Page 108 - 《精细化工》2023年第9期

·1956· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷

酰胺键发生氨基转移反应，引起酰胺Ⅰ带中 C==O 结果表明，SF/CMCS 加固使老化丝绸的无规卷
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键的伸缩振动，使 1622 cm 处吸收峰增强，引起酰 曲结构向 β-折叠结构和 α-螺旋结构转变。这可能是
胺Ⅱ带 SF 大分子侧链上 N—H 和 C—H 键暴露，使 因为，SF/CMCS 加固过程中，SF/CMCS 进入到老
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1515 cm 处吸收峰增强；且 SF/CMCS 加固后丝绸 化丝绸纤维内部，SF/CMCS 上的—OH 与丝绸纤维
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在 1701 cm 处吸收峰强度明显减弱，是因为丝绸纤 上的 C==O 和—NH 之间形成氢键，及 SF/CMCS 上
维表面的游离 C==O 数量减少，表明 SF/CMCS 对老 的—NH 与丝绸纤维上的酰胺键发生氨基转移反应
化丝绸有一定的修复效果。 引起二级结构转变，SF/CMCS 附着在老化丝绸上，
2.6 加固前后丝绸的二级结构分析 使得部分无序结构转变为有序结构，丝绸纤维上的
为了准确分析丝绸中蛋白的二级结构，采用 β-折叠结构相对含量提升，丝绸的结晶度提升，使
Peakfit 软件对加固前后丝绸 FTIR 曲线中 1575~ 其力学性能得以提升。
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1720 cm 处峰面积进行分峰拟合，计算蛋白质各二 2.7 加固前后丝绸的 XRD 分析
级结构的相对含量 [20] ，结果如图 6 和表 2 所示。从 图 7 为老化丝绸、SF/CMCS 加固后丝绸的 XRD
表 2 可以看出，与老化丝绸相比，SF/CMCS 加固后 谱图。如图 7 所示，老化丝绸在 2θ=9.2°、20.7°处出
丝绸的 β-折叠结构的相对含量从 12.30%提升至 现衍射峰，为丝绸中蛋白质的 β-折叠结构衍射峰。
62.40%，增加 50.1%；α-螺旋结构的相对含量从 0 与老化丝绸的 XRD 曲线相比，加固丝绸的衍射峰位
提升至 10.75%，提升 10.75%；无规卷曲结构的相 置没有变化，但 2θ=20.7°处的衍射峰强度明显增强。
对含量从 40.50%减少至 4.80%，减少 35.70%。 可能是因为，SF/CMCS 上的—NH 与丝绸纤维上的

—COOH 和—OH 形成氢键，SF/CMCS 上的酰胺键
与丝绸纤维上的—NH 发生氨基转移反应，使丝绸
纤维的无规结构向 β-折叠结构和 α-螺旋结构转变，
丝绸结晶度提升，老化丝绸结晶带的微缺陷得到了
恢复。

图 7 老化丝绸、SF/CMCS 加固丝绸的 XRD 谱图
Fig. 7 XRD patterns of aging silk and SF/CMCS reinforced
silk

2.8 物理机械性能分析
图 6 老化丝绸（a）和 SF/CMCS 加固丝绸（b）的二级
抗张强度是样品由原始横截面开始断裂的最大
结构拟合图
Fig. 6 Fitted plots of secondary structures of aged silk (a) 负荷，是丝绸文物保存寿命的重要评价指标。老化
and SF/CMCS reinforced silk (b) 丝绸、SF 加固丝绸、CMCS 加固丝绸、不同 SF 与

表 2 老化丝绸及 SF/CMCS 加固丝绸中蛋白质二级结构 CMCS 质量比下 SF/CMCS 加固丝绸的抗张强度和
的相对含量 断裂伸长率结果如图 8 所示。由图 8 可以看出，老
Table 2 Relative content of protein secondary structures in 化丝绸的抗张强度为 1.42 MPa，断裂伸长率为
silk and SF/CMCS reinforced silk
2.61%；与 SF 加固丝绸、CMCS 加固丝绸相比，
相对含量/%
SF/CMCS 加固丝绸的抗张强度和断裂伸长率均有
样品 β-折叠 无规卷曲 α-螺旋 β-转角
结构 结构 结构 结构 不同程度增加。随着 CMCS 用量的减少，SF/CMCS
加固丝绸的抗张强度先上升后下降，断裂伸长率变
老化丝绸 12.30 40.50 0 47.20
SF/CMCS 加固丝绸 62.40 4.80 10.75 22.05 化不明显。当 SF 与 CMCS 质量比为 4∶1 时，加固