甲壳素纤维结构与性能的研究论文
青岛大学
硕士学位论文
甲壳素纤维结构与性能的研究
姓名:刘彦
申请学位级别:硕士
专业:纺织工程
指导教师:隋淑英;陈国华
20050609
摘要甲壳素是自然界中迄今为止被发现的唯一带正电荷的动物纤维素。我国的海洋资源丰富,开发利用这些甲壳,是现代研究的一个重要课题。本文对甲壳素纤维的结构与性能进行了研究,对其在纺织方面的应用进行了探索分析。形态结构和超分子微细结构是研究纤维的基础。本课题利用扫描电镜、簧线衍射、红外光谱等现代测试方法对纤维的形态结构和超分子结构进行了研究。甲壳素纤维横截面形态是不规则的椭圆形,纵向有孔洞;其内部分子组成与纤维素类似。,表征取向度的双折射率为。不同方法制得的甲壳素纤维,这些指标的会有所不同。甲壳素纤维有良好的吸湿性,平衡回潮率为.%。对于甲壳素纤维的物理机械性能进行测试可知,它的强度低于棉的,断裂伸长率为ィ跏寄A课.。卷曲性不是太好,卷曲弹性回复率为.%。该纤维可与棉和粘胶等纤根据甲壳素纤维的结构和特性,本课题对甲壳素纤维的直接染料、活性染料的染色性能进行了研究。甲壳素纤维有良好的染色性能,在直接染料中的固色率可达到%以上。该纤维在活性染料中有较高的上染速率和吸附率。本课题将甲壳素纤维染色的各项指标与棉纤维、粘胶纤维进行比较分析,以便为实际混纺生产过程的染色提供理论依据,从而达到最佳染色效果。通过这一课题的分析,我们对甲壳素这一新型纺织材料有了深入的研究,进而可以对甲壳素纤维进行扬长避短的开发利用。从结构和性能上对纤维进行改善,生产出性能优良的产品,将甲壳素更经济更可行地应用到纺织生产领域。关键词:甲壳素微结构物理机械性能吸湿性直接染料活性染料上染百分率维混纺。
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第一章引言纺织纤维的发展究从世纪末开始,前后经历半个多世纪,直次大战结束时,以稻胶为主体纤维可以认为是长度比直径大许多倍,并且具有一定柔韧性的纤细物质。并不是所有的纤维都能进行纺织加工并具有服用性能的。纺织纤维应具备良好的物理机械性能,如一定的强度、弹性、细度和长度,以及较好的化学稳定性。自然界中的棉、羊毛、蚕丝、麻是比较理想的纺织纤维,也是我们一直广泛使用的天然纤维·随着人类认识世界能力的提高、科学技术的发展,人类已用化学方法制造出多种化学纤维,这些化学纤维有其本身特有的属性,它们在纺织纤维中也逐渐占有重要的地位。最初应用的纤维是天然纤维,亚麻、毛很早就被利用来手工纺纱织布。至少大约年前,在中国已经使用麻、毛、棉和丝绸四大天然纤维了,中国的“丝绸之路”促进了世界纤维产业的交流。世纪初叶,人们还是以丝/麻为衣着的主要来源,经过一百年后,棉花逐渐登上历史舞台。由于棉花适宜集中种植,单位产量高,服用性能好,再加上棉纺织加工技术的发展,特别是世纪中叶开始,以棉纺织工业为带头产业,在英国构成爆发世界第一次产业革命的原动力,从此使棉花登上了世界纺织纤维的主导地位“V钡奖臼兰甏藁ḿ懊薹闹业一直处在纺织工业的中心地位。蚕丝、羊毛虽然历史也很悠久。但由于受养殖条件和地区的限制,产量一直处于微弱地位,因此只能作为一种珍贵的纺织原料存在。从世界第一次产业革命到本世纪中叶,以棉花为基础的纺织工业先后统治着世界纺织达二百年之久。在此期间,纺织基本上是对天然纤维进行纺织加工的一种农业型加工业的属性。目前纺织纤维的种类很多,随着高分子化学工业的发展,新的纺织纤维不断涌现,种类日益增多。纺织纤维的分类方法可按不同要求进行不同的分类。按其来源可分为化学纤维和天然纤维。天然纤维中植物性的有棉、麻等,动物性的有羊毛和蚕丝。化学纤维分为再生纤维和合成纤维。它们是以天然的或合成的高聚物为原料,经化学加工制成的。再生纤维有粘胶和铜氨纤维等。合成纤维目前常用的有涤纶、锦纶、腈纶、维纶、丙纶、氯纶等。长久以来,人们一直想以人工制造纤维来摆脱受自然界的约束。但是此项研
外,还希望服装能够有更多的功能,对生活和身体的健赓起到促进和蘩助作用。天然纤维的充分利用和改进。是入们关注的目标。工业生产的高度增长,能纺织品的理想材料。甲壳素纤维的废弃物还可生物降解,不会破坏环境。用甲壳的纤维索纤维的产生,才使化学纤维进入工业化生产。化学纤维的诞生和发展是世界纺织史上的一次伟大革命,它在改变者整个纺织工业的外貌。一方面,在短短三十几年时间里,它从数量上把纺织工业从依靠农业一元属性推进到以“农业和工业加工”为特征的二元型结构体系。另一面,它从性能上可以依靠人类智慧和科学技术的发展,制造出更多符合人类特殊需要的早期的纤维主要用于衣服,其性能只要求满足一般的服用要求,并没有什么特别的功能要求。随着社会生产的发展和科技的进步,人们生活水平的提高,尤其是高科技产业的兴起,
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