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利用新穎電化學系統製備苯胺四聚體蠶絲蛋白複合纖維

為了解決大毅電阻的問題，作者姜凱文 這樣論述：

隨著科技進步，對具有特殊功能之複合纖維，有著更多的需求，使其可應用於各式產品上。然而複合纖維的製程，不僅繁瑣與複雜，往往還需要大量使用危害人體與環境的有機溶劑。有鑑於此，本研究將發展新型的紡織技術，取代使用有機溶劑的紡絲製程，並利用浸漬法成功製備出導電複合纖維。 本研究以蠶絲蛋白為基礎，並利用新穎電化學輔助紡織技術，配合具有苯胺四聚體的拉伸液，製備出導電蠶絲複合纖維。此技術利用電化學法，解離蠶絲蛋白水溶液的水分子，進而產生氫離子，使其可中和存在於蠶絲蛋白的電荷，而使蠶絲蛋白從水溶液中析出後，並在拉伸液中拉成纖維，同時複合上具有電活性的苯胺四聚體。此纖維製程無須使用有機溶劑或高溫環境，符

合節能與環境永續的理念，並預期在未來可發展出應用於組織工程、藥物運送的功能性纖維。

新穎電化學輔助系統於仿生蠶絲紡絲技術之開發

為了解決大毅電阻的問題，作者游勝愷 這樣論述：

目錄中文摘要 IAbstract II目錄 III圖目錄 V表目錄 VIII第一章 緒論 11-1前言 11-2研究動機 3第二章 文獻回顧 52-1紡織材料 52-1-1合成纖維之材料 62-1-2天然纖維之材料 72-1-3蠶絲蛋白纖維 72-1-4蛋白質二級結構 82-1-5蠶絲蛋白的應用 92-2紡織技術 122-2-1濕式紡絲 122-2-2乾式紡絲 132-2-3靜電紡絲 142-3 電解水技術 162-3-1電凝膠 162-4紡絲設備 182-4-1紡絲設備之介紹 182-4-2紡絲板設計原理 19第三章 實驗方法 203-1藥

品 203-2實驗儀器 223-2-1紡絲頭之設計 233-3實驗步驟 253-3-1絲素蛋白之備製 253-3-2濕式紡絲之實驗 263-3-3水電解產生離子 273-3-4電化學紡絲之實驗 28第四章 結果與討論 304-1絲素蛋白紡絲液 304-1-1濕式紡絲結果 314-2電化學紡絲之討論 344-2-1電極濃縮紡絲液之討論 354-2-2電極時間與紡絲液之結構討論 384-2-3 FTIR之結晶結構分析 454-2-4 XRD之結晶結構分析 504-3紡絲製程之討論 524-3-1 纖維表面結構之分析 554-3-2 機械性質分析 57第五章 結

論 59參考文獻 60圖目錄圖 2- 1紡織工程應用[10] 5圖 2- 2 PET結構式 6圖 2- 3 Nylon6.6 結構式 6圖 2- 4蠶絲結構示意圖 8圖 2- 5蠶絲XRD結晶結構分布[16] 8圖 2- 6透過基因工程後的蠶繭[17] 10圖 2- 7紡織工程技術 12圖 2- 8濕式紡絲流程圖 12圖 2- 9靜電紡絲示意圖 14圖 2- 10電凝膠可逆行為[40] 17圖 3- 1管件內流體示意圖 24圖 3- 2電化學紡絲針頭實際剖析圖 24圖 3- 3絲素蛋白製備示意圖 25圖 3- 4濕式紡絲實驗示意圖 26圖 3- 5水電解濃度變化

示意圖[49] 27圖 3- 6電化學紡絲平板模型示意圖 28圖 3- 7電化學紡絲實際圖 28圖 3- 8電化學紡絲圓柱模型示意圖 29圖 4- 1絲素蛋白分子量 30圖 4- 2濕式紡絲實際圖片 31圖 4- 3絲素蛋白水溶液浸於水中距離 33圖 4- 4絲素蛋白分子結構改變示意圖(A)初始狀態(Random Coil) (B)電極中狀態(Random Coil + Beta-Turn) (C)拉出纖維狀態(較多的Beta-Sheet) 34圖 4- 5紡絲液重量損失之結果 36圖 4- 6紡絲液濃縮之結果 36圖 4- 7電阻與時間的關係 38圖 4- 8電阻與時間

的關係 39圖 4- 9平板模型電極前後。 (A) 2V0.5mA (B) 4V0.5mA (C) 6V0.5mA (D) 8V0.5mA (E) 10V0.4mA (F) 10V0.5mA 40圖 4- 10圓柱模型電極前後。(A) 4V (B) 6V (C) 10V (D) 15V 42圖 4- 11施加電壓後pH濃度分布 42圖 4- 12 pH顏色標準 43圖 4- 13電極距離與電極伏特的關係圖 44圖 4- 14蛋白質二級結構之吸收光譜[51] 45圖 4- 15 pH6電極處理時間結晶結果(A) 0sec (B) 5min (C) 15min (D)30min 4

6圖 4- 16 pH4電極時間之結果 (A) 0sec (B) 5min (C) 15min (D)30min 48圖 4- 17 pH10電極時間之結果(A) 0sec (B) 5min (C) 15min (D)30min 49圖 4- 18 XRD結晶結構分析-電極紡絲液 51圖 4- 19 XRD結晶結構分析-乙醇 51圖 4- 20絲素蛋白纖維實際圖片 52圖 4- 21除水製程示意圖 53圖 4- 22水與絲素蛋白除水比較 (A) 水 (B) 絲素蛋白 54圖 4- 23天然蠶絲脫膠表面 55圖 4- 24電化學紡絲表面 55圖 4- 25拉伸速度影響纖維線徑

56圖 4- 26濕式紡絲之應力應變曲線 57圖 4- 27電化學紡絲之應力應變曲線 58 表目錄表 4- 1絲素蛋白水溶液對pH值的影響 32表 4- 2濃度之黏度變化 37表 4- 3電極時間之結晶度結果整理 49表 4- 4 d-spacing 對照表 50表 4- 5室溫下水和絲素蛋白之吸熱整理 54表 4- 6拉伸速度與線徑 56