植物多酚与粘胶纤维素共混成纤及其性能的研究

论文摘要

随着生活水平的不断提高,人们对纺织品的要求也越来越高。具有良好功能性、舒适性且又绿色环保的纺织品正逐渐受到人们的青睐。普通粘胶纤维纺织品以其较好的服用性能受到人们的喜爱。而具有抗菌功能的粘胶纤维纺织品必将受到人们的欢迎。因此,研究新型抗菌粘胶纤维具有重要意义。本文将具有天然抗菌性能的植物多酚溶液添加到粘胶纤维素纺丝液中,使两者共混进行纺丝,得到具有抗菌功能的植物多酚—纤维素抗菌粘胶纤维。首先明确了植物提取物的结构为多羟基酚类,该酚类具有抗菌性,酚类结构中的羟基与纤维素的羟基之间有可能形成分子间氢键,为增强两者的相容性提供了可能性。筛选了植物多酚在水中的最佳溶解度。然后对植物多酚—纤维素共混溶液流变性能进行了测试,并对该共混溶液成膜性质作了研究。测试结果表明随着溶液中植物多酚含量的增多,在同一剪切速率下,剪切应力随纺丝液中植物多酚含量的增多而增大;同一植物多酚含量下,随着温度的升高,体系的粘度减小。纯纤维素膜与植物多酚—纤维素共混膜的表面状态并没有太大变化,这说明两者的相容性很好,没有发生相的分离;膜样强度也均在同一数量级上,同时实验表明加入植物多酚的共混膜的强度都比纯纤维素膜有所增大,并随植物多酚含量的增大其强度有下降的趋势;膜样的断裂伸长随植物多酚的增多呈现下降的趋势,并且植物多酚—纤维素膜的断裂伸长均小于纯纤维素膜;共混膜的溶胀率变大,表明膜的尺寸稳定性变差,但随着植物多酚含量的增加,溶胀率又呈现下降趋势。植物多酚—纤维素共混膜的抑菌效果随着植物多酚含量的增多明显变优。其次通过对植物多酚—纤维素抗菌粘胶纤维及普通粘胶纤维性能的研究可知两种纤维的表面均有沟槽,并且植物多酚—纤维素抗菌粘胶纤维与普通粘胶纤维相比,沟槽较浅,截面形状也证明了这一点。说明植物多酚的加入使纤维的截面趋向于圆滑。从电镜照片还可以看出植物多酚—纤维素抗菌粘胶纤维中植物多酚与纤维素并没有发生相的分离。随着植物多酚的加入,得到的植物多酚—纤维素抗菌粘胶纤维的超分子结构和力学性能都发生了一定的改变,与普通粘胶纤维相比,结晶度变大,取向度变大,模量、断裂强度变大,断裂伸长减小。植物多酚—纤维素抗菌粘胶纤维的抗菌性能测试表明,对金黄色葡萄球菌的抑菌率均在26%以上,符合抗菌纤维的要求。利用植物多酚—纤维素抗菌粘胶纤维加工制成的纺织品也具有较好的抗菌性能。植物多酚—纤维素抗菌粘胶纤维的基本性能指标达到了普通粘胶纤维国家规定的水平。最后,总结了植物多酚—纤维素抗菌粘胶纤维的成纤机理及相关的各项性能,并对该纤维的进一步研究方向提出了建议,展望了该种纤维发展的广阔前景。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 选题的目的和意义
• 1.2 国内外研究动态
• 1.3 主要研究内容和解决的主要问题
• 第二章 植物多酚的性质
• 2.1 植物多酚种类及分布
• 2.2 植物多酚的生理功能
• 2.3 多酚类物质的提取
• 第三章 植物多酚—纤维素共混溶液流变性能的研究
• 3.1 引言
• 3.2 聚合物的粘流变概述
• 3.3 实验
• 3.3 共混纺丝液的流变性能
• 3.4 小结
• 第四章 植物多酚与纤维素共混成膜性质的探讨
• 4.1 引言
• 4.2 实验
• 4.3 实验结果与讨论
• 4.4 小结
• 第五章 植物多酚—纤维素抗菌粘胶纤维的纺制及性能研究
• 5.1 植物多酚—纤维素抗菌粘胶纤维生产工艺
• 5.2.纤维结构与基本性能的研究
• 5.3 小结
• 第六章 植物多酚—纤维素抗菌粘胶纤维抗菌性的研究
• 6.1 引言
• 6.2 纺织品抗菌测试方法简介
• 6.2.1 测试菌种的选择
• 6.2.2 纺织品抗菌性能测试方法分类
• 6.3 实验
• 6.4 结果与讨论
• 6.5 小结
• 第七章 结论与展望
• 7.1 引言
• 7.2 结论
• 参考文献
• 附录
• 攻读学位期间的研究成果
• 致谢