胶原蛋白变身纺织材料 成为其中的新贵

全球纺织网讯：近年来，胶原蛋白领域的研究十分活跃，进展很快。在对胶原蛋白的利用方面，除主要的医用、美容等方面，新的用途不断被开发。新的用途主要着眼于胶原蛋白独特的宏观物理性能，即纤维性能，用于纺织、造纸、包装材料等领域。 撰写背景 胶原蛋白又称胶原，是一种天然蛋白质，广泛存在于动物的皮肤、骨、软骨、牙齿、肌腱、韧带和血管中，是结缔组织中极重要的结构蛋白质。胶原是由3条钛链拧成螺旋的纤维状蛋白质，具有很强的韧性、热稳定性和机械强度，而不同组织中的胶原，又有差异，具有独特的功能。 近年来，胶原蛋白领域的研究十分活跃，进展很快。在对胶原蛋白的利用方面，除主要的医用、美容等方面，新的用途不断被开发。新的用途主要着眼于胶原蛋白独特的宏观物理性能，即纤维性能，用于纺织、包装材料等领域。国内外目前对胶原蛋白的研究，多集中在化妆品、医学领域，在纺织纱线生产领域尚未见相关研究报告。目前对胶原蛋白纤维很有必要进行研究。 2011年，由河南工程学院纺织工程系申报，经郑州市科技局批准，确立郑州市科技攻关项目《胶原蛋白纤维纺纱性能研究》。该研究课题对上海全宇生物科技驻马店遂平有限公司生产的我国拥有完全自主知识产权的胶原蛋白改性合成纤维进行了纺纱性能研究。 在纺织系苏玉恒老师的指导下，使用河南工程学院纺织实验室的实验仪器和河南工程学院实训中心棉纺实验机，由赵永旗同学在实验室各位老师的帮助下完成了对该胶原蛋白纤维各项性能的测试、纺纱实验及对所纺纱性能的测试分析，得出该纤维具有可纺性的结论。  高纯度胶原蛋白易降解 胶原蛋白结构由三条肽链螺旋组成，其特有的结构和化学组成使其具有许多独特的功能，如生物降解性、成纤性能、止血性能、免疫性能、离子和大分子结合性能、静电学性能等。 胶原蛋白独特的功能使胶原蛋白在医学、化妆品、食品、化工原料、纺织等方面都有应用。从动物骨骼中得到的骨胶原蛋白纤维，如从牛屈肌腱的骨胶原悬浮液制得的胶原蛋白纤维强度高，可作为医用缝合线，这种缝合线在人体酶解后可以被组织吸收，生物适应性优良，无抗原性，生物体吸收良好。 胶原蛋白制成的化妆品，能促进皮肤的新陈代谢，增强循环，达到滋润皮肤、保持皮肤润泽等。在食品加工中，胶原蛋白能制作成香肠肠衣；经调浆、成型、干燥、油炸等工序制作成胶原小食品。由于胶原纤维具有吸音性、微弹性、耐磨性等，日本采用胶原纤维、合成纤维与植物纤维以一定的比例混合生产出特种壁纸。胶原蛋白在纺织领域主要是对其他纤维的改性应用。 胶原蛋白纤维的生产，首先要从动物的皮、软骨等原料中提取胶原蛋白。目前提取胶原蛋白的方法主要有酸法、碱法、盐法、酶法、综合法。有些特殊用途的胶原蛋白还要经过进一步的纯化。 纯天然胶原蛋白纤维材料一般不能完全满足人们实际生活的需要，纯度高的胶原蛋白纤维易发生降解，且纺出的丝强度太低。因此，胶原蛋白纤维多是利用胶原蛋白对纤维进行改性而成。如胶原蛋白与聚丙烯腈不同比例的共混纺丝，胶原蛋白和丙烯腈的质量比为2∶98的条件下，聚合溶液具有良好的可纺性。利用从动物生皮或皮革工业废弃物中分离得到胶原蛋白，经质量分数为20%的丙烯酸单体接枝改性后与质量分数为18%的聚乙烯醇混合，在70℃下搅拌2小时，在40℃的凝固浴下进行共混纺丝，经湿法纺丝、凝固、拉伸和缩醛化处理后，制得具有良好吸湿性和染色性能的胶原蛋白/PVA复合纤维。