【摘要】：蠶絲纖維及其織物擁有優(yōu)異的機械性能和良好生物相容性,近年來,作為復合材料的增強層被應用于人造血管、半月板及創(chuàng)面覆蓋材料的研究與構建。本文采用流延法,將經過不同濃度甲酸預處理的脫膠蠶絲平紋機織物與不同濃度的再生絲素蛋白/甲酸溶液以不同的質量比例復合,制成絲織物增強絲素蛋白復合膜,并對其力學性能、二級結構、熱學性能進行了系統(tǒng)的分析與研究。選取絲織物與再生絲素蛋白的最佳復合參數,并將無水硝酸銀顆粒添加到再生絲素蛋白/甲酸溶液中,利用甲酸的強還原性,將銀離子還原成銀單質,制備載銀絲織物增強絲素蛋白膜復合材料,并探討復合膜內銀顆粒的粒徑、形狀和分布以及銀顆粒對復合膜的抗菌性能、力學性能、二級結構的影響,以探究此材料作為創(chuàng)面覆蓋材料的可能性。本文采用甲酸對絲織物預處理時,發(fā)現不同濃度甲酸預處理對絲織物的拉伸性能存在明顯差異。98%甲酸預處理效果最強烈,88%次之,78%甲酸預處理作用最小。絲織物經98%甲酸預處理后,絲織物產生劇烈皺縮,經緯向斷裂強度較原織物損失近85%,斷裂伸長率變?yōu)樵瓉淼?倍,經緯向都達到了27%左右。88%甲酸預處理時,斷裂強度損失50%,斷裂伸長率卻達到了33%以上,是原織物的3倍。經78%甲酸預處理的織物,其斷裂強度略小于20 MPa,較原織物減少了三分之一,斷裂伸長率略有上升至17%左右。本文著重探討了再生絲素蛋白/甲酸溶液的濃度、復合比例以及織物預處理方式對絲織物增強絲素蛋白膜復合材料性能的影響。當88%甲酸預處理織物、4%的再生絲素蛋白/甲酸溶液、絲織物與再生絲素蛋白的復合質量比例為1:2時,絲織物/再生絲素蛋白復合膜的力學性能最好,如經向斷裂強度、斷裂伸長率和模量分別達到了41.55 MPa、6.35%和1.85 GPa。其拉伸斷面非常平整且不存在纖維抽拔現象,織物纖維與再生絲素蛋白結合緊密,兩者之間無任何間隙。從X-射線衍射結果來看,無論改變再生絲素蛋白/甲酸濃度、復合比例還是織物預處理方式,復合膜的結晶結構都以β-折疊結構為主。復合膜的熱分解溫度隨復合比例變化而產生顯著變化。當復合膜內再生絲素蛋白含量增加時,絲織物與再生絲素蛋白的熱分解溫度都隨之降低。本文還在絲素蛋白/甲酸溶液中加入無水硝酸銀顆粒,甲酸的強還原性將銀離子還原成銀單質存在于復合膜中。隨著銀含量的增加,復合膜的顏色由淺變深,其銀顆粒形狀、粒徑和分布隨著銀含量的變化而變化。銀含量低(低于2%)時,銀單質為納米銀顆粒,粒徑在100 nm~300 nm之間。抗菌實驗表明,載銀絲織物增強絲素蛋白膜復合材料對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌都有非常好的抗菌效果。含銀量為1%的復合膜樣品對這兩個菌種的抑菌率都達到了100%。紅外結果顯示,銀單質的加入并沒有影響復合膜的β-折疊結構,也沒有產生新的化學鍵。力學測試結果同樣表明銀單質的加入未影響復合膜的力學性能。本文制備的載銀絲織物增強絲素蛋白膜復合材料,不僅克服了純絲素蛋白膜脆性大的困難,還具備優(yōu)異的抗菌性能,為創(chuàng)面覆蓋生物醫(yī)用材料的研究與開發(fā)提供了新的思路。
【學位授予單位】：蘇州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TB33
【圖文】：

第二章 甲酸預處理對絲織物性能及結構的影響 絲織物增強絲素蛋白膜復合材料的制備與性能研究織點，纖維之間沒有產生粘連。觀察單根蠶絲纖維可以發(fā)現，88%甲酸使蠶絲產生了一定程度分纖和溶解，所以預處理后織物的質量也略微減少。與 98%和 88%甲酸預處理相比，78%甲酸的預處理對織物和纖維的作用非常微弱，織物經緯交織沒有發(fā)生變化，無粘連、收縮現象，纖維表面也沒有明顯的條紋狀分纖。a bc d

再生絲素蛋白/甲酸溶液 b. 4%再生絲素蛋白/甲酸溶液 c. 6%再生絲素蛋白/甲不同濃度再生絲素蛋白/甲酸的復合膜拉伸斷面圖（88%FA 預處理織物、1:2 復ca40 μmb40 μmd

【參考文獻】

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本文編號：2712553