氯化鈣/甲酸溶解體系下氯化鈣質量分數對蠶絲溶解性的影響

吳惠英， 左保齊， 周 燕

(1. 蘇州經貿職業技術學院， 江蘇 蘇州 215009； 2. 蘇州大學 紡織與服裝工程學院， 江蘇 蘇州 215006； 3. 現代絲綢國家工程實驗室(蘇州)， 江蘇 蘇州 215123)

再生絲素蛋白具有良好的親和性，無毒、無污染、無刺激性，良好的細胞附著率和增殖率，具有良好的生物可降解性[1-2]。絲素蛋白在組織工程諸多器官的體外構建中被用作細胞支架材料, 如組織工程化皮膚、軟骨、肌腱、血管等[3]。天然蠶絲的再生過程首先是蠶絲的溶解，其溶解方式有很多，主要采用的溶劑有H2SO4/H3PO4[4]、銅氨溶劑[5-6]、Ca(NO3)2/CH3OH[7-8]、LiBr/C2H5OH/H2O[9]等。目前主要采用的是LiBr/C2H5OH/H2O(物質的量比為1∶2∶8)三元溶液溶解絲素，后經過脫鹽處理制得絲素蛋白溶液。但這種方法溶解蠶絲后溶液需透析3 d，再次干燥成膜后進行溶解紡絲等過程，流程長，成本高。

本文采用CaCl2/FA(Formic Acid)溶解體系，將脫膠蠶絲直接溶解于混合溶液中，討論蠶絲在該體系下的溶解情況，討論溶解過程中不同CaCl2質量分數對溶解性的影響，并對絲素溶液進行形態觀察、流變分析，然后將絲素溶液干燥成膜后進行紅外測試及X衍射測試來分析材料的聚集態結構。

1 實驗部分

1.1 實驗材料與儀器

材料：桑蠶絲；碳酸鈉、氯化鈣(上海試劑總廠)，甲酸(江蘇強盛化工有限公司)。

日立S- 4800場發射掃描電鏡(日本 Hitachi 公司)；NICOLET 5700智能型傅里葉紅外光譜儀(美國Thermo Nicolet 公司)；X′Pert Pro MPD X射線衍射儀(荷蘭PAN alytical 公司)；DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器(鞏義市英峪予華儀器廠)。

1.2 天然蠶絲的溶解

1.2.1脫膠過程

用分析天平稱取一定量的天然桑蠶絲，用質量分數為0.05%的碳酸鈉(Na2CO3)溶液按1∶20的浴比煮沸30 min，上述脫膠過程反復3次，每次脫膠后用60 ℃以上的去離子水清洗，放在60 ℃的烘箱中烘干即為脫膠蠶絲。……