紡織廢料生物復(fù)合材料的制備與性能研究
本文選題:真菌 切入點(diǎn):紡織廢料 出處:《江南大學(xué)》2015年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:本課題采用真菌培養(yǎng)的生物技術(shù)將紡織廢料粘合起來(lái)制備得到紡織廢料生物復(fù)合材料,在一定程度上既解決了紡織廢料對(duì)環(huán)境污染的問(wèn)題,又緩解了紡織資源短缺的問(wèn)題,做到了真正的變廢為寶和廢舊資源再利用。在紡織廢料生物復(fù)合材料的制備過(guò)程中,由于真菌本身生長(zhǎng)的不可控性和真菌種類的不同,以及紡織廢料纖維化學(xué)成分的區(qū)別,導(dǎo)致最終制備的紡織廢料生物復(fù)合材料的物理和力學(xué)性能差異,因此本課題對(duì)其進(jìn)行了探討,為紡織廢料生物復(fù)合材料的應(yīng)用提供了理論支持。主要研究?jī)?nèi)容如下:1、紡織廢料生物復(fù)合材料的制備以及試驗(yàn)方案的確定。由于紡織廢料來(lái)源復(fù)雜,所以紡織廢料生物復(fù)合材料的制備第一步必須對(duì)其開(kāi)松除雜處理,然后對(duì)處理后的纖維進(jìn)行梳理,得到纖維網(wǎng),最后是真菌培養(yǎng)以及對(duì)纖維的接種工作。因此本試驗(yàn)主要探討纖維的長(zhǎng)度以及成分來(lái)分析最終制成的紡織廢料生物復(fù)合材料的力學(xué)性能和物理性能以及生物降解特性的影響。2、真菌的選擇以及液體培養(yǎng)的工藝優(yōu)化。本實(shí)驗(yàn)制備的關(guān)鍵部分就是真菌的接種。首先挑選三種常見(jiàn)的真菌:平菇、草菇和白金針,進(jìn)行活化并擴(kuò)大培養(yǎng),最后通過(guò)實(shí)驗(yàn)優(yōu)化得到三種真菌的最優(yōu)培養(yǎng)液體條件:平菇液體培養(yǎng)基為葡萄糖、麩皮、MgSO4·7H2O、KH2PO4;草菇液體培養(yǎng)基為:葡萄糖、米糠、KH2PO4、MgSO4·7H2O;白金針液體培養(yǎng)基為:葡萄糖、玉米粉、KH2PO4、MgSO4·7H2O。3、不同菌絲體基廢棉纖維生物復(fù)合材料的制備與力學(xué)性能比較分析。選取廢棉纖維為接種纖維,并制備得到三種不同菌絲體基廢棉纖維生物復(fù)合材料。通過(guò)結(jié)構(gòu)比較分析得出結(jié)論:三種不同菌絲體基的廢棉生物復(fù)合材料中的菌絲體都起到了粘合劑的作用,但呈網(wǎng)格狀的平菇菌絲體粘結(jié)效果較好;平菇菌絲體基廢棉纖維生物復(fù)合材料的力學(xué)強(qiáng)度完全取決于菌絲體與棉纖維纏結(jié)力的大小。4、不同纖維成分的生物復(fù)合材料的制備與力學(xué)性能比較分析。選取平菇菌絲體作為粘合劑,分別制備得到廢棉纖維生物復(fù)合材料、滌綸纖維生物復(fù)合材料以及丙綸纖維生物復(fù)合材料。改變纖維的長(zhǎng)度和菌絲體接種量,通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論:隨著纖維長(zhǎng)度和菌絲體接種量的增加,材料的拉伸強(qiáng)度變化不大,其壓縮強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度均明顯增強(qiáng),并得到最佳菌絲體接種量為15%。5、纖維成分和菌絲體基不同對(duì)紡織廢料生物復(fù)合材料的物理性能的影響。菌絲體本身不吸水、密度低且具有生物降解特性,所以制備得到的材料具有生物降解特性,密度約為0.2~0.5g/cm3,實(shí)驗(yàn)表明:相比較于滌綸和丙綸生物復(fù)合材料廢棉纖維生物復(fù)合材料其吸濕能力最強(qiáng),且具有一定的生物降解性能。
[Abstract]:In this paper, we use the biotechnology of fungal culture to bond the textile waste to produce the textile waste biological composite material, which not only solves the problem of the textile waste pollution to the environment, but also alleviates the problem of the textile resource shortage. In the process of preparing textile waste biocomposites, due to the uncontrollable growth of fungi and the different kinds of fungi, as well as the difference of chemical composition of textile waste fibers, As a result of the difference in physical and mechanical properties of the final textile waste biomaterials, this paper discusses them. It provides theoretical support for the application of textile waste biological composite materials. The main research contents are as follows: 1. The preparation of textile waste biological composites and the determination of test plan. Therefore, the first step in the preparation of textile waste biological composite materials must be to open and remove the impurities, and then carding the treated fibers to get the fiber network. Finally, the fungal culture and the inoculation of the fiber. Therefore, this experiment mainly discusses the length and composition of the fiber to analyze the mechanical and physical properties and biodegradation of the final textile waste biological composite. The key part of the preparation of this experiment is the inoculation of fungi. First, three common fungi: Pleurotus ostreatus, Pleurotus ostreatus, and Pleurotus ostreatus are selected. Straw mushroom and white golden needle were activated and expanded culture. Finally, the optimum culture conditions of three fungi were obtained by experiments: glucose for Pleurotus ostreatus liquid medium, MgSO _ 4 路7H _ 2O KH _ 2PO _ 4 for bran and glucose for mushroom liquid medium. Rice bran KH _ 2PO _ 4 / MgSO _ 4 路7H _ 2O, white gold needle liquid medium: glucose, corn flour KH _ 2PO _ 4 / MgSO _ 4 路7H _ 2O 路3. The preparation and mechanical properties of different mycelia based waste cotton fiber biological composites were compared and analyzed. Three kinds of waste cotton fiber biological composites based on different mycelium were prepared. The conclusion was drawn through the structure comparison and analysis: the mycelium of three different mycelia based waste cotton biological composites were all acting as binders. But the mycelium of Pleurotus ostreatus showed good bonding effect. The mechanical strength of waste cotton fiber biocomposites based on mycelium of Pleurotus ostreatus depends entirely on the tangle force between mycelium and cotton fiber. The preparation and mechanical properties of the biological composite with different fiber composition are compared and analyzed. Select Pleurotus ostreatus. The mycelium acts as a binder, The waste cotton fiber biological composite, polyester fiber biological composite and polypropylene fiber biological composite were prepared, the length of the fiber and the inoculation amount of mycelium were changed. It is concluded that with the increase of fiber length and inoculation amount of mycelium, the tensile strength of the material does not change much, and the compressive strength and bending strength of the material increase obviously. The optimum inoculation amount of mycelium was 15. 5. The effects of fiber composition and mycelium base on the physical properties of textile waste biocomposites were obtained. The mycelium itself had no water absorption, low density and biodegradable properties. Therefore, the prepared materials have biodegradable properties, the density is about 0.2 ~ 0. 5 g / cm ~ (3). The experiment shows that compared with the waste cotton fiber biological composites of polyester and polypropylene, the moisture absorption ability of the waste cotton fiber biological composites is the strongest, and it has certain biodegradability.
【學(xué)位授予單位】:江南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TB33
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本文編號(hào):1613298
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