在羊毛生產(chǎn)中,羊毛會經(jīng)歷梳理、洗毛、炭化等工藝,這些工藝會對羊毛纖維造成不同程度的損傷,導致羊毛紡織品品質(zhì)降低。近年來,納米材料中石墨烯因其自身的優(yōu)異性能,在材料改性方面大放異彩。本文首先通過正交試驗得到石墨烯附著于羊毛纖維的主要影響因素,再通過對羊毛纖維分別進行酸與堿處理,以模仿羊毛處理工藝中的一般過程,再利用偶聯(lián)劑使石墨烯附著于無處理、酸處理與堿處理后羊毛纖維表面,得到無處理、酸處理、堿處理、石墨烯處理、酸+石墨烯處理與堿+石墨烯處理6種試驗方案。研究石墨烯對羊毛纖維的表面結(jié)構(gòu)與幾項主要物理性能的影響。這對提高羊毛纖維自身品質(zhì)與增加其自身功能多樣性有重要意義。本文主要對石墨烯處理后羊毛纖維的表面結(jié)構(gòu)與幾項主要物理性能做出如下研究:1.采用石墨烯對羊毛纖維處理時的水浴溫度、水浴時長與烘干溫度為影響石墨烯附著于羊毛纖維表面的主要因素,通過設計正交試驗,測試出石墨烯對羊毛纖維主要物理性能（抗拉伸、耐磨擦）的影響指標,通過對試驗結(jié)果進行直觀分析與方差分析,結(jié)果表現(xiàn)為:三個影響羊毛纖維抗拉伸性能與耐摩擦性能的因素影響程度排序為:水浴溫度>烘干溫度>水浴時長。2.通過對6種試驗方案... 

【文章來源】：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學內(nèi)蒙古自治區(qū)

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１論文的研究思路??Ｆｉｇｕｒｅ．?１?Ｒｅｓｅａｒｃｈ?ｉｄｅａｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｐａｐｅｒ??

毛纖維在擁有較好的??彈性外還擁有較強的抵抗外部理化作用力的特性［５４］。羊毛纖維大部分是由皮質(zhì)層中??的紡錐形細胞構(gòu)成，與羊毛纖維的抗拉伸強度有很大的關(guān)聯(lián)。髓質(zhì)層內(nèi)主要成分為??充滿空氣的空心細胞，雖然可以提高羊毛纖維的保溫性能，但是會對羊毛內(nèi)部結(jié)構(gòu)??造成較大的損害，形成空腔或斷點，對羊毛纖維的力學性能影響極大，因此髓質(zhì)層??含量較多的羊毛纖維也被稱為死毛??髓質(zhì)層?皮質(zhì)層???：?????＾?—?????—?－??＾３｜＿伽?｜??鱗片層?破損處??圖２羊毛纖維內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖??Ｆｉｇ．２?Ｉｎｔｅｒｎａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｗｏｏｌ?ｆｉｂｅｒ??石墨烯的出現(xiàn)證實材料是可以以二維形態(tài)出現(xiàn)的，推翻了材料界多年的結(jié)論，??它的具體的微觀結(jié)構(gòu)如下圖３所示。??

?內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學碩士學位論文?Ｕ??圖３石墨烯結(jié)構(gòu)圖??Ｆｉｇ．３?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｇｒａｐｈｅｎｅ??石墨烯由自身碳原子的ｓｐ２雜化軌道成鍵，形成鍵角為１２０°的單層六角蜂窩結(jié)??構(gòu)，單層厚度僅為〇．３５ｎｍ，這種結(jié)構(gòu)使石墨烯在受到外力的作用時也可以保持結(jié)構(gòu)??穩(wěn)定，承受更大的作用力。石墨烯的大ＪＣ鍵呈未填滿狀態(tài)，這種狀態(tài)下的自由電子擁??有一種獨特的量子隧道效應，即遇到雜質(zhì)的情況下不會與普通電子一樣產(chǎn)生背散射，??這種特性讓石墨烯在局域擁有超強導電性和極強的電子遷移速率。此外，石墨烯的??比表面積達到２６３０ｍ２／ｇ，可以在基材表面形成薄的大面積保護層，它的表面效應使??它與水的接觸角很大，難以被水浸潤，具有非常優(yōu)良的疏水性能［５６］。??２．１．３羊毛纖維表面石墨烯層的制備??制備石墨烯懸浮液過程中，向水中加入六偏磷酸鈉降低石墨烯與水之間的固－??液界面張力，攪拌一段時間后，形成石墨烯懸浮液。在石墨烯懸浮液中加入羊毛纖??維，由于石墨烯的表面能遠髙于羊毛纖維的表面能，石墨烯自動向羊毛纖維表面聚??集（其微小的尺寸能夠嵌入羊毛纖維表層的破損處，對羊毛纖維表面裂紋進行彌補），??初步形成石墨烯層。偶聯(lián)劑的加入使石墨烯在羊毛纖維上進一步浸潤與展開，再通??過偶聯(lián)劑的化學鍵作用，在石墨烯、偶聯(lián)劑、羊毛纖維之間形成配位鍵、氫鍵等化??學鍵［５７］，提高石墨烯在羊毛纖維上的附著牢度，烘干后形成石墨烯保護層。從而提??高羊毛纖維的耐摩擦性能與抗拉伸性能。其作用過程如下：??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]能源富集區(qū)市域經(jīng)濟發(fā)展水平空間格局演變——基于晉陜蒙甘寧地區(qū)[J]. 李博,張文忠,余建輝,劉倩倩.  自然資源學報. 2020(03)
[2]優(yōu)化我國農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展探析[J]. 李艷.  南方農(nóng)機. 2020(05)
[3]羊的飼養(yǎng)管理[J]. 張之進.  中國畜牧業(yè). 2020(02)
[4]石墨烯在紡織上的應用研究進展[J]. 談峰.  中國纖檢. 2019(10)
[5]淺談石墨烯在生產(chǎn)中的應用[J]. 周文韜.  石化技術(shù). 2019(07)
[6]石墨烯納米復合涂層在纖維織物表面的制備與應用進展[J]. 范鵬,金倫,羅芳華,陳國華.  表面技術(shù). 2019(06)
[7]石墨烯改性面料的開發(fā)[J]. 胡元元,呂治家.  棉紡織技術(shù). 2019(06)
[8]石墨烯與氧化石墨烯在紡織領(lǐng)域的應用[J]. 方婧,高曉紅,吳海培,孫靜.  棉紡織技術(shù). 2019(06)
[9]苧麻纖維閃爆處理及性能研究[J]. 林燕萍,楊陳.  針織工業(yè). 2019(05)
[10]石墨烯功能性織物的研究[J]. 房超.  輕紡工業(yè)與技術(shù). 2019(05)

博士論文
[1]羊毛織物防氈縮整理及羊毛角蛋白的生物醫(yī)用研究[D]. 杜壯.東華大學 2019
[2]習近平經(jīng)濟發(fā)展新常態(tài)思想研究[D]. 侯鵬.東北師范大學 2018
[3]中國羊毛生產(chǎn)和外貿(mào)格局及其影響因素分析[D]. 戰(zhàn)英杰.中國農(nóng)業(yè)科學院 2011
[4]轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶對羊毛的改性研究[D]. 張瑞萍.東華大學 2011
[5]離子液體—蛋白酶處理對羊毛表面性能的影響[D]. 袁久剛.江南大學 2010
[6]羊毛表面生物酶改性及機制研究[D]. 王平.江南大學 2010
[7]影響綿羊毛纖維與毛囊結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)性狀的分子機理研究[D]. 李樹偉.吉林大學 2008

碩士論文
[1]HRP催化羊毛織物接枝功能改性[D]. 許玲玲.江南大學 2019
[2]石墨烯復合纖維針織毛呢開發(fā)及性能研究[D]. 姚馨馨.江南大學 2018
[3]石墨烯改性落棉纖維及其吸附性能研究[D]. 苑會萌.天津工業(yè)大學 2018
[4]酸堿處理對山羊絨和羊毛的結(jié)構(gòu)與拉伸性能的影響[D]. 馬海.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學 2017
[5]滌綸導電纖維的制備及性能研究[D]. 邱少龍.西安工程大學 2017
[6]紡織纖維/碳/金屬氧化物柔性電極材料的構(gòu)筑及電化學電容性能研究[D]. 郭美霞.東華大學 2017
[7]細度及易護理處理方式對羊毛性能影響的研究[D]. 李璐.北京服裝學院 2017
[8]石墨烯/羧甲基棉纖維復合水凝膠的制備及性能研究[D]. 俞莉玉.東華大學 2016
[9]細羊毛超聲波洗毛工藝研究及其損傷表征[D]. 黃范范.東華大學 2016
[10]表面改性對羊毛織物熱濕性能的影響[D]. 趙媛.武漢紡織大學 2015



本文編號：3088978