizes and its distribution. The microspheres prepared from silk fibroin degummed with the Na₂CO₃ had the smaller particle sizes and more concentrated distribution compared with those with the urea.     

微波辐照后的真丝纤维结构及其性能研究

利用微波辐照对真丝纤维的热效应和非热效应作用，对不同的丝纤维-桑蚕丝、柞蚕丝进行了改性研究，探索其结构与性能的变化规律，为进一下开发研究奠定基础。     

碳纳米管导电蚕丝的制备及其性能

利用碳纳米管改性蚕丝,以蚕丝体积比电阻为指标,通过单因素分析及正交试验确定制备碳纳米管导电蚕丝的最佳工艺条件,并对其性能进行测试分析。结果表明,制备碳纳米管导电蚕丝的最佳工艺条件为:溶液pH值3.0,浴比1∶500,反应时间1.5 h,碳纳米管质量分数0.07%,温度70℃,此时蚕丝体积比电阻为7.15×10-3Ω·cm,导电性大幅提高。耐久性能测试结果表明,其导电耐久性良好;扫描电镜分析结果表明,纤维表面均匀分布有颗粒状导电物质;红外光谱分析结果表明,导电蚕丝的α螺旋与β折叠结构均有所增加;导电蚕丝断裂强力、断裂伸长率均有所下降,但不影响织物服用性能;X射线衍射分析结果表明,导电蚕丝结晶度有所下降,但幅度较小;TG分析结果表明,其热稳定性无明显变化。     

丝素蛋白性状对磷酸钙骨水泥性能的影响

在磷酸钙骨水泥(CPC)中加入不同性状丝素蛋白可改善其力学性能,为此,用X射线衍射、红外光谱研究材料的结构,用扫描电子显微镜观察材料的表面形态,用排液法测定材料的孔隙率,用通用力学试验机测定样品的力学性能.结果表明:在CPC中加入不同性状丝素蛋白的固化反应产物与纯CPC相似,均出现了羟基磷灰石(HA);不同性状丝素蛋白...     

蚕丝和蜘蛛丝再生蛋白纤维研究进展

蚕丝和蜘蛛丝的特性优良,受到众多学者的青睐,并致力于通过人造的方法获得性能良好的蚕丝和蜘蛛丝再生蛋白纤维。但目前研究获得的再生蚕丝或蜘蛛丝并不理想。本文总结和对比了有关蚕丝和蜘蛛丝再生的研究,包括纺丝液的制备、湿法纺丝和静电纺丝的方法以及纺丝条件对纤维特性的影响等,并探讨了改善再生丝纤维性能的方法,最后阐述了再生丝纤维广阔的发展前景,期望能为今后人造蚕丝和蜘蛛丝提供有用的信息。     

尿素脱胶对丝素蛋白气凝胶力学性能的影响

为提高丝素蛋白气凝胶的力学性能,采用尿素溶液体系对蚕丝进行脱胶处理后,经丝素蛋白溶解、稀释、冷冻干燥制备得到丝素蛋白气凝胶,借助扫描电子显微镜、X射线衍射光谱仪、红外光谱仪和万能材料试验机对气凝胶的形貌与结构进行分析,并与碳酸钠脱胶蚕丝制备的气凝胶进行对比。结果表明:非碱体系的尿素脱胶可降低对丝素蛋白的损伤,制备得到的气凝胶形貌完整,具有稳定的骨架结构,β-折叠结构相对含量为50.27%,结晶度为49.33%;压缩形变为70%时,尿素脱胶气凝胶的压缩强度为(32.36 ± 2.35) kPa,压缩模量为(119.31 ± 8.93 ) kPa,上述指标均远高于碳酸钠脱胶工艺制备的丝素蛋白气凝胶。