蛋白棉纖維(制品)的制備及結構和性能研究.pdf

1、棉纖維的改性研究是目前紡織纖維研究的熱點課題，但對于棉纖維的蛋白質(zhì)改性研究涉及較少，本課題立足于這一目標進行了深入的研究。文中采用選擇性氧化技術對棉纖維進行改性，將纖維素鏈單元的兩個相鄰仲羥基氧化為醛基。利用醛基的活性可使棉纖維具有與蛋白質(zhì)直接發(fā)生交聯(lián)的能力，在此基礎上將絲膠蛋白和羊毛角蛋白對棉纖維進行改性處理，獲得了蛋白棉纖維。在整個工藝過程中，不使用任何交聯(lián)劑，制備的蛋白棉纖維為純天然材料，且制備工藝簡單易行，符合人們對綠色環(huán)保的要

2、求。 本論文經(jīng)過不同工藝制備了兩種氧化棉，分別是二醛棉纖維/織物（指直接經(jīng)高碘酸鈉氧化所得，簡稱DCF）和二醛堿化棉纖維/織物（指先經(jīng)堿預處理再經(jīng)高碘酸鈉氧化所得，簡稱DBCF），通過結構分析和醛基含量測試證明了棉纖維分子中的葡萄糖基環(huán)上有效生成了醛基。研究表明：隨著氧化程度的加深，棉纖維的熱穩(wěn)定性和結晶度不斷下降，深度氧化后棉纖維結晶晶型從纖維素Ⅰ逐漸向無定形轉(zhuǎn)變。氧化程度的提高使棉紗線的強力不斷下降，其醛基生成量不斷增加，兩

3、者呈顯著的負線性相關性。 為了提高氧化效果，增加選擇性氧化后棉纖維的醛基生成量，本研究選用了堿處理技術對棉纖維進行預活化，再采用高碘酸鈉對其進行氧化處理。通過對比研究表明：隨著NaOH濃度的增加，棉纖維晶型由纖維素Ⅰ逐漸向纖維素Ⅱ轉(zhuǎn)變，其結晶度不斷下降，提高了棉纖維的可及性和反應性。在相同的選擇性氧化條件下，DBCF的醛基含量明顯高于DCF，兩者強力基本相近。 本文采用NaOH和H2O2溶解羊毛制備了角蛋白溶液，并將角蛋

4、白應用到棉制品的改性中。文中將絲膠蛋白和自制的羊毛角蛋白分別對二醛棉纖維/織物（DCF）、二醛堿化棉纖維/織物（DBCF）和普通棉纖維/織物進行改性處理。研究發(fā)現(xiàn)：經(jīng)絲膠蛋白和羊毛角蛋白處理的氧化棉纖維/織物增重率均高于經(jīng)蛋白質(zhì)處理的普通棉纖維/織物。通過結構分析表明，氧化棉纖維中的醛基可以與蛋白質(zhì)分子中氨基直接發(fā)生化學交聯(lián)反應，形成共價鍵結合；而蛋白質(zhì)分子與普通棉纖維之間沒有發(fā)現(xiàn)化學鍵結合。堿預處理可進一步提高氧化棉與蛋白質(zhì)的共價結合