南极磷虾虾肉蛋白/聚丙烯腈复合纤维的制备与表征
纤维材料的化学结构不同,服装的舒适性也就不一样.由于合成纤维的化学结构中亲水基团的含量很低,导致其吸湿、导湿性较差,远远不及天然纤维,因此合成纤维制成的服装的舒适度往往达不到人们的需求.通过将化学结构中亲水基团含量比较多的的物质引入到合成纤维中,可以有效地提高合成纤维的吸湿性,从而改善其织物的舒适度.本文的研究对象是具有"人造羊毛"之称的聚丙烯腈纤维,其手感柔软、蓬松、保暖性好,被广泛地应用于各个纺织领域,但同时也具有吸湿导湿性能较差、穿着舒适度不佳的特点.本文选用的改性物质是南极磷虾蛋白,南极磷虾的生物量十分丰富,可达6.5*108~10*108吨,且蛋白含量高达18~20%,是很好的蛋白质资源.本文分别通过物理共混和化学接枝的方法将蛋白质与聚丙烯腈结合起来,制备出综合性能优良的复合纤维.首先采用碱提取法将南极磷虾虾粉中的蛋白质提取出来,并以物料比、NaOH浓度、水浴温度、搅拌时间为影响因素研究出蛋白质的最佳提取工艺:NaOH浓度3%、水浴温度60℃、搅拌时间5h、料液比1:25.然后采用湿法纺丝的方法成功地制备出南极磷虾虾肉蛋白/聚丙烯腈共混纤维,静电纺丝法制备出南极磷虾虾肉蛋白/聚丙烯腈接枝纤维.采用电镜分析了两种纤维的微观形貌,结果表明共混纤维的表面有白色微颗粒出现,而接枝纤维的表面却很光滑,也就是说共混纤维存在蛋白质泄漏的现象,而接枝纤维没有.X射线衍射测试表明,由于蛋白质的引入,纤维的结晶能力有所降低.用差热分析法(TGA)测试了不同蛋白质含量下复合纤维的热稳定性,分析了蛋白质含量对纤维热性能的影响,结果表明复合纤维的热稳定性随着蛋白质含量的升高而降低.DSC测试进一步研究了蛋白质含量对复合纤维分解热的影响,结果表明随着蛋白质含量的升高,纤维的分解热逐渐降低,也就是说蛋白质阻碍了-CN基团之间的环化.通过核磁数据得知,蛋白质含量对聚丙烯腈分子链的序列结构并无较大影响.保水率的测试结果表明,蛋白质的加入能够有效的改善聚丙烯腈纤维的吸水性.
- 作者：
- 张雨燕
- 学位授予单位：
- 大连工业大学
- 专业名称：
- 纺织材料与纺织品设计
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2014年
- 导师姓名：
- 郭静
- 中图分类号：
- TQ342.94
- 关键词：
- 南极磷虾；蛋白质；共混；接枝；聚丙烯腈
- Antarctic krill； protein； grafting； blending； polyacrylon