全球紡織網(wǎng)訊：近年來，膠原蛋白領(lǐng)域的研究十分活躍，進(jìn)展很快。在對膠原蛋白的利用方面，除主要的醫(yī)用、美容等方面，新的用途不斷被開發(fā)。新的用途主要著眼于膠原蛋白獨特的宏觀物理性能，即纖維性能，用于紡織、造紙、包裝材料等領(lǐng)域。

    撰寫背景

    膠原蛋白又稱膠原，是一種天然蛋白質(zhì)，廣泛存在于動物的皮膚、骨、軟骨、牙齒、肌腱、韌帶和血管中，是結(jié)締組織中極重要的結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)。膠原是由3條鈦鏈擰成螺旋的纖維狀蛋白質(zhì)，具有很強(qiáng)的韌性、熱穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度，而不同組織中的膠原，又有差異，具有獨特的功能。

    近年來，膠原蛋白領(lǐng)域的研究十分活躍，進(jìn)展很快。在對膠原蛋白的利用方面，除主要的醫(yī)用、美容等方面，新的用途不斷被開發(fā)。新的用途主要著眼于膠原蛋白獨特的宏觀物理性能，即纖維性能，用于紡織、包裝材料等領(lǐng)域。國內(nèi)外目前對膠原蛋白的研究，多集中在化妝品、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，在紡織紗線生產(chǎn)領(lǐng)域尚未見相關(guān)研究報告。目前對膠原蛋白纖維很有必要進(jìn)行研究。

    2011年，由河南工程學(xué)院紡織工程系申報，經(jīng)鄭州市科技局批準(zhǔn)，確立鄭州市科技攻關(guān)項目《膠原蛋白纖維紡紗性能研究》。該研究課題對上海全宇生物科技駐馬店遂平有限公司生產(chǎn)的我國擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的膠原蛋白改性合成纖維進(jìn)行了紡紗性能研究。

    在紡織系蘇玉恒老師的指導(dǎo)下，使用河南工程學(xué)院紡織實驗室的實驗儀器和河南工程學(xué)院實訓(xùn)中心棉紡實驗機(jī)，由趙永旗同學(xué)在實驗室各位老師的幫助下完成了對該膠原蛋白纖維各項性能的測試、紡紗實驗及對所紡紗性能的測試分析，得出該纖維具有可紡性的結(jié)論。

    高純度膠原蛋白易降解

    膠原蛋白結(jié)構(gòu)由三條肽鏈螺旋組成，其特有的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成使其具有許多獨特的功能，如生物降解性、成纖性能、止血性能、免疫性能、離子和大分子結(jié)合性能、靜電學(xué)性能等。

    膠原蛋白獨特的功能使膠原蛋白在醫(yī)學(xué)、化妝品、食品、化工原料、紡織等方面都有應(yīng)用。從動物骨骼中得到的骨膠原蛋白纖維，如從牛屈肌腱的骨膠原懸浮液制得的膠原蛋白纖維強(qiáng)度高，可作為醫(yī)用縫合線，這種縫合線在人體酶解后可以被組織吸收，生物適應(yīng)性優(yōu)良，無抗原性，生物體吸收良好。

    膠原蛋白制成的化妝品，能促進(jìn)皮膚的新陳代謝，增強(qiáng)循環(huán)，達(dá)到滋潤皮膚、保持皮膚潤澤等。在食品加工中，膠原蛋白能制作成香腸腸衣；經(jīng)調(diào)漿、成型、干燥、油炸等工序制作成膠原小食品。由于膠原纖維具有吸音性、微彈性、耐磨性等，日本采用膠原纖維、合成纖維與植物纖維以一定的比例混合生產(chǎn)出特種壁紙。膠原蛋白在紡織領(lǐng)域主要是對其他纖維的改性應(yīng)用。

    膠原蛋白纖維的生產(chǎn)，首先要從動物的皮、軟骨等原料中提取膠原蛋白。目前提取膠原蛋白的方法主要有酸法、堿法、鹽法、酶法、綜合法。有些特殊用途的膠原蛋白還要經(jīng)過進(jìn)一步的純化。

    純天然膠原蛋白纖維材料一般不能完全滿足人們實際生活的需要，純度高的膠原蛋白纖維易發(fā)生降解，且紡出的絲強(qiáng)度太低。因此，膠原蛋白纖維多是利用膠原蛋白對纖維進(jìn)行改性而成。如膠原蛋白與聚丙烯腈不同比例的共混紡絲，膠原蛋白和丙烯腈的質(zhì)量比為2∶98的條件下，聚合溶液具有良好的可紡性。利用從動物生皮或皮革工業(yè)廢棄物中分離得到膠原蛋白，經(jīng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的丙烯酸單體接枝改性后與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18%的聚乙烯醇混合，在70℃下攪拌2小時，在40℃的凝固浴下進(jìn)行共混紡絲，經(jīng)濕法紡絲、凝固、拉伸和縮醛化處理后，制得具有良好吸濕性和染色性能的膠原蛋白/PVA復(fù)合纖維。