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海藻酸钠/改性细菌纤维素共混纤维的制备与性能研究

作　者: 沈悦
导　师: 朱平
学　校: 青岛大学
专　业: 纺织化学与染整工程
关键词: 海藻酸钠改性细菌纤维素制备共混纤维性能
分类号: TQ342
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

海藻酸钠和细菌纤维素都是天然高分子,具有来源广泛、生物可降解、相容性好等优点。以海藻酸钠(SA)和改性细菌纤维素(RBC)为原料制备共混纤维,不仅拓宽了纤维原料的来源,开发出一种绿色环保、功能化的生态共混纤维,而且可以有效改善海藻酸盐纤维的服用性能,具有重要的现实意义。以海藻酸钠与改性细菌纤维素为原料,通过直接共混的方式,得到海藻酸钠/改性细菌纤维素共混纺丝液；并采用湿法纺丝工艺制备出海藻酸钠/改性细菌纤维素共混纤维。分析海藻酸钠和改性细菌纤维素的共混相容性和流变性,以及不同纺丝工艺条件(共混比例、凝固浴浓度、凝固温度和时间)对纤维物理机械性能的影响,并采用红外光谱仪、扫描电镜、X-衍射仪、热重分析仪等对纤维进行表征。海藻酸钠水溶液与改性细菌纤维素溶液以75：25比例共混后,溶液内部产生相互协同作用,相容性好。共混溶液是“切力变稀型”流体,可纺性较好,适于制备海藻酸钠/改性细菌纤维素共混纤维。湿法纺丝的最佳工艺为：海藻酸钠浓度4%；海藻酸钠与改性细菌纤维素溶液质量比为75：25,采用氯化钙/甲醇二浴法凝固,其中氯化钙的浓度5%；凝固浴温度40℃。此工艺条件下制备的共混纤维断裂强度为2.55cN/dtex,较普通海藻酸盐纤维提高约8.5%,热稳定性明显好于普通海藻酸盐纤维。

全文目录

摘要  2-3
Abstract  3-7
第一章绪论  7-21
  1.1 引言  7-8
  1.2 海藻酸钠的结构、性能及应用  8-11
    1.2.1 海藻酸钠的结构  8-9
    1.2.2 海藻酸钠的性能  9-10
    1.2.3 海藻酸钠的应用  10-11
  1.3 细菌纤维素的结构、性能及应用  11-15
    1.3.1 细菌纤维素的合成及结构  11-12
    1.3.2 细菌纤维素的性能  12-13
    1.3.3 细菌纤维素的应用  13-15
  1.4 共混纤维的制备方法  15-16
    1.3.1 物理共混法  15-16
    1.3.2 化学聚合法  16
    1.3.3 化学物理共混法  16
  1.5 海藻酸盐纤维及其共混纤维的研究进展  16-19
    1.5.1 海藻酸盐纤维的研究现状  16-18
    1.5.2 海藻酸盐共混纤维的研究现状  18-19
  1.6 本论文研究的目的、意义及主要研究内容  19-21
第二章海藻酸钠/改性细菌纤维素的相容性研究  21-29
  2.1 引言  21
  2.2 实验部分  21-22
    2.2.1 实验材料及仪器  21-22
    2.2.2 水溶性改性细菌纤维素溶液的制备  22
    2.2.3 海藻酸钠/改性细菌纤维素相容性的研究  22
  2.3 结果与讨论  22-27
    2.3.1 再生细菌纤维素水溶性改性的反应机理  22-23
    2.3.2 改性细菌纤维素的红外分析  23-24
    2.3.3 海藻酸钠/改性细菌纤维素共混溶液中两组分间的相互作用参数  24-25
    2.3.4 扫描电镜分析  25-26
    2.3.5 红外分析  26-27
  2.4 小结  27-29
第三章海藻酸钠/改性细菌纤维素纺丝液流变性的研究  29-40
  3.1 引言  29
  3.2 实验部分  29-30
    3.2.1 实验药品及仪器  29
    3.2.2 海藻酸钠/改性细菌纤维素溶液的制备  29
    3.2.3 溶液落球粘度的测定  29-30
    3.2.4 表观粘度的测定  30
  3.3 结果与讨论  30-39
    3.3.1 影响海藻酸钠/改性细菌纤维素共混溶液落球粘度的因素  30-33
      3.3.1.1 海藻酸钠/改性细菌纤维素共混溶液的落球粘度  30-31
      3.3.1.2 改性细菌纤维素的质量百分比对共混溶液落球粘度的影响  31-32
      3.3.1.3 溶液温度对落球粘度的影响  32-33
    3.3.2 影响海藻酸钠/改性细菌纤维素共混溶液表观粘度的因素  33-39
      3.3.2.1 海藻酸钠/改性细菌纤维素共混溶液的流动曲线  33-35
      3.3.2.2 溶液温度对海藻酸钠/改性细菌纤维素共混溶液表观粘度的影响  35-37
      3.3.2.3 海藻酸钠/改性细菌纤维素共混溶液的非牛顿指数  37-38
      3.3.2.4 海藻酸钠/改性细菌纤维素共混溶液的结构粘度指数△η  38-39
  3.4 小结  39-40
第四章海藻酸钠/改性细菌纤维素共混纤维的制备及其结构与性能研究  40-51
  4.1 引言  40
  4.2 实验部分  40-42
    4.2.1 实验材料及仪器  40-41
    4.2.2 海藻酸钠/改性细菌纤维素共混纤维的制备  41
    4.2.3 海藻酸钠/改性细菌纤维素共混纤维结构与性能  41-42
      4.2.3.1 海藻酸钠/改性细菌纤维素共混纤维断裂强度测试  41
      4.2.3.2 海藻酸钠/改性细菌纤维素共混纤维的微观形貌  41-42
      4.2.3.3 海藻酸钠/改性细菌纤维素共混纤维的红外光谱  42
      4.2.3.4 海藻酸钠/改性细菌纤维素共混纤维的XRD  42
      4.2.3.5 海藻酸钠/改性细菌纤维素共混共混纤维的热性能  42
  4.3 结果与讨论  42-49
    4.3.1 海藻酸钠/改性细菌纤维素共混纤维的断裂强度  42-46
      4.3.1.1 海藻酸钠浓度的影响  42-43
      4.3.1.2 凝固浴温度的影响  43-44
      4.3.1.3 凝固浴浓度的影响  44-45
      4.3.1.4 海藻酸钠/改性细菌纤维素纤维与SA纤维的物理机械性能比较  45-46
    4.3.2 海藻酸钠/改性细菌纤维素共混纤维的微观形貌  46
    4.3.3 海藻酸钠/改性细菌纤维素共混纤维的红外谱图  46-47
    4.3.4 海藻酸钠/改性细菌纤维素共混纤维的XRD分析  47-48
    4.3.5 海藻酸钠/改性细菌纤维素共混纤维的热性能  48-49
  4.4 小结  49-51
第五章结论  51-53
参考文献  53-57
攻读学位期间的研究成果  57-58
致谢  58-59

海藻酸钠/改性细菌纤维素共混纤维的制备与性能研究

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