圖6為普通棉纖維及氧化棉纖維經(jīng)膠原蛋白溶液處理前后的a、b光譜曲線。由圖6可以看出，a、b兩條紅外曲線無明顯差異，說明普通的棉纖維與膠原蛋白之間沒有形成有效的共價(jià)鍵結(jié)合。而氧化棉纖維經(jīng)膠原蛋白溶液處理后，在1659．0cm-1處出現(xiàn)席夫堿吸收峰，898．4cm處半縮醛吸收峰減弱，這是由于半縮醛不穩(wěn)定，膠原蛋白中的一NH較一OH活潑，當(dāng)膠原蛋白加入時(shí)醛基更易與膠原蛋白中的胺基生成席夫堿。同時(shí)，l733．9cm-1-處弱的醛基峰依然存在，這是因?yàn)槟z原蛋白溶液處理氧化棉纖維時(shí)，只有部分醛基參與了反應(yīng)。另外，l520cm-1-左右處的亞胺結(jié)構(gòu)峰很弱，很難發(fā)現(xiàn)。由此，可進(jìn)一步說明膠原蛋白與氧化棉纖維之間形成了牢固的共價(jià)結(jié)合。
2．4纖維的DTA分析
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圖7中、b、c分別為普通棉纖維、氧化棉纖維(NaIO41．5g／L)和膠原蛋白溶液處理氧化棉纖維(1·5g／LNaIO4)的DTA曲線。由圖7可知，與普通棉纖維相比，氧化后棉纖維吸熱分解峰向低溫方向偏移了14·33℃，這與NIO4氧化時(shí)纖維素大分子的葡萄糖環(huán)結(jié)構(gòu)打開和纖維大分子發(fā)生解聚有關(guān)。而氧化棉纖維經(jīng)膠原蛋白溶液處理后，其吸熱分解峰重新向高溫方向偏移，這主要是因?yàn)槟z原蛋白與氧化棉纖維之間產(chǎn)生了共價(jià)結(jié)合。同時(shí)，由表l可看出，氧化棉纖維的吸熱分解焓比未氧化棉纖維提高了近一倍，這是由于醛基的生成使得氧化棉纖維成為一種結(jié)構(gòu)型儲(chǔ)能材料。由紅外分析可知，膠原蛋白處理氧化棉纖維過程中，只有部分醛基參與了反應(yīng)，所以，氧化棉纖維經(jīng)膠原蛋白處理后吸熱分解焓雖降低，但比未氧化棉纖維高。
2．5棉紗線的強(qiáng)伸性能
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由表2可知棉紗線的斷裂強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率隨著高碘酸鈉濃度的提高而降低，這是因?yàn)檠趸瘯r(shí)，棉纖維大分子鏈上的葡萄糖環(huán)被打開，纖維大分子發(fā)生解聚，且氧化程度越劇烈，解聚現(xiàn)象越明顯。氧化棉紗線經(jīng)膠原蛋白溶液處理后，其強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率略有降低。這是因?yàn)槊蘩w維是短纖，紗線的強(qiáng)度主要取決于纖維自身的強(qiáng)度及拉伸時(shí)纖維間的抱合作用。膠原蛋白溶液處理對(duì)棉纖維具有潤(rùn)脹和表面修飾作用，使纖維表面變平整、光滑，紗線膨松，抱合力減弱，因而處理后紗線強(qiáng)度略有降低。當(dāng)高碘酸鈉濃度控制在3．0g／L以下時(shí)，棉紗線的強(qiáng)
度的保持率在75%以上，能滿足服用要求。所以選擇適當(dāng)?shù)难趸瘲l件對(duì)棉纖維進(jìn)行改性的同時(shí)，棉纖維力學(xué)性能的損失也能得到有效控制。
3結(jié)語
(1)普通棉纖維經(jīng)膠原蛋白溶液處理后產(chǎn)生失重；氧化棉纖維經(jīng)膠原蛋白溶液處理后增重，且增重率與膠原蛋白溶液濃度成正比。
(2)膠原蛋白可與氧化棉纖維產(chǎn)生共價(jià)結(jié)合。
(3)氧化棉纖維經(jīng)膠原蛋白溶液處理后熱穩(wěn)定性提高。
(4)氧化棉纖維經(jīng)膠原蛋白溶液處理后，強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率略有降低。
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