DOI: 10.1002/app.50348
在本研究中,通過靜電紡絲和檸檬酸(CA)蒸氣改性制備了廢棄羽毛角蛋白(FK)基納米纖維,并研究了其性能。以FK、聚乙烯醇和聚環氧乙烷為原料,以CA蒸氣為交聯劑,對不同交聯時間的CA蒸氣改性FK基納米纖維的結構、熱學、疏水性和力學性能進行了全面的表征。為了研究H2O蒸氣對CA蒸氣改性的影響,在相同條件下對FK基納米纖維進行了H2O蒸氣改性。結果表明,經15h的CA蒸氣改性,納米纖維的平均直徑從250.83±29.65nm增加到338.79±31.43nm。同樣,通過CA蒸氣改性FK基納米纖維的熱穩定性和耐水性也得到了顯著改善。CA蒸氣改性15h后,FK基納米纖維的抗張強度(σb)和斷裂伸長率(εb)分別是未改性納米纖維的1.5倍和2倍。相比之下,掃描電子顯微鏡結果表明,H2O蒸氣改性FK基納米纖維無法保持納米纖維形態,從而導致了大規模的粘附。H2O蒸氣改性FK基納米纖維的熱性能沒有明顯變化。H2O蒸氣改性FK基納米纖維的疏水性和力學性能不如CA蒸氣改性納米纖維的疏水性和力學性能。綜上所述,無毒天然CA可以用作交聯劑,以增強FK基納米纖維的綜合性能。本研究為FK基納米纖維的改性和廢棄羽毛的處理提供了一種新的方法,既保護了環境,又獲得了效益,具有廣闊的應用前景。
圖1.檸檬酸蒸氣改性裝置示意圖[顏色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]
圖2.不同時間蒸氣改性羽毛角蛋白基納米纖維的掃描電子顯微鏡圖像和直徑分布。(a-f):0、3、6、9、12、15h。(1)H2O蒸氣改性(2)檸檬酸蒸氣改性[顏色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]
圖3.不同時間蒸氣改性得到的羽毛角蛋白基納米纖維的FTIR光譜(a)H2O蒸氣改性(b)檸檬酸蒸氣改性[顏色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]
圖4.不同時間檸檬酸蒸氣改性羽毛角蛋白基納米纖維的X射線衍射光譜[顏色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]
圖5.不同時間蒸氣改性羽毛角蛋白基納米纖維的熱分析:(a)TG:(1)H2O蒸氣改性(2)檸檬酸蒸氣改性(b)DTG[顏色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]
圖6.不同時間蒸氣改性羽毛角蛋白基納米纖維的DSC曲線(a)H2O蒸氣改性(b)檸檬酸蒸氣改性[顏色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]
圖7.不同時間蒸氣改性羽毛角蛋白基納米纖維的水接觸角(a)H2O蒸氣改性(b)檸檬酸蒸氣改性[顏色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]