皮胶原发生黄变的机理与影响因素

论文摘要

本文采用酸溶-酶解法提取了胶原,并对提取的胶原采用紫外光照和热两种方式进行黄变处理,对得到的黄变试样进行了测试分析。结果表明,无论是热处理还是紫外光处理,胶原的黄变程度都随着处理时间的延长而增加。分别处理24h后,光照黄变程度要高于热处理（80℃）的黄变程度。皮胶原的黄变程度与处理时间之间存在对数关系,相关系数达0.990以上。红外光谱分析表明,胶原在光和热的作用下都分别发生了化学反应,其作用的方式不同。紫外光谱表明,在紫外照射初期,有新的不饱和共轭基团生成；随着照射时间的延长,胶原的吸光度降低,这可能是胶原分子的结构发生变化,由螺旋结构向无规线团转变。扫描电镜照片表明,经过光照和热处理黄变后,胶原的结构遭到了不同程度的破坏。本文采用溶液交联的方法制备了不同用量的戊二醛交联胶原,并对其进行了表征。当戊二醛用量为0.75%时,交联效果最好。红外光谱表明戊二醛改性胶原后的结构更加稳定。对戊二醛改性前后的胶原膜进行色差分析表明,戊二醛的加入,会增加胶原的黄变程度,这可归因于戊二醛的自聚。本文还研究了鞣制对皮胶原黄变的影响,发现硫酸铝鞣皮胶原的耐紫外光黄变性要好于合成单宁鞣制皮胶原。红外分析结果也证实了硫酸铝鞣制后皮胶原的结构比较稳定。热分析表明,无论是未鞣制还是鞣制的皮胶原,在经过黄变处理后,其热降解活化能都呈现出先升高后降低的趋势。湿热收缩性能结果表明,硫酸铝鞣制皮胶原的耐湿热稳定性不及单宁鞣制,这可能是单独使用硫酸铝鞣制皮块,硫酸铝稳定性差的结果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 皮胶原
• 1.1.1 皮胶原的结构与性质
• 1.1.2 胶原的应用
• 1.2 天然高分子材料的黄变研究现状
• 1.2.1 蚕丝蛋白黄变研究现状
• 1.2.2 羊毛蛋白黄变研究现状
• 1.2.3 胶原/皮革黄变研究现状
• 1.3 皮胶原的黄变的主要研究方法
• 1.4 本课题研究的目的、意义及研究内容
• 1.4.1 课题意义
• 1.4.2 本课题的研究内容
• 2 皮胶原的提取与表征
• 2.1 前言
• 2.1.1 胶原的提取一般原理
• 2.1.2 本课题研究的内容
• 2.2 实验内容
• 2.2.1 试剂及仪器
• 2.2.2 皮胶原的提取
• 2.2.3 胶原膜的制备
• 2.2.4 胶原的测试与表征
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 红外光谱结果分析
• 2.3.2 紫外光谱分析
• 2.3.3 胶原的DSC测试
• 2.4 小结
• 3 紫外照射及热处理对胶原黄变行为的影响
• 3.1 前言
• 3.2 实验
• 3.2.1 材料与仪器
• 3.2.2 实验方法
• 3.2.3 测试方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 紫外光致胶原黄变的研究
• 3.3.2 热处理致胶原黄变的研究
• 3.4 小结
• 4 戊二醛改性皮胶原膜的制备及表征
• 4.1 前言
• 4.2 实验
• 4.2.1 戊二醛改性胶原膜的制备
• 4.2.2 紫外照射处理
• 4.2.3 测试与表征
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 戊二醛交联皮胶原的红外光谱
• 4.3.2 戊二醛改性对皮胶原黄变性能的影响
• 4.3.3 红外光谱研究戊二醛交联皮胶原的黄变过程中结构的变化
• 4.4 小结
• 5 鞣制对皮胶原耐黄变性能的影响
• 5.1 前言
• 5.1.1 胶原的鞣制交联
• 5.1.2 鞣制的方法
• 5.1.3 本课题的研究基本内容及意义
• 5.2 实验部分
• 5.2.1 实验原料及制备
• 5.2.2 紫外照射处理
• 5.2.3 热处理
• 5.2.4 测试与表征
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 鞣制对皮块黄变的影响
• 5.3.2 皮块黄变前后的湿热收缩温度
• 5.3.3 皮块鞣制前后的红外测定
• 5.3.4 皮块鞣制前后的TG和DTG
• 5.4 小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果