人发角蛋白是一类天然的可再生高分子,具有资源丰富、高生物活性、低免疫排异性、生物相容性好、可生物降解等优良性能,已广泛应用于生物材料领域,但国内外对人发角蛋白的提取及其在其他领域中的应用研究尚处于初级阶段,因此对人发角蛋白的回收利用具有重要意义。本文以来源丰富、价格低廉的废弃人发纤维为原料,选用氢氧化钠/亚硫酸钠/十二烷基硫酸钠的混合溶剂体系提取人发角蛋白,采用共混法、以氯化钙为凝固浴,经不同工艺分别制备了人发角蛋白/海藻酸钙共混膜及共混纤维,并将制得的人发角蛋白溶液用于棉织物的改性整理。采用碱-还原法溶解未脱脂的人发纤维,考虑溶解过程中各因素对人发纤维溶解率和人发角蛋白提取率的影响,确定人发角蛋白提取的最佳工艺条件为:氢氧化钠6g/L、亚硫酸钠30g/L、SDS 10g/L、反应时间3h、反应温度80℃,人发纤维溶解率和人发角蛋白提取率分别高达92.23%和82.31%,并且该工艺具有良好的重现性。提取的人发角蛋白是一种浅驼色的粉末,分子量主体分布在37 kDa以下,人发角蛋白溶液的质量浓度为57.08g/L且具有良好的稳定性。将人发角蛋白溶液与海藻酸钠溶液混合,以氯化钙为凝固浴,制备人发角蛋白/海藻酸钙共混膜。由于存在钙桥和氢键作用,共混膜中的两组分之间具有良好的相容性,不存在相分离现象,但随着人发角蛋白含量的增加,人发角蛋白大分子与海藻酸钙大分子的团聚体增多,对共混膜的透光率略有影响,共混膜的拉伸强度和断裂伸长率先增后减,而液体吸收性能先减后增。在共混膜的研究基础上,采用湿法纺丝工艺,以氯化钙为凝固浴,制备人发角蛋白/海藻酸钙共混纤维。人发角蛋白含量的增加,对共混纤维的热学性能几乎无影响,但共混纤维的白度和柔软性降低,纤维表面逐渐变粗糙且沟槽的数量明显增加,断裂强力和断裂伸长率先增后减,液体吸收性能先减后增。将未透析的人发角蛋白溶液用于棉织物的改性整理,通过整理工艺的比较和优化,以防紫外线性能和力学性能为测试指标,确定最佳的整理工艺条件为:高碘酸钠浓度15g/L、人发角蛋白浓度25g/L、整理液pH值6、整理时间2h、整理温度50℃。人发角蛋白交联棉织物的性能测试表明:棉织物的防紫外线性能、吸水性能和折痕回复性能皆明显提高且耐洗性能良好,但力学性能、白度和透湿性能略有下降。人发角蛋白交联棉织物的结构分析表明:人发角蛋白对氧化棉织物具有较好的吸附性和成膜性,其大分子中的氨基能与氧化棉纤维上的醛基发生共价交联反应生成席夫碱,但整理后织物的结晶度略有下降。