【摘要】：羊毛是一種天然的蛋白質(zhì)纖維,具有柔軟、保暖、輕盈、抗皺、抗靜電等優(yōu)良性能,可廣泛的應(yīng)用于高檔的服裝面料和家用紡織品。但是羊毛纖維表面包覆一層致密的鱗片層和疏水性的磷脂層,導(dǎo)致羊毛潤(rùn)濕性差、易氈縮變形和滋生細(xì)菌,使得羊毛織物在使用上受到很大的限制。因此對(duì)羊毛纖維進(jìn)行改性,提高織物的機(jī)可洗性、美觀性和穿著舒適性是十分必要的。近年來(lái),利用生物酶對(duì)纖維進(jìn)行接枝改性的研究,獲得了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的的廣泛關(guān)注。本文首先對(duì)辣根過(guò)氧化物酶(HRP)催化羊毛織物接枝殼聚糖(CS)反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行研究。以對(duì)羥基苯乙酰胺(PHAD)作為羊毛的模型物,用紫外-可見光譜和傅立葉變換紅外光譜對(duì)殼聚糖和PHAD的接枝聚合產(chǎn)物表征分析。在反應(yīng)液的紫外-可見光譜中,苯環(huán)側(cè)鏈的特征吸收峰逐漸消失,并向高波長(zhǎng)方向移動(dòng),說(shuō)明PHAD的側(cè)鏈發(fā)生了反應(yīng),共軛鏈長(zhǎng)度增加;在反應(yīng)產(chǎn)物的傅立葉變換紅外光譜中,在1635 cm~(-1)處出現(xiàn)了C=N和C=C伸縮振動(dòng)峰,表明了殼聚糖上氨基和PHAD發(fā)生了邁克爾加成或席夫堿反應(yīng)。這些特征吸收峰的變化,都證實(shí)殼聚糖上的氨基可以與PHAD發(fā)生接枝耦合。然后,用二氯異氰尿酸鈉(DCCA)對(duì)羊毛織物進(jìn)行預(yù)處理,再利用HRP催化預(yù)處理羊毛接枝殼聚糖。通過(guò)紅外光譜、掃描電鏡進(jìn)一步證明HRP能成功催化羊毛接枝殼聚糖。用Allworden反應(yīng)、溴酚藍(lán)法、潤(rùn)濕性、氈縮率、抗菌性等測(cè)試,對(duì)比研究預(yù)處理和酶促接枝殼聚糖對(duì)羊毛織物性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:預(yù)處理對(duì)羊毛鱗片有一定的損傷作用,但能有效的提高殼聚糖的接枝率,接枝殼聚糖的原羊毛織物(unpretreated W-g-CS)的接枝率為4.8%,接枝殼聚糖的預(yù)處理羊毛織物(W-g-CS)的接枝率為12.6%;與原羊毛相比,W-g-CS的親水性、防氈縮性和抗菌性均有明顯提高,其在15 s時(shí)的接觸角為46°,氈縮率降為4.3%,抗菌活性高達(dá)99.9%。在上述研究的基礎(chǔ)上,利用HRP催化阿魏酸預(yù)改性羊毛織物接枝殼聚糖,并對(duì)處理后羊毛織物的潤(rùn)濕性、防氈縮效果進(jìn)行考察。采用拉曼光譜、傅立葉變換紅外光譜、X射線光電子能譜和掃描電鏡等測(cè)試,證明EDC/NHS能成功將阿魏酸接枝到羊毛纖維表面,并且HRP/H_2O_2能通過(guò)阿魏酸“橋梁”將殼聚糖接枝到羊毛纖維上。用差式掃描量熱分析、熱重分析、白度、靜態(tài)接觸角、氈縮率、拉伸斷裂強(qiáng)力等測(cè)試,對(duì)比接枝阿魏酸對(duì)HRP催化羊毛接枝殼聚糖的促進(jìn)作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:與原羊毛和W-g-CS相比,接枝殼聚糖的阿魏酸預(yù)改性羊毛織物(W-g-FA-CS)具有更好的潤(rùn)濕性能和防氈縮性能。W-g-FA-CS的潤(rùn)濕時(shí)間為21 s,氈縮率減小到3.80%,其拉伸斷裂強(qiáng)力和熱穩(wěn)定性均有所提高,白度從79.47減小到76.27。為進(jìn)一步考察HRP催化羊毛織物接枝不同功能性化合物對(duì)其性能的影響。采用HRP/H_2O_2體系,將聚乙烯亞胺(PEI)分別接枝到預(yù)處理羊毛織物和阿魏酸預(yù)改性羊毛織物上,用傅立葉變換紅外光譜和X光電子能譜對(duì)改性后的羊毛纖維進(jìn)行分析表征。利用差式掃描量熱分析、熱重分析、白度、氈縮率、拉伸斷裂強(qiáng)力等測(cè)試比較不同條件處理后羊毛織物的性能變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:接枝聚乙烯亞胺的阿魏酸預(yù)改性羊毛織物(W-g-FA-PEI)的防氈縮性效果最好,氈縮率為4.22%,且強(qiáng)力沒(méi)有損失,白度和熱穩(wěn)定性略有降低。
【圖文】：

第一章 緒 論1.1 羊毛纖維的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成1.1.1 羊毛的物理結(jié)構(gòu)羊毛纖維橫截面呈圓形或橢圓形，主要是由鱗片層、皮質(zhì)層和髓質(zhì)層三個(gè)部其中髓質(zhì)層只存在于粗羊毛中，鱗片層約占羊毛總重量的 10%，皮質(zhì)層占羊毛90%左右。皮質(zhì)層是由大量緊密堆積的皮質(zhì)細(xì)胞沿纖維軸向平行排列而構(gòu)成的毛纖維的主要組成部分，決定羊毛的強(qiáng)力、伸長(zhǎng)、彈性等重要的物理機(jī)械性能層主要是由角質(zhì)細(xì)胞組成，呈鱗片或瓦片狀覆蓋在羊毛纖維的表面，對(duì)羊毛纖活性、氈縮性和潤(rùn)濕性都有著重要的影響。鱗片細(xì)胞之間、鱗片細(xì)胞和皮質(zhì)細(xì)皮質(zhì)細(xì)胞之間通過(guò)網(wǎng)狀分布的細(xì)胞間質(zhì)（CMC）粘合起來(lái)，構(gòu)成羊毛整體。羊?qū)哟谓Y(jié)構(gòu)示意圖[2]如圖 1-1 所示。

圖 1-2 羊毛鱗片層示意圖Fig. 1-2 Diagrams of wool scale layer含有大量的半胱氨酸，是由一層較厚的角蛋白構(gòu)成 60%左右，且有部分鱗片外層延伸到鱗片的邊緣為鱗片次表層 A 和鱗片次表層 B，，其中 A 層位于-50%，含有大量的胱氨酸殘基，比較難被膨化；比其它部分要高。的半胱氨酸含量很低僅占 3%左右，是由非角蛋白約占鱗片層總量的 40%。由于鱗片內(nèi)層中二硫鍵交只有一個(gè)是以半胱氨酸的形式存在，其酸堿性和極，所以其化學(xué)性質(zhì)活潑，易受化學(xué)試劑和蛋白酶組成-氨基酸以肽鏈形式構(gòu)成的大分子聚合物，主要包
【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】：2019
【分類號(hào)】：TS195.5

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本文編號(hào)：2683239