竹漿纖維的選擇性氧化和絲素蛋白對其改性結構和性能的研究.pdf

1、纖維素纖維作為一種綠色環(huán)?？稍偕Y源，對其進行改性已成為目前紡織纖維研究的重點。竹漿纖維是一種再生纖維素纖維，可廣泛用于制作內衣、床上用品、衛(wèi)生材料等。此外，我國竹類資源豐富，為竹纖維的開發(fā)生產奠定了良好基礎。但竹漿纖維也存在縮水率較大，吸濕后強力降低，織物易起皺，保型性差等缺點。因此，運用化學或物理方法對竹漿纖維進行功能改性并探析改性前后竹漿纖維超分子結構及其理化性能變化特征，對進一步開發(fā)竹漿纖維的潛在功能，提高竹纖維制品的附加值和拓

2、展竹漿纖維的應用領域均具有重要的意義。但傳統(tǒng)的改性技術在改善竹纖維性能的同時，會對生態(tài)環(huán)境和人體健康產生負面影響，難以滿足現(xiàn)代綠色生態(tài)紡織品的要求。因此，綠色改性技術成為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和提高我國紡織產品競爭力的有效途徑。
　　本文選用HNO3/H3PO4-NaNO2體系對竹漿纖維進行選擇性氧化，將竹漿纖維素葡萄糖單元上的C6位伯羥基，氧化成活潑羧基，并研究氧化劑濃度和氧化時間對羧基含量和紗線失重率、斷裂強度的影響。羧基的存在使竹漿

3、纖維具有與其它含有氨基基團的有機或無機化學物質發(fā)生酰胺交聯(lián)反應的能力。因此，利用絲素水溶液對氧化竹漿纖維進行浸泡改性處理，成功制備了絲素交聯(lián)氧化竹漿纖維，同時優(yōu)化改性工藝，得出最佳改性條件。在整個改性過程中未使用任何的化學交聯(lián)劑或添加劑，制備的絲素蛋白交聯(lián)氧化竹漿纖維為純天然材料，且制備工藝操作簡單，符合人們對綠色環(huán)保的要求。
　　研究結果表明，氧化竹漿纖維大分子鏈上的伯羥基被氧化成羧基，得到氧化竹漿纖維。提高氧化劑濃度和延長氧化

4、時間都會使竹漿纖維中的羧基含量增加，但纖維強力降低，失重率增大。為了使氧化竹漿纖維紗線的斷裂強度不發(fā)生較大損傷，同時為下一步絲素接枝準備足夠的羧基反應量，選擇氧化工藝為氧化劑濃度1.0％，氧化時間60min，氧化溫度25℃。氧化竹漿紗線經絲素蛋白改性處理后，隨著絲素溶液濃度的增加，氧化竹漿紗線的增重率逐漸增大，當絲素蛋白溶液濃度達到30g/L時，氧化竹漿紗線的增重率趨于平緩；當改性溫度在40℃至70℃時，紗線增重率變化不大，但當溫度超過

5、70℃時，紗線增重率降低；當改性時間為1h，紗線增重率最大，超過1h，氧化竹漿紗線的增重率下降。絲素蛋白溶液濃度對紗線強力影響不大，但改性時間過長和改性溫度過高均會造成紗線強力下降。正交實驗表明改性最佳工藝為絲素蛋白溶液濃度30g/L，改性溫度40℃，改性時間90min。紅外光譜、掃描電鏡、X射線衍射和核磁共振測試分析表明竹漿纖維大分子C6位伯羥基被氧化成羧基，但竹漿纖維的結晶結構未發(fā)生改變，絲素蛋白大分子中的氨基與羧基發(fā)生了酰胺交聯(lián)反