酒精水溶液提升再生丝素蛋白纤维力学性能：干纺工艺与后处理关键

本文主要探讨了再生丝素蛋白（Regenerated Silk Fibroin, RSF）的干纺纤维后处理体系及其提升力学性能的方法，发表于2010年的《功能高分子学报》上。研究团队由魏伟、张耀鹏、赵浪梅、邵惠丽和胡学起等人组成，他们来自东华大学材料科学与工程学院的化学纤维研究所和纤维材料改性国家重点实验室。 作者们模仿蚕的干法纺丝工艺，成功制备出RSF纤维。在传统的纺丝过程中，干法纺丝利用的是纤维素溶液直接干燥成丝，而在该研究中，他们将再生丝素蛋白溶液作为原料，实现了类似的工艺。这种纤维的初始性质可能受到蛋白质结构的影响，如无规卷曲和α-helix结构。 后处理是关键步骤，文章指出与无机盐水溶液相比，醇的水溶液更能促使蛋白结构发生转变，特别是从无规卷曲和α-helix结构转变为更为稳定的β-sheet结构。β-sheet结构在生物材料中通常与较高的力学强度和稳定性相关联。通过拉伸处理，研究人员能够诱导纤维中的β-sheet构象定向，从而显著增强干纺纤维的力学性能。 具体实验结果显示，在80%的乙醇-水混合溶液中，经过两倍拉伸处理并浸泡1小时的初生RSF纤维，其断裂强度可达200 MPa，断裂伸长率高达48%，这显示出显著的强度和延展性提升。这样的成果对于开发高性能纤维材料具有重要意义，可能应用于纺织、医疗、生物医学等领域，如高强度的医用缝合线或者生物相容性的复合材料。 文章的关键词包括“再生丝素蛋白纤维”、“干法纺丝”、“拉伸”和“后处理”，这些关键词突出了研究的核心内容和方法。此外，根据中图分类号TQ341.5，可以推测该研究属于纺织科学和技术范畴，文献标志码A表示文章达到了学术期刊的标准，文章编号1008-9357(2010)03-0230-06则提供了全文的定位信息。整体来看，这项研究展示了通过优化后处理技术，如何增强再生丝素蛋白纤维的性能，这对于推进纤维材料科学的发展具有积极的推动作用。