目前,對廢舊蠶絲及其紡織品處理大多仍采用焚燒、掩埋等方式,造成資源的極大浪費。探索廢舊蠶絲的回收利用新技術和新工藝,提高廢舊蠶絲的回收率、實現廢舊蠶絲的回收再利用,有助于推動產業可持續發展。

通過向絲素蛋白溶液添加功能性材料、采用不同的紡絲工藝或后處理方式等對絲素蛋白進行改性,可得到性能各異的再生絲素蛋白(RSF)纖維。得益于RSF優異的生物相容性及易改性等特點,其已在生物醫學、電子傳感、能源儲備等領域得到應用。
生物醫學
蠶絲屬于天然蛋白纖維,由于其生物降解性和生物相容特性,人體不會對絲素蛋白產生免疫排斥反應,人體內的天然酶能夠將其降解,且產生的氨基酸無毒性并可被人體吸收,因此可將RSF基生物材料制成各種形式,如薄膜、墊子、人造纖維、海綿、水凝膠、納米顆粒、3D結構生物材料等,用于軟骨、韌帶、肌腱、皮膚和傷口組織的再生修復。

電子傳感
RSF主要通過 2 種方式應用于電子傳感領域:一是當作封裝材料或作為柔性基底;二是對RSF進行改性使其具有特殊功能,從而作為主要載體。研究人員將折射率為1.55的RSF絲纖維和鈦酸鹽納米片制成的納米復合材料相結合,成功制備了一種具有高折射率的新型二維柔性基底材料,當空氣濕度發生變化時,絲基多層膜會顯示出可逆的顏色變化,這一新型材料對于光學氣體傳感器的開發具有重大意義。
能源儲備
新能源發展促進儲能設備技術水平的提高,柔性、高效、高能量密度的能源儲備材料成為研究熱點,RSF在儲能領域的優勢逐漸被發掘出來。研究人員利用三元溶劑對蠶絲蛋白的溶解作用對蠶絲織物進行預處理,然后利用苯胺單體在蠶絲織物上的原位聚合制備了聚苯胺電極織物。經過3000次充放電循環后,聚苯胺電極織物的電容保持率仍可達99.54%,為開發具有高電化學性能的柔性織物電極提供了一種低成本、有效的方法。

更多內容,請關注本刊2022年第6期《再生絲素蛋白纖維的開發及應用進展》一文。(來源:紡織導報官微)