胶原蛋白改性聚丙烯腈纤维：制备与性能提升

"胶原蛋白改性聚丙烯腈纤维制备及性能表征* (2013年)" 本文详细探讨了通过胶原蛋白改性聚丙烯腈纤维的制备方法及其性能优化。聚丙烯腈纤维作为常见的合成纤维之一，其吸湿性和亲水性相对较弱，这限制了其在某些领域的应用。为了改善这一情况，科研人员将胶原蛋白引入聚丙烯腈纤维，以提高纤维的吸湿性和耐久性。 首先，研究者采用了一种名为“水解-焙烘法”的工艺来改性纤维。具体步骤包括：将定量的聚丙烯腈纤维在特定温度和浓度的氢氧化钠溶液中进行水解处理，随后在5%的胶原蛋白溶液中浸泡，确保胶原蛋白能够充分附着在纤维表面。经过预烘和焙烘步骤，纤维上的胶原蛋白得以稳定结合，最后通过水洗去除多余胶原蛋白并干燥，得到改性纤维。 改性后纤维的性能变化通过多种分析手段进行了深入研究。傅里叶变换红外光谱（FT-IR）分析揭示了胶原蛋白成功地与聚丙烯腈纤维结合，形成了新的化学键。热重分析（TG）显示，改性纤维的热分解温度从318℃降低到296℃，表明胶原蛋白的引入降低了纤维的热稳定性，但这可能有利于提升纤维在较低温度下的适用性。X射线衍射（XRD）分析则用于评估纤维的结晶结构，而动态力学分析（DMA）则用于考察纤维的机械性能。 扫描电子显微镜（SEM）的观察结果表明，改性纤维表面变得更为光滑，且表层富含胶原蛋白，这有助于提高纤维的吸湿性。实验数据表明，改性纤维的回潮率从2.0%显著提高到6.1%，表明纤维的吸湿性能得到了显著增强。尽管力学性能略有下降，但改性纤维表现出更好的耐久性，这对于实际应用来说是一个重要的优点。 通过胶原蛋白改性聚丙烯腈纤维，不仅可以改善纤维的吸湿性和舒适性，还能提高其抗静电性能，拓宽了聚丙烯腈纤维的应用范围。这种改性方法具有简单、高效的特点，对于合成纤维的表面改性研究具有重要的参考价值。此外，由于胶原蛋白与人体的生物相容性，改性纤维在医疗、纺织以及可穿戴设备等领域具有潜在的应用前景。