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蚕丝中的丝素蛋白是一种天然的安全环保高分子材料,含有多种人体必需氨基酸。在制成丝素蛋白水凝胶后,具有良好的生物相容性、吸湿保水性;作为水凝胶面膜基体时,具有保湿功能、抗衰老功能和美白功能。本文以乌兹蚕丝为研究对象对蚕丝的表面形态、线密度、结构与力学性能进行表征,从结构上分析乌兹蚕丝与国内桑蚕丝的力学性能差异,再以乌兹蚕丝作为原料制成丝素蛋白冻干粉,配制成不同浓度的丝素蛋白溶液后浸润天丝基布并交联形成丝素蛋白水凝胶,针对作为面膜基体时必需的性能进行测试,最后以制成的丝素蛋白水凝胶面膜基体与精华液结合制成面膜并做安全性试验检测。本论文的主要结论有:
1.乌兹蚕茧的表面形态与国内桑蚕丝相似,尺寸稍小,蚕丝表面有纵向纹路,蚕茧壁薄,每个蚕茧约为国内桑蚕茧重量的80%,蚕丝截面积是国内桑蚕丝的110%左右,线密度比国内桑蚕丝大。
2.根据红外谱图酰胺三区部分计算出蚕丝中的二级结构含量,乌兹蚕丝的β-折叠结构区域含量为23.17%,结晶结构的所占比例比国内桑蚕丝少。用广角WAXD衍射对蚕丝做测试后计算得出乌兹蚕丝纤维中的结晶度与相结构含量。结合测出的力学性能做出分析,乌兹蚕丝的结晶度与中间相含量比国内桑蚕丝低,但结晶区和中间相的取向度都比国内桑蚕高,晶粒尺寸在不同的晶面不同,但乌兹蚕丝内部结构区域的分布不均导致了蚕丝纤维的断裂强度、初始模量以及断裂伸长等力学性能的下降。
3.以丝素蛋白水凝胶与天丝基布结合制成水凝胶,由水凝胶的成胶状况确定丝素蛋白水凝胶作为面膜基体的实验浓度,不同浓度的水凝胶均成胶速度快、溶胀性良好,吸水性良好,与天丝基布结合良好,感官理化指标符合行业要求。在含水量、内部结构、保湿性与透光度结果上有较大的差异,天丝基布的结合使得水凝胶内部结构有一定程度上的破坏,含水率随着丝素蛋白浓度的上升而降低,保湿性随着浓度的升高而升高,100mg/ml的丝素蛋白浓度形成的水凝胶与天丝基布透光度最好。最后综合选择浓度为100mg/ml为水凝胶面膜中的丝素蛋白浓度。
4.以丝素蛋白浓度为100mg/ml制成水凝胶后配合精华液制成面膜测试面膜的安全性,结果证明,丝素蛋白水凝胶面膜的生物相容性良好,对皮肤无刺激,安全无毒,面膜的感官理化指标符合行业标准要求,且对人体皮肤的保湿性良好。
1.乌兹蚕茧的表面形态与国内桑蚕丝相似,尺寸稍小,蚕丝表面有纵向纹路,蚕茧壁薄,每个蚕茧约为国内桑蚕茧重量的80%,蚕丝截面积是国内桑蚕丝的110%左右,线密度比国内桑蚕丝大。
2.根据红外谱图酰胺三区部分计算出蚕丝中的二级结构含量,乌兹蚕丝的β-折叠结构区域含量为23.17%,结晶结构的所占比例比国内桑蚕丝少。用广角WAXD衍射对蚕丝做测试后计算得出乌兹蚕丝纤维中的结晶度与相结构含量。结合测出的力学性能做出分析,乌兹蚕丝的结晶度与中间相含量比国内桑蚕丝低,但结晶区和中间相的取向度都比国内桑蚕高,晶粒尺寸在不同的晶面不同,但乌兹蚕丝内部结构区域的分布不均导致了蚕丝纤维的断裂强度、初始模量以及断裂伸长等力学性能的下降。
3.以丝素蛋白水凝胶与天丝基布结合制成水凝胶,由水凝胶的成胶状况确定丝素蛋白水凝胶作为面膜基体的实验浓度,不同浓度的水凝胶均成胶速度快、溶胀性良好,吸水性良好,与天丝基布结合良好,感官理化指标符合行业要求。在含水量、内部结构、保湿性与透光度结果上有较大的差异,天丝基布的结合使得水凝胶内部结构有一定程度上的破坏,含水率随着丝素蛋白浓度的上升而降低,保湿性随着浓度的升高而升高,100mg/ml的丝素蛋白浓度形成的水凝胶与天丝基布透光度最好。最后综合选择浓度为100mg/ml为水凝胶面膜中的丝素蛋白浓度。
4.以丝素蛋白浓度为100mg/ml制成水凝胶后配合精华液制成面膜测试面膜的安全性,结果证明,丝素蛋白水凝胶面膜的生物相容性良好,对皮肤无刺激,安全无毒,面膜的感官理化指标符合行业标准要求,且对人体皮肤的保湿性良好。