家禽羽毛是天然角蛋白纤维,其具有来源广泛、可生物降解和价格低廉等特点。在我国每年有大量的羽毛纤维由于得不到合理的利用而被丢弃,这不仅造成环境污染,也导致了蛋白资源的浪费,因此研究羽毛及羽毛角蛋白的再生利用就显得尤为重要。本文采用了化学法和等离子体法对羽毛纤维表面进行处理,用于改善羽毛纤维的表面结合能力;利用还原法制备了羽毛角蛋白溶液,分别制备了角蛋白/明胶/甘油共混膜和角蛋白/丝素蛋白/明胶/甘油共混膜,并对共混膜的结构和性能进行了研究;并制备了角蛋白/明胶/甘油/羽毛纤维复合膜,研究羽毛纤维对复合膜结构性能的影响,为角蛋白复合膜在包覆材料等领域的应用提供了一定的理论基础。首先,通过氯化钙、尿素和氨水混合溶液对羽毛纤维进行化学预处理,并利用氮气低温等离子体处理对羽毛纤维表面进行微观表面处理,分别制备得到化学处理羽毛纤维、等离子体处理羽毛纤维和化学-等离子体联合处理羽毛纤维,并对羽毛纤维的形态、微观结构、二级结构、X射线光电子能谱、热稳定性、润湿性能和纤维强度进行了分析。测试结果表明,化学处理之后羽毛纤维表面生物蜡被去除,羽枝上纤维之间明显分裂,表面大量碳元素和硫元素被去除,热稳定性和断裂强度下降。等离子体处理之后羽毛纤维表面发生了刻蚀和氧化反应,表面粗糙度上升,润湿性得到了极大的改善,热稳定性增强,断裂强度下降。其次,利用羽毛纤维提取角蛋白,分并别制备了角蛋白/明胶/甘油共混膜和角蛋白/丝素蛋白/明胶/甘油共混膜,并对共混膜的二级结构、热稳定性、力学性能、含水率和热水溶失率进行分析。结果表明,甘油在共混膜中起到了增塑的作用,削弱了蛋白质大分子链之间的结合力,降低了热稳定性。随着甘油含量的增加,共混膜的断裂强度由59.53MPa下降至1MPa左右,而断裂伸长率由3.64%不断增大至大于100%。丝素蛋白的加入导致共混膜二级结构逐渐向丝素蛋白特征位置峰偏移,共混膜的热稳定性比单一角蛋白、丝素蛋白膜高,并且当共混膜中角蛋白/丝素蛋白为50/50时,共混膜的断裂强度最大,为42.53MPa。丝素蛋白可以明显降低共混膜的热水溶失率,维持共混膜的基本形态结构,降低共混膜的溶解度。最后,以角蛋白/明胶/甘油100/100/40共混膜为基体,以羽毛纤维为增强体,制备了不同纤维含量的未处理羽毛复合膜、化学处理羽毛复合膜、等离子体处理羽毛复合膜与化学-等离子体联合处理羽毛复合膜。结果表明,羽毛纤维的加入对复合膜二级结构没有影响,热稳定性分析显示复合膜各组分之间只是简单的混合。力学性能测试结果显示,随着纤维含量的增加,复合膜的断裂强度都有先上升后下降的趋势,而断裂伸长率则都显示了先下降后上升的趋势。相同纤维含量的不同纤维复合膜的断裂强度基本趋势是未处理羽毛纤维复合膜<等离子体处理羽毛纤维复合膜<化学处理羽毛纤维复合膜<化学-等离子体联合处理羽毛纤维复合膜。化学和等离子体联合处理提高了羽毛纤维的分纤程度和表面粗糙度及亲水性,从而增强了羽毛纤维与基体之间的界面结合能力,在三种纤维处理方法中具有最好的增强效果。