醛类化合物对蚕丝的学改性及其对丝纤维特性的影响研究

摘要

实验采用改性戊二醛(MGA-1/MGA-2)、四羟甲基硫酸磷(THPS)和不浸酸无铬鞣剂(TWT/TWS)三种醛类化合物作为交联剂对生丝进行化学改性，以期通过化学改性的方法对丝胶进行固着，提高丝胶的利用率。
　　以增重率为考核指标，采用单因素试验探索体系pH、反应温度、交联剂浓度、反应时间四个影响因素对甲醛改性戊二醛(MGA-1)、甲醇甲醛改性戊二醛(MGA-2)、THPS、TWT和TWS改性生丝的影响范围，设计正交试验探索其最优试验工艺参数，并测定最优工艺条件下的增重率及炼减率。结果显示，MGA-1对生丝化学改性的最优工艺参数为:体系pH4.0、浓度0.8％、反应温度40℃、反应时间4h，增重率为2.553％，炼减率为7.212％;MGA-2对生丝化学改性的最优工艺参数为:体系pH5.0，MGA-2浓度0.9％，反应温度25℃，反应时间6h，增重率为3.107％，炼减率为5.354％;THPS对生丝化学改性的最优工艺参数为:体系pH6.0，反应温度35℃，THPS浓度1.6％，反应时间2.0h，增重率为2.013％，炼减率为7.190％;TWT对生丝化学改性的最优实验工艺参数为:体系pH7.0、反应温度43℃、TWT浓度1.8％、反应时间9h，增重率为5.576％，炼减率为9.245％;TWS对生丝化学改性的最优工艺参数为最优实验工艺参数为:体系pH6.0、反应温度34℃、TWS浓度0.9％、反应3h，该工艺条件下增重率为6.221％，炼减率为9.864％。三种醛类化合物对生丝进行化学改性的工艺试验增重率均为正值，证明其均可以与生丝发生化学反应，在生丝改性反面具有应用潜质。
　　测定生丝及改性丝的红外光谱，结果表明改性戊二醛主要与生丝蛋白质的氨基作用，同时还可以与胍基、伯羟基发生反应;THPS主要与生丝蛋白质中氨基反应，同时还会以氢键的形式与蚕丝蛋白质分子中氨基酸残基结合;不浸酸无铬鞣剂主要和蛋白质中氨基反应，胍基、伯羟基等也有部分反应，但反应活性较弱。
　　测定生丝及改性丝的纤维特性，结果表明:改性戊二醛对生丝改性处理后生丝白度变化较小，表面结构未发生实质性的改变，生丝断裂强度有所增加，结晶度变化不大，表面羟基增多。经THPS改性处理后的生丝，白度变化最小，表面出现无规的线状物质和一些小的凸出，生丝断裂强度增加，生丝结晶区结构未改变，表面羟基数目增多。经不浸酸无铬鞣剂改性后的生丝，白度降低程度较大，生丝颜色饱满但是泛黄，生丝表面出现类似涂层装的凝聚物，生丝断裂强度明显增强，结晶度增加，并出现了一些无铬鞣剂自身聚集所形成的的晶体，表面基团中羧基、季铵基增多。

目录

摘要

1 引言

1．1 研究背景

1．2 蚕丝的组成和结构

1．2．1 蚕丝纤维

1．2．2 丝素蛋白

1．2．3 丝胶蛋白

1．3 传统制丝工艺简介

1．4 丝胶蛋白固着整理的研究进展

1．5 本课题研究目的和内容

1．5．1 研究目的和意义

1．5．2 研究内容

1．5．3 技术路线

1．5．4 创新点

2 实验部分

2．1 实验材料和仪器

2．1．1 主要材料

2．1．2 主要仪器

2．2 试验方法

2．2．1 MGA-1的制备

2．2．2 MGA-2的制备

2．2．3 生丝的化学改性

2．2．4 化学改性单因素试验设计

2．2．5 化学改性正交试验设计

2．3 改性丝纤维性能检测与表征

2．3．1 炼减率测定

2．3．2 红外光谱测定

2．3．3 白度测定

2．3．4 力学性能测试

2．3．5 表面形貌检测

2．3．6 X射线衍射检测

3 结果与讨论

3．1 改性戊二醛对生丝的化学改性

3．1．1 MGA-1对生丝的化学改性

3．1．2 MGA-2对生丝的化学改性

3．2 四羟甲基硫酸磷(THPS)对生丝的化学改性

3．2．1 THPS改性生丝的理论基础

3．2．2 单因素试验

3．2．3 正交试验

3．2．4 改性机理分析

3．2．5 改性丝纤维特性检测

3．3 不浸酸无铬鞣剂对生丝的化学改性

3．3．1 TWT对生丝的化学改性

3．3．2 TWS对生丝的化学改性

4 结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

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