蠶絲分級納米原纖的可控溶解及其靜電紡絲研究

《蠶絲分級納米原纖的可控溶解及其靜電紡絲研究》是依託蘇州大學，由張鋒擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：蠶絲分級納米原纖的可控溶解及其靜電紡絲研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：張鋒
• 依託單位：蘇州大學

項目摘要

蠶絲具有優異的力學性能，這與其內部的多級納米原纖結構關係密切。目前，通過物理或化學方法直接提取納米原纖進行塑形已然成為天然高分子材料功能化再生的重要的熱點課題。然而，已有的溶劑體系在重塑蠶絲的同時極大地破壞了蠶絲的原纖結構，甚至是分子結構，嚴重影響了再生絲素蛋白材料的性能。我們近期工作發現了鹽-甲酸複合溶劑可以在常溫常壓分纖溶解蠶絲並破壞原纖內的結晶結構。鑒此，本課題擬首先深入研究鹽種類、鹽濃度、酸濃度、溶解溫度與時間在破壞各級原纖間作用力及結晶區分子間作用力中的作用，確定影響蠶絲在納米原纖尺寸溶解的關鍵因素，並分析溶解機理；然後研究鹽-甲酸體系關鍵因素控制蠶絲溶解得到結構穩定、尺寸均一納米原纖的條件；最後利用靜電紡絲技術研究天然納米原纖對再生絲素蛋白材料結構性能的影響，為今後基於天然納米原纖構建結構可控與性能優異的再生絲素蛋白材料提供重要的理論參考與實驗依據。

結題摘要

蠶絲具有優異的力學性能，這與其內部的多級納米原纖結構關係密切。然而，目前尚無有效方法獲得天然蠶絲納米原纖結構，進而獲得性能優異的的再生絲素蛋白材料。本項目針對該問題，開創性的採用低濃度中性鹽/酸複合溶劑體系在常溫快速高效溶解蠶絲，溶解同時保留蠶絲原有的原纖結構。由此得到的絲蛋白原纖溶液，可以被加工成緻密膜、納米纖維、多孔材料等再生絲素蛋白材料。研究同時發現脫膠工藝與鹽濃度是影響納米原纖尺寸的關鍵因素。本項目提出的低濃度無機鹽複合酸溶解蠶絲新體系，不僅使得蠶絲的溶解更加簡單高效，同時有利於再生絲蛋白材料的加工與套用，具有重要的套用價值。