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雄蚕丝的结构及染色性能研究

陈玉梅  
【摘要】: 现行蚕茧在烘茧、煮茧、缫丝时都是雌雄茧混合,只能缫制雌雄复合丝,很难批量生产出高品位生丝。雄蚕茧跟具有茧丝及解舒丝长,出丝率高,茧丝纤度细,净度优,丝色亮丽的优点,是目前国内唯一具备缫制高品位生丝条件的蚕丝。目前对雄蚕丝的报道不多,尤其对它的结构和性能没有详细的报道。 本论文利用扫描电镜、FTIR红外光谱仪、X光衍射仪、TG-DTA分析仪、纤维强伸度仪等仪器对雄蚕丝的形态结构、超分子结构以及物理机械性能进行了系统的研究。同时也对雄蚕丝的吸放湿性能进行了研究,测定在标准大气条件下雄蚕丝的吸湿、放湿回潮率,描绘出吸湿放湿曲线,并与普通蚕丝进行比较。在对雄蚕丝的性能全面了解的基础上,采用MATLAB软件对灰色聚类分析估值法和插值法理论进行编程,然后用两套程序对雄蚕丝的综合性进行评价,选取了棉、涤纶、竹纤维、Model、Tencel、粘胶纤维为聚类对象,断裂强度、弹性回复率、回潮率、质量比电阻做为聚类指标。此外根据雄蚕丝的结构特征,选择酸性染料、活性染料对雄蚕丝的染色性能进行了研究。 结果表明:雄蚕丝主要含有酰胺Ⅰ、酰胺Ⅱ等基团,其构象主要是α-螺旋结构和β-折叠结构;跟普通蚕丝相比,雄蚕丝的结晶度、?向度、耐热性能、断裂强度都较高,但吸湿性能较低。灰色聚类分析理论程序运行结果显示,估值法和插值法的运算结果有很好的相似性,雄蚕丝的综合性能优于天然的棉纤维、竹纤维而低于粘胶、Tencel等化学纤维。 酸性染料上染雄蚕丝的较佳染色工艺条件为:元明粉15g/L,pH值6,室温入染,升温至90℃,保温60min。雄蚕丝的移染性能、解吸性能高于普通的蚕丝,同一条件下染色的K/S值低于普通蚕丝。Langmuir模型和Redlich-Peterson模型能很好地描述酸性染料在雄蚕丝上的吸附性质,酸性染料以离子键的形式在雄蚕丝上发生吸附;且吸附是典型的放热过程,Langmuir吸附常数K_L随着染色温度的升高而降低,酸性染料染色过程符合二级动力学方程。活性染料上染雄蚕丝的较佳染色工艺条件为:元明粉40g/L,碳酸氢钠2g/L,室温入染,升温至80℃,保温45 min。上染雄蚕丝的上染率、提升力均较高,且各项染色牢度也较好。雄蚕丝的上染速率和固色速率比普通蚕丝快而且是吸附和固色同时进行。


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