天然蛋白質(zhì)纖維的拉伸性能和結(jié)構(gòu)分析.pdf

1、天然蛋白質(zhì)纖維是一類環(huán)保、親膚性好的天然生物復(fù)合材料，大都來(lái)源于珍貴的物種，它具有彈性好、吸濕性高、保暖性好、光澤柔和等特性，被廣泛地運(yùn)用于中高檔紡織品。我國(guó)擁有大量蛋白質(zhì)纖維材料，但是纖維的服用性能和價(jià)格很大程度上取決于于纖維的細(xì)度，細(xì)度越細(xì)，成衣質(zhì)感越好，價(jià)格也越高。但天然蛋白質(zhì)纖維的產(chǎn)量較低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際需求，且價(jià)格相當(dāng)昂貴。因此，利用物理化學(xué)方法將普通蛋白質(zhì)纖維加工成細(xì)支和超細(xì)支纖維，不僅可以提高產(chǎn)品的附加值，滿足人們服用舒

2、適性要求，而且符合了人類保護(hù)生態(tài)環(huán)境的健康理念。其中，拉伸細(xì)化工藝是一種細(xì)化效果顯著、生產(chǎn)效率高、污染小的細(xì)化方法。
　　 在現(xiàn)有拉伸細(xì)化技術(shù)基礎(chǔ)上，選取馬海毛、羊駝毛、亞洲人發(fā)和歐洲人發(fā)等四種天然蛋白質(zhì)纖維，為了達(dá)到有效預(yù)處理的目的，預(yù)處理劑應(yīng)由還原劑、潤(rùn)濕劑、膨化劑、高價(jià)金屬離子屏蔽劑等組成。在特定的預(yù)處理、適當(dāng)?shù)睦旒昂笃诙ㄐ凸に嚄l件下進(jìn)行拉伸得到拉伸細(xì)化纖維。
　　 為了研究經(jīng)拉伸定形后的蛋白質(zhì)纖維中的微細(xì)結(jié)構(gòu)，

3、本文利用FT-Raman圖譜和紅外偏振圖譜進(jìn)行分析。通過(guò)對(duì)酰胺Ⅰ帶、酰胺Ⅲ帶和C—C骨架振動(dòng)區(qū)的分析，尤其是對(duì)酰胺Ⅰ帶進(jìn)行擬合分峰處理，發(fā)現(xiàn)經(jīng)拉伸處理后，纖維內(nèi)部二級(jí)結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生由α-螺旋結(jié)構(gòu)向β-折疊結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，并且β-轉(zhuǎn)角在二級(jí)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變過(guò)程中起重要作用。在高拉伸率下，α-螺旋結(jié)構(gòu)含量并沒太大變化，此時(shí)主要是纖維微結(jié)構(gòu)塊、基質(zhì)間的滑移，并且纖維內(nèi)部結(jié)構(gòu)很可能被破壞，使得無(wú)規(guī)結(jié)構(gòu)含量增加。對(duì)S—O振動(dòng)區(qū)中各種半胱氨酸氧化物的分析，證明了拉

4、伸使纖維大分子間的二硫鍵發(fā)生斷裂。
　　 在其性能表征方面，主要研究了纖維的細(xì)度、密度、纖維的表面形貌(SEM)、強(qiáng)伸性能及摩擦性能。細(xì)化處理后纖維的直徑明顯變細(xì)，密度呈現(xiàn)先增加后降低趨勢(shì)。纖維表面鱗片受到不同程度的損傷，羊駝毛損傷最嚴(yán)重;纖維鱗片長(zhǎng)度增加，厚度減小。纖維的強(qiáng)度得到一定程度的改善，這與纖維內(nèi)部α-螺旋結(jié)構(gòu)向β-折疊結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變密切相關(guān)。正逆鱗片方向的摩擦系數(shù)有明顯提高，在滑動(dòng)摩擦測(cè)試中有明顯的“粘-滑”現(xiàn)象，且摩擦