淀粉纖維作為一種重要的生物基纖維材料,其制備研究一直備受關(guān)注。然而,由于天然淀粉普遍具有高含量的支鏈,傳統(tǒng)的熔體、干法和濕法甚至靜電紡絲技術(shù)在天然淀粉的可紡性方面始終未能取得實(shí)質(zhì)性的突破,這在很大程度上限制了淀粉纖維材料的開(kāi)發(fā)和利用。基于此,本文以離心紡絲法為技術(shù)手段,制備高支鏈天然淀粉纖維,分析纖維的成形機(jī)理。為今后淀粉纖維的開(kāi)發(fā)利用和其他支鏈型聚合物(或含有支鏈聚合物)的可紡性提供理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。本論文研究的主要內(nèi)容及其結(jié)果如下:(1)利用本課題組自制的離心紡絲裝置,制備高直鏈玉米淀粉、天然玉米淀粉、蠟質(zhì)玉米淀粉以及天然馬鈴薯淀粉纖維,分析支鏈淀粉對(duì)纖維可紡性的影響;探索纖維表面形貌的成形機(jī)理及其調(diào)控方法。可紡性結(jié)果表明:通過(guò)調(diào)控溶液濃度、噴嘴直徑、轉(zhuǎn)速以及收集距離并輔以熱風(fēng)作用,可實(shí)現(xiàn)直鏈淀粉含量77.87%的高直鏈玉米淀粉、支鏈淀粉含量分別為68.89%的天然玉米淀粉和73.35%的天然馬鈴薯淀粉纖維的制備,所得纖維為平均直徑小于2μm的超細(xì)纖維,且直徑分布范圍小,具有良好的均勻性。淀粉溶液的臨界纏結(jié)濃度c_e隨支鏈淀粉含量的增加而降低,其中,支鏈淀粉含...

【文章頁(yè)數(shù)】：147 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖1.1不同種類(lèi)淀粉粒SEM圖：（a，b，c）天然玉米淀粉，（d，e，f）天然馬鈴薯淀粉

江理工大學(xué)博士學(xué)位論文高支鏈淀粉纖維的離心紡制備及纖維成機(jī)理研究ibeRio公司已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，http://fiberiotech.com/）。這些特性不僅為當(dāng)下微納米維的開(kāi)發(fā)提供了又一可靠選擇，也在很大程度上彌補(bǔ)了靜電紡絲的不足�；谏鲜龇治�，本課題通過(guò)探索離心紡高支鏈天然....

圖1.2直鏈淀粉(Amylose)和支鏈淀粉(Amylopectin)的結(jié)構(gòu)

如（e）所示。導(dǎo)致淀粉粒形貌結(jié)構(gòu)不同的原因主要是其生長(zhǎng)環(huán)境，如，禾谷類(lèi)淀粉通常在光照充分、溫度溫和的條件下形成，而薯類(lèi)淀粉則在無(wú)照和相對(duì)濕冷的條件下形成。因此，谷類(lèi)淀粉的顆粒結(jié)構(gòu)大多與玉米淀粉類(lèi)似，薯類(lèi)淀粉的顆粒與馬鈴薯淀粉類(lèi)似。此外，由（c）和（f）所示的高倍電鏡圖以看出，不同....

圖1.3淀粉顆粒微觀結(jié)構(gòu)模型圖：（a）淀粉顆粒的生長(zhǎng)環(huán)，（b）半結(jié)晶生長(zhǎng)環(huán)的晶體結(jié)構(gòu)，（c）支鏈淀粉的團(tuán)簇結(jié)構(gòu)

博士學(xué)位論文高支鏈淀粉纖維的離心紡制備及纖維成樹(shù)木年輪的結(jié)構(gòu)-生長(zhǎng)環(huán)（growthring），分為半結(jié)晶和無(wú)定形生140nm左右[28-30]。淀粉粒的生長(zhǎng)環(huán)和淀粉粒的概念幾乎在同通過(guò)光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡等表征手段對(duì)淀粉粒的生長(zhǎng)環(huán)進(jìn)行它們是淀粉粒中支鏈淀粉和直鏈淀粉的主....

圖1.4投影在（a，b）平面上的淀粉晶體結(jié)構(gòu)，其中，虛線表示氫鍵，●表示水分子：

如圖1.4所示為A-型和B-型淀粉的結(jié)晶結(jié)構(gòu)[34,35]，圖中，虛線表示晶胞中的氫鍵作用，●表示晶胞中的水分子。A-型淀粉的晶體結(jié)構(gòu)由單斜晶胞構(gòu)成，每個(gè)晶胞含有4個(gè)水分子，如（a）所示[34]；B-型淀粉的晶體結(jié)構(gòu)是由六邊形晶胞構(gòu)成的，

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