蚕丝的高温高压脱胶及纯棉织物的丝胶整理

论文摘要

丝胶是蚕丝加工过程中最大的废弃物，也是十分宝贵的天然蛋白质资源。为了达到废弃物综合利用，本文研究了不添加任何化学试剂的生丝高温高压清水精练工艺，利用冰冻法得到了纯净丝胶蛋白分子的有效回收方法。在丝胶的应用方面，首先对交联剂（活性染料、水性聚氨酯、多元羧酸以及环氧化合物）的种类进行了筛选，通过整理后纯棉织物的增重率及红外表征，得到了丝胶在纯棉织物固着的最佳交联剂为多元羧酸类。在本文中主要选用1，2，3，4-丁烷四羧酸（BTCA）作为丝胶的交联剂，采用轧烘焙的方法对纯棉织物进行丝胶整理，研究了整理工艺参数，如多元羧酸用量，丝胶浓度、次亚磷酸钠用量、三乙醇胺用量、焙烘温度、焙烘时间以及丝胶整理液利用次数的影响，优化了整理工艺。此外，对丝胶整理后纯棉织物的性能，如白度、力学性能、透气性、染色性能、透湿性、回潮率、保温性能、吸湿放湿性以及耐水洗次数等进行了测试，研究了丝胶整理对纯棉织物的影响。并通过荧光测试、扫描电镜、红外差示谱图、荧光光谱分析确定了通过交联剂的作用，纯棉织物表面上丝胶的固着。另外，采用氨基酸分析、X-Ray衍射分析、热重分析（TGA）和差示扫描量热分析（DSC）等现代测试手段对丝胶整理后的纯棉织物的结构进行了分析，探讨了丝胶整理前后纯棉织物结构的变化情况。本研究结果表明：蚕丝的热水脱胶后，采用冷冻回收法可获得较为纯净的丝胶；通过BTCA的交联作用，可实现纯棉织物的丝胶整理。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一部分 序言
• 第一节 真丝清水脱胶以及丝胶蛋白的回收方法
• 1.1.1 精练方法与工艺简介
• 1.1.2 丝胶蛋白的回收方法
• 1.1.2.1 酸析法
• 1.1.2.2 化学混凝法（盐析法）
• 1.1.2.3 有机溶剂沉淀法
• 1.1.2.4 离心法
• 1.1.2.5 超滤法
• 1.1.2.6 冰冻法
• 第二节 丝胶蛋白的结构、性质和应用
• 1.2.1 丝胶蛋白质的结构和组成
• 1.2.2 丝胶蛋白质的应用
• 1.2.2.1 护肤、护发与美容
• 1.2.2.2 食品添加剂
• 1.2.2.3 丝胶蛋白保健纺织品后整理材料
• 1.2.2.4 医药功能及医学生物材料
• 1.2.2.5 丝胶蛋白生物材料
• 第三节 丝胶蛋白质在纺织行业的研究及开发现状
• 第四节 课题的提出及研究意义
• 1.4.1 本课题研究意义及与科技、经济和社会可持续发展的关联点
• 1.4.2 主要研究内容
• 1.4.3 研究的主要创新点
• 第二部分 实验
• 2.1 实验材料、药品及设备
• 2.1.1 实验材料
• 2.1.2 整理剂
• 2.1.3 实验染料
• 2.1.4 实验药品
• 2.1.5 实验仪器
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 蚕丝的高温高压清水脱胶
• 2.2.2.1 高温高压脱胶工艺
• 2.2.2.2 SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法（SDS-PAGE）测定分子量
• 2.2.2.3 冷冻法回收丝胶蛋白质
• 2.2.2 整理剂种类及其工艺条件对纯棉织物丝胶整理的影响
• 2.2.2.1 活性染料对纯棉织物的丝胶整理
• 2.2.2.2 水溶性聚氨酯与丝胶对纯棉织物的整理
• 2.2.2.3 交联剂DE和EH对纯棉织物丝胶整理的整理
• 2.2.2.4 BTCA与丝胶对纯棉织物的整理
• 2.3 测试方法
• 2.3.1 增重率测试
• 2.3.2 折皱回复角测试
• 2.3.3 白度测试
• 2.3.4 K/S值测试
• 2.3.5 傅立叶变换红外光谱（FT-IR）
• 2.3.6 冷场发射扫描电镜（SEM）分析
• 2.3.7 氨基酸分析
• 2.3.8 紫外荧光分析
• 2.3.9 广角X-射线衍射（WAXD）
• 2.3.10 热重分析（TGA）和差示扫描量热分析（DTA）
• 2.3.11 舒适性能测试
• 2.3.11.1 透气性测试
• 2.3.11.2 透湿性测试
• 2.3.11.3 回潮率测试
• 2.3.11.4 保温性能测试
• 2.3.12 毛效测试
• 2.3.13 吸湿放湿性测试
• 2.3.14 耐水洗性测试
• 第三部分 结果与讨论
• 3.1 蚕丝的高温高压清水脱胶
• 3.1.1 高温高压条件下生丝的脱胶
• 3.1.2 高温高压对丝胶分子量影响
• 3.1.3 高温高压脱胶机理分析
• 3.1.4 冷冻解冻法回收丝胶
• 3.1.5 高温高压脱胶对生丝表面的影响
• 3.2 整理剂种类及其工艺条件对纯棉织物丝胶整理的影响
• 3.2.1 活性染料对纯棉织物丝胶整理
• 3.2.1.1 K/S值测试结果
• 3.2.1.2 红外测试结果
• 3.2.2 水溶性聚氨酯对纯棉织物丝胶整理
• 3.2.3 交联剂DE和EH对纯棉织物丝胶整理
• 3.2.3.1 工艺的筛选
• 3.2.3.2 正交实验结果及分析
• 3.2.3.3 红外结果分析
• 3.2.4 多元羧酸对纯棉织物丝胶整理
• 3.3.4.1 不同工艺因素对丝胶整理后棉织物增重率及抗皱性能的影响
• 3.2.4.1.1 BTCA用量的影响
• 3.2.4.1.2 丝胶浓度的影响
• 3.2.4.1.3 催化剂次亚磷酸钠的影响
• 3.2.4.1.4 三乙醇胺浓度的影响
• 3.2.4.1.5 焙烘温度的影响
• 3.2.4.1.6 焙烘时间的影响
• 3.2.4.1.7 整理液的多次利用
• 3.2.4.1.8 丝胶对改性后棉织物染色性能的影响
• 3.2.4.2 丝胶整理后棉织物的性能测试
• 3.2.4.2.1 紫外荧光测试分析
• 3.2.4.2.2 织物表面的丝胶固着分析
• 3.2.4.2.3 X衍射测试分析
• 3.2.4.2.4 纯棉织物丝胶整理后氨基酸分析
• 3.2.4.2.5 荧光光谱测试分析
• 3.2.4.2.6 热分析
• 3.2.4.2.7 毛细效应测试
• 3.2.4.2.8 舒适性能测试
• 3.2.4.2.9 吸湿放湿性能测试
• 3.2.4.2.10 耐水洗性能测试
• 第四部分 结论与展望
• 4.1 蚕丝的高温高压脱胶及丝胶的提取方法研究
• 4.2 纯棉织物的丝胶整理研究
• 参考文献
• 硕士期间发表和待发表的论文
• 致谢