天然羊毛纤维具有很多优异的性能,是高档面料的首选材料。但可用于纺织加工的优质羊毛比例很少,大部分羊毛被废弃,造成资源的极大浪费。如何开发、利用这些羊毛资源已引起广大研究者的关注。传统方法多采用强氧化剂或还原剂破坏羊毛角蛋白之间的二硫键,打开多肽链,从而使其溶解。但这些方法导致角蛋白的降解比较严重,且所用溶剂对环境危害很大。本文利用一种绿色溶剂——离子液体来溶解羊毛角蛋白,合成了四种离子液体并探讨了羊毛角蛋白在其中的溶解和再生；将角蛋白和纤维素共混,制备了共混膜和共混溶液,探讨了溶液的流变性能,最终制备了共混纤维。具体实验内容如下：(1)合成了1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([BMIM]Cl)、1-丁基-3-甲基咪唑溴盐([BMIM]Br)、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([BMIM]PF6)和1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐([AMIM]Cl)四种离子液体。探讨了不同种类离子液体对角蛋白的溶解能力,最终选用1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([BMIM]Cl)为溶剂用于溶解羊毛角蛋白,探讨了溶液的制备条件,结果表明溶解温度、溶解时间对角蛋白的溶解影响较大。随着温度的升高和溶解时间的延长,角蛋白的溶解度随之增大,在1 30℃条件下[BMIM]Cl离子液体对角蛋白的溶解度可以达到13%以上。(2)采用哈克流变仪对纤维素/角蛋白共混溶液的流变性能进行探讨。以共混比、浓度以及温度三个因素为变量,研究了不同条件下共混溶液的流变行为。结果表明,随着纤维素含量的提高,溶液的粘度逐渐增加；而随着温度的提高,溶液的粘度则呈现下降的趋势。所研究的溶液都呈现出明显的剪切变稀特性。动态流变测试表明,共混溶液的复数粘度随着温度的升高而降低。随着纤维素含量的增加,溶液的弹性也逐渐增加。纤维素相对含量为75%的共混溶液的弹性明显优于纤维素相对含量为50%和25%的共混溶液。(3)制备了再生角蛋白/纤维素共混膜,通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、强力测试和热失重分析(TGA)对其结构性能进行了表征。随着纤维素相对含量增加,共混膜的抗拉强度逐渐增大,断裂伸长率则逐渐减小。FT-IR表明再生前后共混膜的结构并未发生明显变化。TGA测试表明共混膜的热分解温度要高于两种天然原料,不同共混比的共混膜间的热分解温度呈现出先上升后下降的趋势,共混比为60/40(纤维素/羊毛C/W)的共混膜具有最高的热分解温度。(4)采用总固含量8wt%,纤维素/角蛋白共混比3/1的共混溶液为纺丝液,以纯水作为凝固浴,通过湿法纺丝工艺制备了再生纤维。初步探讨了喷头拉伸比、凝固浴温度、牵伸倍数等条件对再生丝条力学性能的影响,结果表明随着喷头拉伸比的提高及牵伸的加大,纤维的力学性能都得到改善,纤维强力为最大可达2.07cN/tex。SEM表明,角蛋白分布在纤维的表面和内部。FT-IR结果显示经过牵伸后的共混纤维与共混膜相比结构并未发生明显改观,只是再生纤维中酰胺Ⅲ的结构变少。XRD表明再生纤维中纤维素的晶型发生了变化,从纤维素Ⅰ转变为纤维素Ⅱ,羊毛的结构仍为α-螺旋和β-折叠共存。