青島大學(xué)
碩士學(xué)位論文
甲殼素纖維結(jié)構(gòu)與性能的研究
姓名:劉彥
申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士
專業(yè):紡織工程
指導(dǎo)教師:隋淑英;陳國(guó)華
20050609
摘要甲殼素是自然界中迄今為止被發(fā)現(xiàn)的唯一帶正電荷的動(dòng)物纖維素。我國(guó)的海洋資源豐富,開發(fā)利用這些甲殼,是現(xiàn)代研究的一個(gè)重要課題。本文對(duì)甲殼素纖維的結(jié)構(gòu)與性能進(jìn)行了研究,對(duì)其在紡織方面的應(yīng)用進(jìn)行了探索分析。形態(tài)結(jié)構(gòu)和超分子微細(xì)結(jié)構(gòu)是研究纖維的基礎(chǔ)。本課題利用掃描電鏡、簧線衍射、紅外光譜等現(xiàn)代測(cè)試方法對(duì)纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu)和超分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。甲殼素纖維橫截面形態(tài)是不規(guī)則的橢圓形,縱向有孔洞;其內(nèi)部分子組成與纖維素類似。,表征取向度的雙折射率為。不同方法制得的甲殼素纖維,這些指標(biāo)的會(huì)有所不同。甲殼素纖維有良好的吸濕性,平衡回潮率為.%。對(duì)于甲殼素纖維的物理機(jī)械性能進(jìn)行測(cè)試可知,它的強(qiáng)度低于棉的,斷裂伸長(zhǎng)率為ィ跏寄A課.。卷曲性不是太好,卷曲彈性回復(fù)率為.%。該纖維可與棉和粘膠等纖根據(jù)甲殼素纖維的結(jié)構(gòu)和特性,本課題對(duì)甲殼素纖維的直接染料、活性染料的染色性能進(jìn)行了研究。甲殼素纖維有良好的染色性能,在直接染料中的固色率可達(dá)到%以上。該纖維在活性染料中有較高的上染速率和吸附率。本課題將甲殼素纖維染色的各項(xiàng)指標(biāo)與棉纖維、粘膠纖維進(jìn)行比較分析,以便為實(shí)際混紡生產(chǎn)過(guò)程的染色提供理論依據(jù),從而達(dá)到最佳染色效果。通過(guò)這一課題的分析,我們對(duì)甲殼素這一新型紡織材料有了深入的研究,進(jìn)而可以對(duì)甲殼素纖維進(jìn)行揚(yáng)長(zhǎng)避短的開發(fā)利用。從結(jié)構(gòu)和性能上對(duì)纖維進(jìn)行改善,生產(chǎn)出性能優(yōu)良的產(chǎn)品,將甲殼素更經(jīng)濟(jì)更可行地應(yīng)用到紡織生產(chǎn)領(lǐng)域。關(guān)鍵詞:甲殼素微結(jié)構(gòu)物理機(jī)械性能吸濕性直接染料活性染料上染百分率維混紡。
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第一章引言紡織纖維的發(fā)展究從世紀(jì)末開始,前后經(jīng)歷半個(gè)多世紀(jì),直次大戰(zhàn)結(jié)束時(shí),以稻膠為主體纖維可以認(rèn)為是長(zhǎng)度比直徑大許多倍,并且具有一定柔韌性的纖細(xì)物質(zhì)。并不是所有的纖維都能進(jìn)行紡織加工并具有服用性能的。紡織纖維應(yīng)具備良好的物理機(jī)械性能,如一定的強(qiáng)度、彈性、細(xì)度和長(zhǎng)度,以及較好的化學(xué)穩(wěn)定性。自然界中的棉、羊毛、蠶絲、麻是比較理想的紡織纖維,也是我們一直廣泛使用的天然纖維·隨著人類認(rèn)識(shí)世界能力的提高、科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人類已用化學(xué)方法制造出多種化學(xué)纖維,這些化學(xué)纖維有其本身特有的屬性,它們?cè)诩徔椑w維中也逐漸占有重要的地位。最初應(yīng)用的纖維是天然纖維,亞麻、毛很早就被利用來(lái)手工紡紗織布。至少大約年前,在中國(guó)已經(jīng)使用麻、毛、棉和絲綢四大天然纖維了,中國(guó)的“絲綢之路”促進(jìn)了世界纖維產(chǎn)業(yè)的交流。世紀(jì)初葉,人們還是以絲/麻為衣著的主要來(lái)源,經(jīng)過(guò)一百年后,棉花逐漸登上歷史舞臺(tái)。由于棉花適宜集中種植,單位產(chǎn)量高,服用性能好,再加上棉紡織加工技術(shù)的發(fā)展,特別是世紀(jì)中葉開始,以棉紡織工業(yè)為帶頭產(chǎn)業(yè),在英國(guó)構(gòu)成爆發(fā)世界第一次產(chǎn)業(yè)革命的原動(dòng)力,從此使棉花登上了世界紡織纖維的主導(dǎo)地位“V鋇獎(jiǎng)臼蘭甏藁?懊薹鬧業(yè)一直處在紡織工業(yè)的中心地位。蠶絲、羊毛雖然歷史也很悠久。但由于受養(yǎng)殖條件和地區(qū)的限制,產(chǎn)量一直處于微弱地位,因此只能作為一種珍貴的紡織原料存在。從世界第一次產(chǎn)業(yè)革命到本世紀(jì)中葉,以棉花為基礎(chǔ)的紡織工業(yè)先后統(tǒng)治著世界紡織達(dá)二百年之久。在此期間,紡織基本上是對(duì)天然纖維進(jìn)行紡織加工的一種農(nóng)業(yè)型加工業(yè)的屬性。目前紡織纖維的種類很多,隨著高分子化學(xué)工業(yè)的發(fā)展,新的紡織纖維不斷涌現(xiàn),種類日益增多。紡織纖維的分類方法可按不同要求進(jìn)行不同的分類。按其來(lái)源可分為化學(xué)纖維和天然纖維。天然纖維中植物性的有棉、麻等,動(dòng)物性的有羊毛和蠶絲?；瘜W(xué)纖維分為再生纖維和合成纖維。它們是以天然的或合成的高聚物為原料,經(jīng)化學(xué)加工制成的。再生纖維有粘膠和銅氨纖維等。合成纖維目前常用的有滌綸、錦綸、腈綸、維綸、丙綸、氯綸等。長(zhǎng)久以來(lái),人們一直想以人工制造纖維來(lái)擺脫受自然界的約束。但是此項(xiàng)研
外,還希望服裝能夠有更多的功能,對(duì)生活和身體的健賡起到促進(jìn)和蘩助作用。天然纖維的充分利用和改進(jìn)。是入們關(guān)注的目標(biāo)。工業(yè)生產(chǎn)的高度增長(zhǎng),能紡織品的理想材料。甲殼素纖維的廢棄物還可生物降解,不會(huì)破壞環(huán)境。用甲殼的纖維索纖維的產(chǎn)生,才使化學(xué)纖維進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)?；瘜W(xué)纖維的誕生和發(fā)展是世界紡織史上的一次偉大革命,它在改變者整個(gè)紡織工業(yè)的外貌。一方面,在短短三十幾年時(shí)間里,它從數(shù)量上把紡織工業(yè)從依靠農(nóng)業(yè)一元屬性推進(jìn)到以“農(nóng)業(yè)和工業(yè)加工”為特征的二元型結(jié)構(gòu)體系。另一面,它從性能上可以依靠人類智慧和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,制造出更多符合人類特殊需要的早期的纖維主要用于衣服,其性能只要求滿足一般的服用要求,并沒(méi)有什么特別的功能要求。隨著社會(huì)生產(chǎn)的發(fā)展和科技的進(jìn)步,人們生活水平的提高,尤其是高科技產(chǎn)業(yè)的興起,

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