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胶原蛋白改性棉织物的研究

作　者: 钟招汉
导　师: 刘维锦；杨梅
学　校: 华南理工大学
专　业: 材料工程
关键词: 胶原蛋白 棉 改性 后整理 交联
分类号: TS195.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


废弃物资源化利用和环境保护是人类关注的两个重大问题。制革工业、渔业及水产业等产生大量的含有丰富胶原蛋白的固态废弃物,造成严重的环境污染和巨大的资源浪费。从这些废弃物中提取胶原蛋白并有效利用,实现高价值转化,是近年来研究和开发的热点之一。目前,胶原蛋白对皮肤组织的积极作用已得到普遍认可,因此在美容、保健、医疗等领域得到较广泛的应用。同时,人们仍然在寻找其新的应用领域,拓展应用范围,纺织业是胶原蛋白一个新的应用领域。本文主要研究通过后整理的方法用胶原蛋白改性棉织物,把胶原蛋白亲肤、滋润、抗过敏等优异性能赋予织物,同时改善棉纤维表面较粗糙、放湿慢,吸收汗液后不能迅速将其传递到服装外表面进而尽快蒸发的弊病。采用化学交联法使胶原蛋白与棉织物以化学键结合,解决了功能耐洗性问题。本文分别对乙二醛、戊二醛和异氰酸酯类交联剂做了系统研究,通过醛类交联剂体系胶原蛋白/棉的红外证实交联剂主要与胶原蛋白和棉纤维发生交联反应,这些交联剂可以有效地交联胶原蛋白于棉纤维表面。结果表明,对胶原蛋白/棉体系,多异氰酸酯交联剂的交联效果大大优于醛类交联剂,醛类交联剂中,戊二醛的综合效果优于乙二醛;改性棉织物纤维被胶原蛋白包覆,较显著地改善了棉纤维吸湿膨胀的问题,使纤维间空隙增加,且胶原蛋白膜使纤维表面光滑,减小了水传递的阻力,因此加速了水的迁移,赋予织物快干性能;异氰酸酯交联体系最佳条件为:交联剂用量1%(V/V),胶原蛋白用量0.9%(o.m.f.),反应温度165℃,反应时间40s,在此条件下制得的改性棉织物,胶原蛋白含量占总质量的5.326%,经10次洗涤后胶原蛋白保持率为92.3%,透湿率:10191.519 g/m2·24h,蒸发速率0.19 g/h,吸水率304.92%,在35%湿度下8h保湿率3.2%,透气率307.0 mm/s,获得优良的吸湿快干透气效果,达到国家标准对吸湿快干织物性能的要求,且保持了良好的力学性能。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章 绪论  10-23
  1.1 前言  10-11
  1.2 棉纤维的简介  11-13
    1.2.1 棉纤维的结构与性能  11-12
    1.2.2 改善棉纤维织物的舒适性  12-13
  1.3 胶原蛋白的结构、性能与应用  13-17
    1.3.1 胶原蛋白的结构与性能  13-15
    1.3.2 胶原蛋白的应用  15-17
  1.4 胶原蛋白对纺织服装材料的改性研究  17-21
    1.4.1 皮革的亲肤改性  17-18
    1.4.2 溶液法纺丝制备含胶原蛋白的纤维  18-20
    1.4.3 用胶原蛋白对织物进行后整理改性  20-21
  1.5 本课题研究的目的、主要内容和意义  21-22
  1.6 本文的创新性  22-23
第二章 醛类交联剂体系胶原蛋白改性棉织物的研究  23-35
  2.1 引言  23
  2.2 实验部分  23-25
    2.2.1 材料  23-24
    2.2.2 实验仪器  24
    2.2.3 实验方法  24
    2.2.4 表征与测试  24-25
  2.3 结果与讨论  25-34
    2.3.1 产物的表征  25-29
    2.3.2 整理液配方对交联效果的影响  29-31
    2.3.3 反应温度的影响  31-32
    2.3.4 反应时间的影响  32-33
    2.3.5 耐洗涤性能  33-34
  2.4 小结  34-35
第三章 多异氰酸酯类交联体系胶原蛋白改性棉织物的研究  35-43
  3.1 引言  35
  3.2 实验部分  35-37
    3.2.1 实验材料  35-36
    3.2.2 实验仪器  36
    3.2.3 实验方法  36
    3.2.4 表征与测试  36-37
  3.3 结果与讨论  37-41
    3.3.1 产物的热性能  37
    3.3.2 架桥剂浓度的影响  37-38
    3.3.3 胶原蛋白用量的影响  38-39
    3.3.4 反应温度的影响  39-40
    3.3.5 反应时间的影响  40-41
    3.3.6 改性织物的耐洗涤性  41
  3.4 小结  41-43
第四章 胶原蛋白/棉织物的性能研究  43-56
  4.1 引言  43
  4.2 实验部分  43-45
    4.2.1 舒适性测试  43-44
    4.2.2 牢度测试  44
    4.2.3 强力及其它测试  44-45
  4.3 结果与讨论  45-55
    4.3.1 胶原蛋白对棉布舒适性影响  45-50
    4.3.2 胶原蛋白与棉织物结合牢度  50-51
    4.3.3 胶原蛋白/棉织物物理机械性能及其它性能  51-55
  4.4 小结  55-56
结论  56-57
参考文献  57-63
致谢  63-64
附表  64

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中图分类: > 工业技术 > 轻工业、手工业 > 纺织工业、染整工业 > 染整工业 > 整理 > 各种纤维及其制品的整理
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