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胶原蛋白与聚乙烯醇复合纺丝性能的研究

作 者: 司钟
导 师: 张丽平
学 校: 北京服装学院
专 业: 纺织化学与染整工程
关键词: 胶原蛋白 PVA 复合 湿法纺丝 缩醛化 结构 性能
分类号: TQ340.64
类 型: 硕士论文
年 份: 2012年
下 载: 8次
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内容摘要


本文将胶原蛋白与聚乙烯醇(PVA)水溶液按一定比例复合,加入交联剂AlCl3得到稳定的复合纺丝原液。通过对复合纺丝原液的基本性质和流变性的分析,考察了其纺丝性能并通过正交实验优化了最佳纺丝条件,得到了新型复合蛋白纤维,并对这种纤维的结构和性能进行了表征。实验结果表明,胶原蛋白/PVA复合纺丝原液的最优配制条件为:反应温度70℃;复合原液的浓度为15%;胶原蛋白/聚乙烯醇的比例为4:6;交联剂AlCl3加入量为4%,纺丝时最佳凝固浴条件为温度40℃,pH值为6,最佳热拉伸定型条件为,热拉伸温度190℃,拉伸倍数2.5,热定型时间5min;而进行缩醛化处理后的复合纤维耐热水性能较好,能长时间存在于100℃的热水中。在各最优化条件下纺丝并进行后处理的胶原蛋白/PVA复合纤维的蛋白质存留率达到了84.37%,换算成复合纤维的蛋白质含量为33.74%。复合纤维的红外图谱和热性能分析结果表明,复合纤维中胶原蛋白与PVA的结合较为牢固;? SEM电镜图表明复合纤维存在明显的皮芯结构和粒状微孔结构,且横截面呈现近似圆形的结构,表面平整光滑。而XRD的分析结果显示,经处理后的复合纤维结晶度为68.7%。复合纤维断裂强度、和断裂伸长率分别达到了5.59cN/dtex、17.6%。

全文目录


摘要  3-4Abstract  4-8前言  8-9第1章 绪论  9-23  1.1 再生蛋白质纤维的发展历程  9-11    1.1.1 国外再生蛋白纤维的发展  9-10    1.1.2 我国再生蛋白纤维的发展  10-11  1.2 胶原蛋白结构性能  11-12  1.3 胶原蛋白的应用  12-14    1.3.1 在生物医学方面的应用  12    1.3.2 在造纸工业的应用  12-13    1.3.3 用于食品领域  13    1.3.4 用于化妆品领域  13-14    1.3.5 用于纺织领域  14    1.3.6 在包装材料领域的作用  14  1.4 胶原蛋白复合纤维研究现状  14-22    1.4.1 胶原蛋白与聚合物共混纺丝  15-19    1.4.2 胶原蛋白复合纺丝交联剂  19-20    1.4.3 胶原蛋白复合纺丝方法  20-22  1.5 研究设想和研究内容  22-23第2章 复合纺丝原液的性能研究  23-46  2.1 实验药品及仪器  23-24  2.2 实验内容  24    2.2.1 复合纺丝原液的配制  24    2.2.2 溶液的基本性能测试  24    2.2.3 复合溶液流变性  24  2.3 测试方法  24-26    2.3.1 溶液的基本性质  24-25    2.3.2 溶液对电解质稳定性  25    2.3.3 复合溶液的流变性  25-26    2.3.4 液滴形态测试  26  2.4 结果与讨论  26-46    2.4.1 胶原蛋白/聚乙烯醇复合溶液的配制  26    2.4.2 溶液的基本性质  26-30    2.4.3 溶液对电解质的稳定性  30-32    2.4.4 复合溶液的流变性  32-46第3章 复合纤维的纺丝及后处理  46-61  3.1 实验药品与仪器  48-49  3.2 实验内容  49-50    3.2.1 正交实验优化纺丝原液的配制  49    3.2.2 凝固浴条件的优化  49-50    3.2.3 热拉伸定型条件的优化  50    3.2.4 复合纤维的缩醛化处理  50  3.3 测试方法  50-52    3.3.1 复合纤维蛋白质含量的测定  50    3.3.2 复合纤维力学性能的测定  50-51    3.3.3 复合纤维耐湿热性能测试  51-52  3.4 结果与讨论  52-61    3.4.1 正交实验优化结果  52-53    3.4.2 纺丝凝固浴条件优化  53-57    3.4.3 热拉伸热定型条件的优化  57-59    3.4.4 缩醛化处理对纤维性能的影响  59-61第4章 复合纤维结构性能表征  61-72  4.1 实验药品及实验仪器  61  4.2 实验内容  61  4.3 测试方法  61-63    4.3.1 复合纤维的红外光谱测试  61-62    4.3.2 复合纤维截面和表面的结构  62    4.3.3 复合纤维热性能分析  62    4.3.4 复合纤维结晶度测试  62-63  4.4 结果与讨论  63-72    4.4.1 复合纤维的红外表征  63-66    4.4.2 复合纤维SEM 电镜分析  66-68    4.4.3 复合纤维的XRD 分析  68-70    4.4.4 复合纤维的热性能分析  70-72结论  72-73参考文献  73-78攻读硕士学位期间发表的学术论文  78-79致谢  79

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 化学纤维工业 > 一般性问题 > 生产工艺 > 纺丝
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