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丝胶的护发特性及含丝胶可生物降解树脂的研究

姚炎庆  
【摘要】:丝胶(Ser)是蚕丝加工过程中最大的废弃物,也是十分宝贵的天然蛋白质资源。许多研究已经证明Ser在聚合物凝胶体、膜、泡沫、纤维和其他方面均有重要意义和应用前景。为达到废弃物综合利用,我们探讨了不添加任何化学试剂的真丝坯布织物高温精练工艺,利用冰冻法得到了Ser蛋白质有效的回收利用方法。同时,我们还系统研究了Ser蛋白质的护发特性及合成含Ser可降解共聚(共混)物、解决非降解材料污染环境问题等工作,得到了一些有意义的结果。 真丝坯布高温脱胶在温度为125~130℃、脱胶时间60~90min时,Ser蛋白质残留量较少,Ser蛋白质已基本脱尽。高温(130℃)条件下脱胶速率大,短时间(10min)内脱胶可将大部分(约75%)Ser从坯布溶出。脱胶温度越低,溶解的Ser分子量越大,冰冻法得到的Ser产率越高。可据此确定所需分子量范围Ser的相应脱胶条件。 利用冰冻法可提高Ser产率,110℃和120℃高温脱胶60min且用冰冻法回收Ser,产率可分别达到87.27%和68.41%。高温脱胶冰冻法回收Ser纯度高,脱胶效果和产率优于常规的物理、化学方法,也高于单独高温脱胶自然冷却回收Ser。 经SEM分析,高温脱胶不损伤织物纤维。高温脱胶冰冻法回收Ser在确定脱胶时间、温度、冰冻次数等设计回收具有一定分子量分布的Ser以及充分回收和利用Ser、节约资源等方面具有重要意义。 与未处理头发比较,Ser、Ser肽可在头发表面形成保护膜,在护发(烫发、美发)前用Ser、Ser肽进行预处理,对头发的修复作用效果明显。Ser所用浓度在0.2%~0.778%范围内时,头发弹性可提高11%~31%。经Ser处理后头发表面的静摩擦系数(Us)和动摩擦系数(Ua)及两者的差值降低,使头发柔软、光滑。同时,头发表面对光的反射增强,增加头发光泽。在pH值为8时头发对Ser肽的吸附量最大,可避免长期使用酸碱过强化妆品对皮肤和毛发造成的刺激和伤害。 我们在研究Ser蛋白质对头发的亲和性及护理、美化作用的基础上,将其进一步水解,制取小分子量的多肽形式,首次从分子量角度对Ser肽作为化妆品添加剂的性质及功能进行了比较系统、全面的研究。选用分子量在2500左右的Ser多肽,其在头发表面同时具有较好的成膜性和渗透性,有利于头发的保护和修复。经浓度为5%Ser肽溶液处理头发,其比电阻值降至2.304×10~1Ωcm,比正常头发的比电阻下降超过4个数量级,提高了头发导电性能,降低头发静电现象;经Ser肽溶液处理,5h后头发的卷曲保持率均在80%以上,而正常头发在5h后却下降至67.43%。 摘要 浙江大学博士学位论文 经Ser肤处理的头发具有更好的吸湿保湿作用。用浓度为2%一3%的Ser肤溶 液处理头发可以快速达到头发的高吸水率,能够满足健康头发10%一巧%的含水量 要求。用浓度为3%和5%的Ser肤溶液处理头发,72h累计失水为2.41%和1 .25 %,分别比正常头发少失水44%和71%. Ser肤中氨基酸总含量达到50.85%,高于头发中相应氨基酸总含量,其必需 氨基酸含量高于目前护发、护肤用品添加的丝素肤氨基酸含量。Ser肤具有较好的 营养作用,是一种理想的营养型化妆品添加剂。特别是分子量大小对护肤效能的影 响具有十分重要的研究和应用价值。 塑料因其不易降解性给环境造成了严重污染。本文首次报道以Ser蛋白质和 VAc单体为原料制备强度适中、柔软性较好的可降解PVAc一Ser接枝共聚物 (Ser一g一PVAc),并对接枝共聚物进行表征。我们还选用乙酸乙醋、苯和甲苯三 种溶剂,在Ser存在下进行苯乙烯聚合试验,分析和讨论Ser对苯乙烯聚合过程和 产品的性能影响。对聚苯乙烯(PS)泡沫塑料的可降解性作了一些有益的尝试. 可降解接枝共聚物ser一g一PvA。和ser-Ps共混物产生降解的可能原因:ser 与淀粉链基一样存在许多表观与潜在的官能团,它们在一定条件下都可以成为反应 的活性点,成为共聚物的一部分。共聚(共混)物Ser部分中活性点容易受其它分 子作用,使活性点成为新的反应中心,造成Ser肤键断裂。由于共聚物链中Ser肤 键发生断裂,导致整个分子长链的破坏,影响到共聚物中vAc和PS部分链结构稳 定性,发生材料破坏,达到降解目的。 通过表征,引发剂量越少、Ser相对含量越大、分子量越低(颗粒变小), Ser-g一PVA。降解率越明显一年后最大降解率可达28.78%。Ser/单体质量比为12% 左右时相应共聚物强度最大;当Ser/单体质量比在2.5%一12%之间时, Ser一g一PVA。断裂伸长率较大,同时与均聚物比仍保持一定的机械强度。 Ser/单体质量比依此为5.94%、12.32%时,当引发剂量比较小时低Ser量的 共聚物有利于提高强度,高Ser量的共聚物有利于提高韧性;增大引发剂量时高 Ser量的共聚物有高的机械性能,同时还保持有一定的韧性。ser-g一PVAc接枝共聚 物的热稳性大于均聚物及Ser固体。 Ser可提高共混物中PS分子量。在乙酸乙醋溶剂和甲苯溶剂中,Ser量大于1 .6% 时,PS分子量随Ser量的增加而逐渐降低。考虑PS使用后的回收问题,强度符 合使用要求,Ser加入量可适当考虑大于1 .6%,但不大于3.2%。在本文中, 各种Ser一PS的机械强度和柔软性均优于PS均聚物。加入交联剂可提高Ser一PS 共混物


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