毕业论文--丝素蛋白对棉织物性能影响的研究

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1、丝素蛋白对棉织物性能影响的研究作者：张畅指导老师：徐阳摘要：在了解棉纤维性能的基础上，分析棉织物的特点，对其不良性能经过丝素蛋白整理工艺，使其具有天然丝绸的特点，同时保留棉织物的优点。经研究表明丝素对棉织物整理的最佳工艺是浸渍液温度在60℃条件下，丝素溶液质量浓度10g/L，浸渍时间为60min。在以上条件下丝素蛋白分别与棉织物产生化学交联和物理涂覆作用，对棉织物整理前后的各项性能进行对比分析，用此方法可为今后开发棉纤维仿真丝绸技术和新型绿色功能棉纤维开辟新的途径，提高棉纤维的利用价值和市场前景。关键词：丝素棉织物整理工艺引言棉纤维是一种传统的纺织纤维，是我国纺织工业的主要原料，

2、它在纺织纤维中占有很重要的地位。从20世纪50年代起，随着合成纤维的出现，仿真丝、仿毛、仿麻等性能优异的纤维相继崭露头角，其后是Lyocell、竹纤维、大豆纤维等绿色环保纤维的问世，给棉纤维带来了冲击。但是棉纤维作为一种具有良好吸湿性，透气性，保暖性及柔软手感的天然纤维素纤维经受住了考验，在纺织材料领域继续扮演着重要角色。进入21世纪,合成技术，仿真技术等一系列高新技术的完善，生物工程、基因工程等新兴学科的兴起，使得新品种、高性能、多功能的纺织纤维材料层出不穷，这在客观上对棉纤维提出了新的要求。为了充分开发棉纤维潜在的功能，对棉纤维进行各种改性研究，提高棉纤维的附加值和性能已成为

3、人们研究的一大方向。但是，传统的棉纤维改性技术存在着许多弊端，如树脂整理后会使棉织物上残留和释放出甲醛，危害人体健康。因此近年来，许多国家正在不断地探索棉纤维的绿色改性技术，开发研究绿色棉纤维产品，并已取得了一系列新的进展。绿色技术在处理中选用的是绿色环保整理剂和染料。这些材料一般可自然降解，无毒性，有利于环保。天然蚕丝是一种珍贵的纺织纤维，享有“纤维皇后”的美称，蚕丝蛋白质与人体皮肤、头发的角朊结构有很多相似之处，故蚕丝也有“第二皮肤”之称。丝素蛋白是天然的蛋白质，由乙胺酸、丝氨酸等18种氨基酸所组成。研究表明，丝素蛋白具有很好的生物相容性，无毒、无污染、可降解等优点。丝素与人

4、体有良好的亲和性，适合对织物进行功能性保健整理和舒适整理等，是一种天然的“绿色整理剂”。棉纤维的主要成分是含有大量亲水基因的纤维素，而且在纤维层中有很多空隙，因此具有良好的吸湿性和和芯吸效应，能在热天大量吸收人体上的汗水，并散发到织物的表面，使穿着者舒适，不易产生静电。虽然人们做了大量关于丝素蛋白对棉织物处理的研究，但这些多针对丝素蛋白整理对棉织物某一方面性能的研究，而忽视丝素整理对棉织物其他性能的影响，本文研究了棉织物整理前后的各项性能变化。传统的单一物理涂覆形成的丝素膜牢度和均匀性都较差，加入化学交联的方法，可以很大程度上提高成膜的牢度和涂覆膜的均匀性。1实验部分1.1实验材

5、料及药品平纹棉织物、桑蚕丝、透析袋、碳酸钠、氢氧化钠、高碘酸钠、乙醇、氯化钙、盐酸、甲醇、苦味酸、胭脂红等。1.2实验仪器Y802A八篮烘箱、BL310型电子天平、HH-S恒温水浴锅、XY522型耐磨仪、YG(B)026D-250型电子织物强力仪、硬度仪。1.3实验方法基本实验流程：丝素蛋白溶液制取-→碘盐（高碘酸钠）对棉织物的处理→丝素对棉植物的整理→整理前后棉织物的各项性能测定。1.3.1丝素蛋白溶液的制取取一定量的绞丝用一定浓度碳酸钠溶液在98℃下脱胶数次，每次1h，用苦味酸胭脂红溶液检验丝胶是否脱尽。将25g丝素放入1L的n(CaCl2):n(C2H5OH):n(H2O)

6、=1:2:8混合溶液中，在水浴锅中控制在78℃下溶解1.5h，然后将以上溶液在75℃时，加入一定浓度盐酸溶液，使丝素大分子水解30min，最后将水解后的丝素溶液装入透析膜，放入容器中透析数天。1.3.2棉织物的预处理配备浓度为4%的NaOH溶液，然后将棉织物放入溶液中，放在1000C的恒温水浴锅中煮练1小时，然后放于室温下晾干。1.3.3丝素蛋白对棉织物的整理选用5g/L的丝素溶液，温度控制在60℃，分别用30min、1h、1.5h、2h四种不同的涂覆时间对棉织物进行整理，每组放入2个试样，待丝素在织物上成膜后将棉织物放入75%的甲醇溶液中浸泡15min，以形成不溶于水的丝素膜。

7、最后取出洗涤，烘干称重，观察时间因素对涂覆增重率的影响。用10g/L的丝素蛋白溶液，在60℃下，对棉织物进行整理，时间控制在1h左右，在形成丝素膜后，取出织物，放入75%的甲醇溶液中使丝素膜不溶于水，15min后取出洗涤，烘干称重，并测试其各项性能。1.3.4耐热水洗涤性测试将事先处理好的丝素涂覆试样于100倍蒸馏水中于90℃下处理20min，每5min用玻璃棒锨压一次，干燥后按下式计算：耐热水溶失保持率（%）=100×[1-(W1-W2)/(W1-W0)]式中：W0—涂覆前试样