羊毛纖維作為天然蛋白質(zhì)纖維,具有手感柔軟,保暖性強,光澤柔和,耐磨等優(yōu)點,一直受到消費者的青睞。但因其特殊的鱗片結(jié)構(gòu)及表面致密的類脂膜,羊毛纖維具有易氈縮、表面疏水、靜電作用明顯等缺點。針對這些問題,研究者們采用物理、生物和化學(xué)法等改性方法對羊毛進行改性,但是這些方法中部分方法不同程度存在強力損傷、泛黃、有毒化學(xué)品殘留、手感差、耐久性差等不足。羊毛是一種角蛋白材料,鱗片層中含有大量的二硫鍵,如果將羊毛纖維進行還原預(yù)處理,這些二硫鍵會斷裂形成極為活潑的巰基,進而可與含巰基或含乙烯基的功能化合物發(fā)生反應(yīng)。這一特性為羊毛及其他含角蛋白的材料的功能改性提供了相當(dāng)便捷的作用位點。本文通過二硫鍵斷裂重組將巰基化的殼聚糖接枝到經(jīng)還原處理的羊毛纖維表面,探究以巰基作為羊毛接枝改性作用位點的可行性;通過辣根過氧化物酶（HRP）催化巰基-烯點擊化學(xué)反應(yīng),將甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯（MPEGMA）接枝到羊毛纖維表面,改善纖維的親水性;通過HRP/H₂O₂催化巰基-烯點擊化學(xué)反應(yīng),使羊毛纖維接枝3-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷（MEMO）,然后與二甲基十八烷基... 

【文章來源】：江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

羊毛纖維接枝巰基殼聚糖的反應(yīng)示意圖

第三章基于二硫鍵重構(gòu)的羊毛接枝巰基殼聚糖功能整理193.1二硫鍵重構(gòu)結(jié)構(gòu)表征考慮到羊毛纖維是一種分子結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，分子量較大的纖維，難以對其進行精密的數(shù)據(jù)分析。谷胱甘肽是一種低分子量（307Da）且含巰基的水溶性三肽化合物，與羊毛纖維分子結(jié)構(gòu)相似，可作為羊毛的模型化合物。通過與巰基殼聚糖偶聯(lián)，借用FT-IR和13C-NMR分析了巰基殼聚糖及其與谷胱甘肽偶聯(lián)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)特征，探究巰基殼聚糖通過二硫鍵與羊毛接枝反應(yīng)的機理。3.1.1FT-IR分析實驗中借助FT-IR光譜分析殼聚糖（CS）、巰基殼聚糖（TCS）和偶聯(lián)產(chǎn)物（GTCS）的分子結(jié)構(gòu)，探究谷胱甘肽與巰基殼聚糖通過二硫鍵發(fā)生的反應(yīng)，結(jié)果如圖3-2所示。圖3-2殼聚糖（CS）、巰基殼聚糖（TCS）和偶聯(lián)產(chǎn)物（GTCS）的紅外光譜Fig.3-2FT-IRspectraofchitosan(CS),thiolatedchitosan(TCS),andcouplingproduct(GTCS)由圖3-2可知，1155cm-1和1073cm-1處吸收峰是C-O-C和C-O拉伸振動峰。在3440cm-1處，伯胺基的特征峰強略有下降，歸因于殼聚糖的部分氨基與半胱氨酸中的羧基反應(yīng)，形成酰胺鍵；TCS結(jié)構(gòu)中未反應(yīng)的伯氨基在3440cm-1[86]附近仍有特征峰，但是峰強減弱。1519cm-1（酰胺Ⅱ帶）和1651cm-1（酰胺Ⅰ帶）處的峰是酰胺鍵的特征峰，譜圖中TCS和GTCS的這兩處的峰強明顯增加，說明殼聚糖與半胱氨酸反應(yīng)新形成了酰胺鍵，使得特征峰值增加。1250cm-1處的峰是巰基特征峰[87]，對比發(fā)現(xiàn)，TCS的圖譜中峰值最大。此外，與CS和TCS相比，在偶聯(lián)產(chǎn)物（GSTC）光譜中，出現(xiàn)了僅在谷胱甘肽的結(jié)構(gòu)中存在的-COOH吸收峰（1703cm-1），證實了谷胱甘肽和巰基化殼聚糖之間存在共價交聯(lián)，說明谷胱甘肽與巰基殼聚糖通過二硫鍵發(fā)生反應(yīng)。

江南大學(xué)碩士學(xué)位論文203.1.213C-NMR分析為驗證紅外光譜分析得到的結(jié)果，進一步準(zhǔn)確得到谷胱甘肽與巰基殼聚糖反應(yīng)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)，對殼聚糖和偶聯(lián)產(chǎn)物的13C-NMR譜進行了分析，結(jié)果如圖3-3所示。圖3-3殼聚糖（CS）和偶聯(lián)產(chǎn)物（GTCS）的核磁共振碳譜Fig.3-313C-NMRspectraofchitosan(CS)andcouplingproduct(GTCS)從圖3-3可以看出，殼聚糖有6個不同的碳原子：δ=97.28ppm，δ=55.76ppm，δ=69.82ppm，δ=76.43ppm，δ=74.73ppm，δ=60.18ppm分別是C1、C2、C3、C4、C5和C6的位移[88]。與CS相比，GTCS的光譜在50-100ppm之間沒有變化，在170-175ppm之間的位移峰對應(yīng)于N-乙酰-L-半胱氨酸和谷胱甘肽結(jié)構(gòu)中的-CONH-和-OCO-基團。35-53ppm處的新位移峰對應(yīng)于N-乙酰-L-半胱氨酸和谷胱甘肽的-CH2和-CH-。此外，25.29ppm和30.96ppm的峰歸屬于N-乙酰-L-半胱氨酸和谷胱甘肽的-CH2-S和-CH-S-官能團，表明谷胱甘肽通過二硫鍵與巰基殼聚糖反應(yīng)。13C-NMR譜圖結(jié)果與紅外光譜分析結(jié)果一致，間接地為羊毛與殼聚糖的接枝反應(yīng)提供了證據(jù)。3.2巰基殼聚糖整理織物的形態(tài)結(jié)構(gòu)殼聚糖經(jīng)巰基化改性后，巰基含量達到225.35μmol/g；在最佳反應(yīng)條件下預(yù)處理后的羊毛織物的巰基含量為18.25μmol/g。巰基殼聚糖可以通過羊毛巰基和殼聚糖巰基之間的重組形成二硫鍵接枝到經(jīng)還原處理的羊毛織物上。通過測定殼聚糖在處理前后的濃度變化，得到殼聚糖在羊毛織物上的接枝率。羊毛與殼聚糖反應(yīng)前后殼聚糖的濃度變化為3.78%，這主要是由于殼聚糖通過氫鍵和范德瓦爾斯力吸附在羊毛織物上。巰基殼聚糖與羊毛反應(yīng)前后巰基殼聚糖的濃度變化可達7.43%，表明有更多的殼聚糖通過經(jīng)還原處理的羊毛和巰基殼聚糖之間的二硫鍵共價鍵接枝到羊毛纖維表面。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]氯化絲光與防縮處理對羊毛纖維結(jié)構(gòu)及其性能的影響[J]. 占镠祥,李婉,王高軍,趙先麗,王妮,李毓陵.  毛紡科技. 2019(10)
[2]無氟自清潔功能型羊毛/羊絨混紡織物的研發(fā)[J]. 韋玲俐,鄒沁杉,王璐,羅菁,夏鑫.  紡織學(xué)報. 2019(09)
[3]陽離子型水性聚氨酯羊毛防縮乳液的制備工藝研究[J]. 張立影,鄭斌,胡亞君,賈麗霞,單國華.  印染助劑. 2019(08)
[4]基于修飾蛋白酶的羊毛織物防氈縮整理[J]. 梅靜霞,張楠,王強,袁久剛,范雪榮.  紡織學(xué)報. 2019(06)
[5]水性聚氨酯/常壓等離子體處理羊毛的氈縮性和染色性[J]. 鄭斌,張立影,胡亞君,單國華,賈麗霞.  印染. 2018(14)
[6]紡織品溶膠-凝膠整理技術(shù)的進展（一）[J]. 曾林泉.  印染. 2018(14)
[7]羊毛織物TGase酶法親水性改性研究[J]. 劉款款,韓雪,劉海飛,王欣.  毛紡科技. 2018(02)
[8]紫外線輻照對羊絨纖維與羊毛纖維性能的影響[J]. 楊陳.  毛紡科技. 2018(01)
[9]海藻酸鹽阻燃駝羊毛織物的制備與性能研究[J]. 于婉菲,李國彬,李斌,王玉峰.  化學(xué)與黏合. 2017(03)
[10]氧化處理在織物整理上的應(yīng)用進展[J]. 戚海娜,李龍.  紡織科技進展. 2017(04)

博士論文
[1]對環(huán)境友好的羊毛表面改性技術(shù)研究[D]. 朱若英.天津工業(yè)大學(xué) 2003

碩士論文
[1]含磷硅溶膠對棉和羊毛織物的阻燃疏水整理[D]. 顧佳麗.蘇州大學(xué) 2017
[2]等離子體處理羊毛織物的自清潔及衰減性能的表征[D]. 劉師.東華大學(xué) 2017
[3]羊毛織物生態(tài)防氈縮整理的研究[D]. 張茜.天津工業(yè)大學(xué) 2006



本文編號：3477014