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【中专论文】试探微溶丝经壳聚糖季铵盐处理后的结构与性能(论文范本)

星级: ★★★★ 期刊: 《江苏纺织》作者:张伟 周静洁浏览量:1345 论文级别:优秀本章主题:纤维和溶液原创论文: 5156论文网时间:2012年6月9日审核稿件编辑:Steven本文版权归属:www.5156chinese.cn 分享次数:2346 评论次数: 7519

导读:怎么写作好纤维和溶液相关方面的论文。本篇微溶丝经壳聚糖季铵盐处理后的结构与性能中的相关论文范文参考希望会对你的写作带来参考帮助以解你的写作忧愁。

张伟 周静洁

(1,盐城工学院纺织服装学院江苏盐城224051;2,江苏省出入境检验检疫局纺织实验室江苏南京21 0001)

【摘要】本文采用自制的壳聚糖季铵盐(简称HTCC)对微溶丝纤维进行处理,并对比和分析了处理前后微溶丝纤维的表面微观形态、结晶结构及力学性能的变化情况.结果表明,微溶处理使普通桑蚕丝纤维发生溶胀、分纤,内部形成微孔穴.经HTCC溶液处理后,微溶丝纤维表面有明显的纵向条纹及附着物,结晶度提高,强度和伸长率增大,刚度增强.

【关键词】微溶丝;HTCC;结构;性能

【中途分类号】TS102。5

HTCC是对壳聚糖进行烷基化改性后生成的一种水溶性壳聚糖衍生物,综合了壳聚糖和季铵盐杀菌的优点,既保持了壳聚糖特有的生物性能,又兼具了季铵盐易溶于水、杀菌效力高的优点,是目前纺织品抗菌整理的热点产品. 真丝纤维在中性钙盐三元溶液中,会发生溶解现象,从而削弱丝素原纤之间的弱结构.利用这种特性,对真丝纤维进行微溶处理,再采用一定浓度的HTCC溶液对微溶丝纤维进行处理,从而探索和比较处理前后微溶丝纤维表面微观形态、聚集态结构及力学性能的变化特征,为开发新型改性真丝制品提供理论依据.

1实验部分

1。1实验材料

脱胶桑蚕丝(23dtex (20/22D)×4,脱胶率29。3%);壳聚糖季铵盐HTCC(自制);氯化钙,乙醇,柠檬酸(CA),次亚磷酸钠(SHP),三乙醇胺(TEA),均为化学纯.

1。2 HTCC对丝纤维的处理

1。2。1微溶丝的制备

将氯化钙、水、乙醇按1:8:2的摩尔比配成钙盐三元溶液,将脱胶桑蚕丝纤维置于一定温度的三元溶液中分别处理lmin、Smin、lOmin、15min、20min、30min(浴比1:100),然后将丝纤维充分洗涤、脱水、烘干、平衡后待用.

1。2。2 HTCC溶液的配制

将4g/L HTCC、1%CA、1% SHP和0。2%TEA(均为质量比)配制成HTCC处理液(浴比1:50

微溶丝经壳聚糖季铵盐处理后的结构与性能
纤维和溶液论文范文参考

).

1。2。3 HTCC溶液对真丝纤维的处理工艺

将微溶丝纤维置于HTCC处理液中60℃浸渍30min后取出,然后80C预烘Smin,150℃焙烘3min,最后用大量去离子水超声波清洗并烘干待用.

1。3测试仪器及方法

1。3。1增重率测定

仪器:BS210S型全自动光电天平;

计算公式:增重率(%)= [(G2 - Gl)/Gl]×100%.其中Gl为处理前的纤维干重,G2为处理后的纤维干重.

1。3。2扫描电镜(SEM)分析

仪器:美国FEI公司的Quanta200型扫描电子显微镜;

测试条件:分辨率为3。5nm,加速电压为29kV,恒温20℃,相对湿度为65%.

1。3。3 x射线衍射分析

仪器:D/MAX-ⅢC型X射线衍射仪;

测试条件和计算方法j管电压为40kV,管电流为30mA,扫描速度为20 /min,扫描范围为50~ 450.采用Peakfit软件对纤维的XRD曲线进行峰形拟合,并用分峰法计算丝纤维的结晶度.

1。3。4强伸度测试

仪器!YG020型电子单纱强力仪;

测试条件:初张力为0。05cN/dtex,工作长度为250mm,拉伸速度为250mm/min.

1。3。5初始模量测试

仪器:Y391纱线弹性仪;

测试条件:工作长度为lOOmm,以试样平均断裂强力15%作为牵引负重.

2结果与分析

2。1 HTCC处理后丝纤维的增/失重分析

图1为经HTCC溶液处理后丝纤维的增重情况.由图可以看出,HTCC的处理可使微溶丝纤维出现增重现象,且随着微溶时间的延长,纤维的增重率呈递增趋势.这与微溶处理时纤维内部微孔穴的增长有关.丝纤维经微溶处理后原纤之间的弱结构被破坏,使丝纤维发生溶胀、分纤,形成微孔穴,故HTCC大分子在CA的作用下更易与丝素分子之间发生交联,从而形成氢键、盐键和范德华力等.而随着微溶时间的延长,纤维更易溶胀、分纤,同时HTCC分子更容易进入微溶丝的微孔穴,与丝素发生沉积、交联,因此增重率也呈递增趋势.

2。2 SEM分析

图2为桑蚕丝纤维的纵向微观扫描电镜图.比较图(a)和图(b)可以看出,未经处理的普通丝纤维表面十分平整、光滑,而经钙盐三元溶液微溶处理lOmin后,纤维表面出现了明显的纵向刻痕条纹,这主要是由于在微溶作用下,原纤之间的孔穴变大而使丝纤维发生分纤和剥离.比较图(a)和图(c)可以看出,经HTCC溶液处理后,普通桑蚕丝纤维表面出现纵向条纹及附着物,这一方面是因为处理液中柠檬酸对丝纤维的弱结构具有一定的剥离作用,另一方面,在柠檬酸的作用下,壳聚糖季铵盐通过高温焙烘与丝素大分子发生交联反应而固着在丝纤维表面.再比较图(c)和图(d)可见,经HTCC溶液处理后的微溶丝和普通丝纤维表面同样也出现纵向条纹和附着物,但微溶丝表面的附着物要明显多于普通丝,这与微溶处理时纤维内部微孔穴的增多有关,微溶处理使丝纤维原纤之间的弱结构被破坏,从而发生溶胀、分纤,形成大量微孔穴,使HTCC大分子更易与丝素分子之间发生吸附和交联.

2。3 XRD分析

图3分别是普通桑蚕丝、微溶丝( lOmin)和经HTCC溶液处理后微溶丝纤维的X射线衍射对比曲线.三张图的X衍射曲线特征峰1和特征峰2中的20角非常接近,这说明微溶处理和HTCC溶液处理并不会引起丝纤维本质上的变化.采用peakfit软件拟合及分峰法对三种丝纤维的结晶度进行计算,结果显示,普通桑蚕丝纤维的结晶度为49。7%,微溶lOmin后丝纤维的结晶度提高到51。1%,这是由于丝纤维在微溶过程中,首先溶失的部分以非晶区的弱结构为主,所以纤维微溶后,其残留部分的结晶度有所提高.经HTCC溶液处理后微溶丝纤维的结晶度为53。3%,说明HTCC-溶液的处理可以提高微溶丝纤维的结晶度,这主要是由于微溶处理后,HTCC分子更容易渗透进纤维的微孔穴中,在柠檬酸的作用下通过高温焙烘与纤维素发生吸附、交联等反应,从而使其结构变得更加紧

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密,结晶度提高.

2。4力学性能分析

图4、图5分别是经HTCC溶液处理前后丝纤维断裂强度和伸长率随微溶时间的变化直方图.由两图可以看出,随着微溶时间的延长,普通丝纤维的强度和伸长都有所下降,这主要是由于微溶处理后丝纤维部分结构被溶失,首先非晶区部分先被剥离,随着微溶时间的延长,晶区部分也由于钙盐的作用分子间力被削弱,

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丝素肽链之间作用力下降,结构变得松散,从而使纤维的强度和伸长下降.由两图还可以看出,经HTCC溶液处理后微溶丝

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纤维的强度和伸长又有所恢复,这说明经过高温焙烘,HTCC分子在CA的作用下与丝素大分子之间形成了有效的交联,使微溶丝纤维原纤之间的结合更加紧密,从而改善了微溶丝纤维的强伸度.

图6是经HTCC溶液处理前后丝纤维的初始模量随微溶时间的变化直方图.图中显示,普通丝纤维经微溶处理后,初始模量略有升高,而随着微溶时间的延长,有下降的趋势.这是因为在微溶初期,丝纤维的溶失率较小,且主要作用于纤维的无定形区,从而使结晶度提高,刚度增加.由图还可以看出,经HTCC溶液处理后,微溶丝纤维的初始模量有所提高,说明HTCC分子与丝素大分子之间发生的吸附、交联、沉积作用使纤维的刚度增强.

3结论

3。1经微溶处理后,普通桑蚕丝纤维发生分纤和剥离,表面有明显的纵向条纹,原纤之间的微孔穴增多,结晶度增大,强力和伸长下降.

3。2经HTCC溶液处理后,微溶丝纤维出现增重现象,表面有明显的纵向刻痕条纹和大量的附着物,内部结构变得紧密,结晶度提高.

3。3经HTCC溶液处理后,微溶丝纤维的断裂强度和断裂伸长率提高,刚性增强,力学性能得到一定程度的改善.

[ 参考文献 ]

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2、对建筑加固结构设计的探析 (1 沈阳尚景华泽景观规划有限公司110010,2、绥中县城乡规划局125200) 中图分类号:TU 文献标识码:A 文章编号:1007-0745(2013)07-0271-01

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