张亦可[1](2021)在《低共熔溶剂辅助羊毛角蛋白提取及其应用》文中研究表明羊毛角蛋白是典型的可再生生物质资源,废弃羊毛中角蛋白资源的开发是值得研究者关注的话题。低共熔溶剂(DES)作为一种新型溶剂,在蛋白质纤维的溶解领域展现出较好的潜能,并且符合绿色化学的要求。再生角蛋白可作为碳和氮的提供源,通过与聚合物的复合、碳化等方式制成超级电容器的碳电极材料。角蛋白的再生及电化学应用对废弃生物资源的利用、生态环境的保护以及新型储能器件的开发都具有重要意义。因此,本文合成了适用于羊毛预处理的DES,并将其与L-半胱氨酸/尿素还原体系结合使用提取羊毛角蛋白,制备基于角蛋白的超级电容器的电极材料,以期实现羊毛角蛋白在电化学领域的应用。课题的研究内容及结果如下:(1)以氯化胆碱(ChCl)为氢键受体,分别以柠檬酸(CA)、草酸二水合物(OA·2H2O)、L-半胱氨酸(L-cys)、尿素(Urea)为氢键供体,合成二元或三元DES,探究DES的合成及其对羊毛的溶解效果。结果显示:ChCl与L-cys难以在普通条件下合成DES,其余组合均能在一定条件下合成DES。成功合成的DES中,ChCl/CA类DES对羊毛几乎没有溶解作用,ChCl/Urea/L-cys类及ChCl/OA·2H2O/L-cys类DES都因L-cys的引入而降低了整体的溶解能力。ChCl/OA·2H2O类DES效果最好,在摩尔比为1:2、110℃下溶解羊毛,使羊毛溶解率达到60.2%,角蛋白提取率达到30.74%,适用于羊毛的预处理。(2)使用ChCl/OA·2H2O DES对羊毛进行预处理,再用L-半胱氨酸/尿素还原体系对羊毛继续溶解,分别从溶解时间、尿素浓度、L-半胱氨酸质量分数、溶解温度和溶解液p H五个因素探究DES预处理对L-半胱氨酸提取法参数的优化程度。与L-半胱氨酸/尿素还原法直接溶解羊毛相比,溶解时间从5 h缩短至1 h,尿素浓度减少50%。优化后的最佳角蛋白提取工艺条件为:L-半胱氨酸质量分数为1.5%,尿素浓度为4 mol/L,后处理时间为1 h,温度为75℃,p H值为10,最佳工艺下的羊毛溶解率为85.1%,角蛋白提取率为55.85%。SEM表明再生角蛋白为片状结构。红外与XRD分析显示,DES预处理可以增加羊毛中二硫键的断裂,破坏α-螺旋结构,进而促进羊毛溶解。使用DES预处理及L-半胱氨酸/尿素还原体系溶解羊毛是一种新型的高效、绿色的角蛋白再生方案。(3)使用羊毛角蛋白和聚偏氟乙烯(PVDF)为原料,通过静电纺丝工艺制备不同比例的WK/PVDF复合纳米纤维,并通过预氧化-碳化过程制备WK/PVDF碳纳米材料,用于超级电容器的工作电极以研究其电化学性能。SEM测试显示WK/PVDF复合纳米纤维直径分布较为均匀,随WK含量增加出现少量粘结点,热重测试结果显示WK可提高纤维热解产率。WK/PVDF复合纳米纤维碳化后由于气体生成及高温下熔融产生孔洞结构,无纤维形态。XRD、Raman、XPS测试显示WK的加入可在一定程度上提高碳材料的石墨化程度和C、N、O等元素的含量。电化学测试表明,WK/PVDF碳纳米材料均显示双电层电容特性,WF-C-10-90电化学性能最佳,最高比电容值达到201.1 F/g,且内阻较小,电化学表现良好,展现出一定的应用潜力。(4)以羊毛角蛋白和聚丙烯腈(PAN)为原料,使用和WK/PVDF同样的纺丝工艺和碳化工艺,制备不同比例的WK/PAN复合纳米纤维膜及碳纳米材料。结果表明,WK/PAN复合纳米纤维膜纤维直径分布均匀无粘结,WK对纤维热解产率有较大贡献,WN-20-80热解后纤维产率达42%。碳化后,WK/PAN碳纳米材料仍然保持纤维形态,XRD、Raman、XPS测试结果表明:WK/PAN碳纳米材料显示出了碳材料的典型结构特征,无定形碳特征较为明显,石墨化程度较高,随WK含量的增加,C、N的含量出现先增加后下降的趋势,而O含量变化趋势相反,这与PAN的高温脱氮作用和WK引起的无定形区域增加有关。
王乐[2](2020)在《蛋白酶法羊毛连续快速防缩技术及机制研究》文中研究表明羊毛防缩处理是毛纺加工的重要环节。现行的氯化防缩法污染严重,而已有的无氯防缩技术均未能产业化推广。蛋白酶法作为新型的绿色加工技术,是近年来羊毛防缩领域的研究热点。本文针对现有蛋白酶法防缩技术普遍存在的耗时长、纤维损伤大等难以实现产业化的关键技术问题而展开系统研究,最终实现蛋白酶法羊毛毛条快速防缩处理的产业化应用。基于蛋白酶与羊毛鳞片层的反应特性,本文创建了以活化剂和蛋白酶Savinase 16L构成的高效催化体系。通过浸渍处理,该体系可有效剥除羊毛鳞片。研究发现,活化剂可打开羊毛鳞片中的二硫键,使羊毛纤维表面结晶指数降低、羊毛蛋白质链段中部分β-折叠和β-转角结构转变为α-螺旋结构和无规卷曲结构,使鳞片层变疏松,提高了酶对羊毛蛋白质底物反应位点的可及性,从而提高酶对羊毛鳞片的水解效率,进而由“点”及“面”式地剥除羊毛鳞片。通过系统的研究,形成了蛋白酶法羊毛剥鳞改性的高效催化理论和方法,为实现羊毛快速防缩加工奠定了理论基础。以高效催化体系的快速反应机制为基础,创建了基于多次浸轧处理模式的蛋白酶法连续式快速防缩加工技术。研究发现,连续浸轧过程可促使“物理”剥鳞与“生化反应”剥鳞协同进行,可显着提高高效催化体系对羊毛鳞片的剥除效率。采用高效催化体系在温度50℃、p H值为8.0条件下连续浸轧处理2.5 min(连续浸轧5次,30秒/次)后,羊毛纤维表面鳞片即可被大量剥除,试样TM31 5×5A测试毡缩面积变化率为-1.65%,达到“可机洗”要求。突破了生物酶在纺织上应用时需要长时间处理的传统认知。通过连续化加工装备研制、工艺优化及过程控制研究,攻克了蛋白酶法羊毛连续式快速防缩加工技术产业化应用中存在的关键技术难题,研制了包括工作液循环系统、保温系统、喷淋系统、药剂补加系统、自动控制系统等装备的连续化蛋白酶法防缩生产线,并形成了共九槽的产业化生产处理工艺。处理过程稳定,产品品质优良。实现了蛋白酶法连续快速防缩加工产业化技术应用的重大突破。
张毅,张睿[3](2018)在《废弃兔毛中角蛋白的提取及应用》文中进行了进一步梳理介绍了机械法、挤压法、超声波空气法、金属盐法、还原法、氧化法等方法从废弃兔毛中提取角蛋白,从纺织品的功能整理、重金属吸附、化妆品添加剂、蛋白膜等方面综述了角蛋白的应用研究进展。文章表明,角蛋白是天然蛋白质,具有良好的生物亲和性、无毒及亲肤性,含有大量的亲水基团。这些特性使得角蛋白在织物整理、化妆品添加剂以及纺丝成膜等领域的应用表现出良好的前景。
陈海英[4](2017)在《羊毛角蛋白整理棉织物实验研究》文中认为棉织物存在吸湿性不高,抗皱性差等缺点。采用氢氧化钠溶解羊毛制得角蛋白溶液,在不同温度和时间下用羊毛角蛋白溶液整理棉织物,并测试整理后的棉织物的回潮率、吸水性能、透湿性能、抗皱回复性、白度和硬挺度。测试结果表明,羊毛角蛋白在温度60℃、上染时间90 min条件下对棉织物的附着率最高;经角蛋白溶液整理后的棉织物,其透湿性能、吸水性能、吸湿性能、抗皱回复性能和刚柔度等都有所提高,而白度略有下降。
苟喆[5](2016)在《毛涤纺织面料的回收技术研究》文中提出资源匮乏、环境污染已成为当今人类共同面临的两大难题。纺织工业与人们的生活密切相关,随着可持续发展意识的不断增强,废旧纺织品的回收利用越来越受到关注。本课题以废旧的毛涤纺织面料为回收对象,对毛涤纺织面料的回收技术进行了研究,以达到有效利用羊毛资源的目的。首先对回收来的废旧毛涤纺织面料进行消毒、组分分析、剥色及开松等预处理,通过二组分分析得知毛涤混纺比为50/50。由于涤纶纤维和毛纤维的染色性能差别比较大,染色所用染料不同,所以采用分步剥色法先对面料中的毛纤维进行剥色处理,采用的剥色工艺为:双氧水40 mL/L,渗透剂5g/L,稳定剂5 g/L,pH值5.5,温度80℃,时间60 min,浴比1:20。选取还原C法溶解毛涤混纺面料中的毛纤维,从中提取羊毛角蛋白。以羊毛溶解率和角蛋白提取率为测评指标,对尿素用量、亚硫酸氢钠用量、SDS用量、温度、时间进行单因素分析,结合正交试验分析面料的溶解效果,确定溶解工艺为:尿素300g/L,亚硫酸氢钠40g/L,SDS 20g/L,温度100℃,时间7h,浴比1∶25。计算得出面料中的毛纤维溶解率可达89.8%,角蛋白提取率为52.4%,而对涤纶无溶解作用。通过扫描电镜(SEM)及红外光谱(FT-IR)分析羊毛的溶解过程及其中成分的变化。采用溶解-研磨法制备羊毛角蛋白粉末。先将毛涤混纺面料进行溶解,然后经过滤、透析、浓缩、烘干、研磨等过程得到羊毛角蛋白粉末,最后对得到的粉末的微观形态、粉末粒度、红外光谱、热学性能等进行研究。分析表明,制得的角蛋白粉末表面不光滑且不均匀,属于蛋白质,低于210℃时热学性能稳定。将提取出的羊毛角蛋白与聚乙烯醇(PVA)混合,配制成混合纺丝溶液,并进行静电法纺丝,得到角蛋白/PVA再生纤维。系统地分析了纺丝溶液浓度、角蛋白/PVA质量比、外加电压、接收距离及纺丝液流量对纤维形成与微观形貌的影响,调整纺丝参数得到了直径为230nm260nm的角蛋白/PVA再生纤维。最后对角蛋白/PVA再生纤维的基本性能进行测试。利用扫描电镜(SEM)观察分析纤维的形貌,并用Photoshop CS6求得各自的纤维平均直径以及直径分布频率。利用红外光谱(FT-IR)对角蛋白/PVA再生纤维的成分、角蛋白与PVA分子间的相互作用进行分析。采用STA7300型热重/差热综合分析仪对纤维的热学性能进行测定,分析纤维的热稳定性。结果表明从废旧的毛涤纺织面料中提取角蛋白,再采用静电纺丝法制备角蛋白/PVA再生纤维是可行的。图71幅,表25个,参考文献125篇。
梁潇[6](2015)在《羊毛角蛋白的提取及其防毡缩的应用研究》文中指出我国是产毛和用毛大国,每年毛纺行业都会产生大量不可纺的下脚料如短纤维、粗纤维;同时随着人民生活水平的提高,废弃羊毛纺织品的数量也剧增。这既浪费资源又造成环境压力。随着人们环保意识的不断增强,纺织品的回收再利用越发得到人们的重视。从废弃羊毛中提取角蛋白对于变废为宝,满足人类对绿色环保、可持续发展的需求具有深远意义。羊毛角蛋白作为一种天然环保生物材料倍受关注,开发高效、经济、环境友好的羊毛角蛋白提取技术已成为重要课题。本文首先采用过热水、蛋白酶、还原法三种方法对羊毛角蛋白进行提取,通过现代分析测试手段,比较了三种方法提取的角蛋白的结构和性能。然后采用还原法制备的角蛋白粗溶液直接对羊毛织物进行防毡缩整理,并对工艺进行优化,确定了最佳防毡缩整理工艺;同时借助氨基酸分析,测试织物二硫键(胱氨酸)含量的变化,并结合羊毛织物表面形态的变化(SEM),探讨角蛋白防毡缩机理。过热水是近年来新兴的一种绿色溶剂,利用水在过热条件下所具有的独特性质,在不添加任何化学试剂和其他反应物的情况下,可以使角蛋白溶解在过热水中,使原来难溶难降解的角蛋白达到了降解的目的。本文以废弃羊毛作为研究对象,分别使用过热水法、蛋白酶法和还原法提取角蛋白。借助SDS-聚丙烯凝胶电泳(SDS-PAGE)、MALDI-TOF-MS、傅里叶变换衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)、广角X射线衍射(WAXD)、热重分析(TG)和氨基酸测试对三种方法提取的角蛋白进行结构和性能表征。研究结果表明,采用过热水法的羊毛溶解率和角蛋白产率分别高达89.15%和81.46%,角蛋白分子结构中二硫键部分断裂,其分子量<1.6kD,呈多肽形式;而蛋白酶法提取的角蛋白分子量为10kD左右,还原法提取得到大分子量角蛋白,分子量分布在40-55kD。并蛋白酶法和还原法产品的热稳定性较过热水法角蛋白好。由于还原法提取的角蛋白分子量大并且其粗溶液(不经透析)可直接用于羊毛织物整理,经济实用,便于产业化,所以本文对还原法提取的角蛋白粗溶液直接用于羊毛织物的防毡缩整理进行了探讨。对比不同角蛋白整理工艺对织物防毡缩效果的影响,并对工艺进行优化,确定最佳防毡缩整理工艺。结果显示,还原预处理能促进角蛋白对织物的防缩性;优化工艺条件整理后羊毛织物的毡缩率由16.84%降至1.82%,达到国际羊毛局机可洗标准,且织物强力损失小。在最佳整理工艺下,通过对羊毛织物的SEM照片观察以及羊毛织物水解物中氨基酸含量的测试,分析还原预处理后织物、角蛋白整理后织物二硫键含量的变化,探究角蛋白防毡缩机理。SEM照片显示,角蛋白在羊毛纤维表面有明显积聚,这会减少羊毛鳞片层的定向摩擦效应,达到防毡缩效果。氨基酸含量分析的结果显示,经过还原预处理后织物的胱氨酸含量由原织物的4.19%下降至2.78%,而再经还原法提取的角蛋白整理后织物的胱氨酸含量上升至3.28%。这说明还原剂的加入一定程度上破坏羊毛织物中纤维上的二硫键,生成具有反应活性的巯基;在角蛋白溶液整理过程中,角蛋白分子上的部分反应性巯基与羊毛中的二硫键发生交换反应,生成稳定的Keratin-S-S-Wool化学键,从而获得耐久的防毡缩整理效果。
孙艳丽,姚金波,李博,贾书刚[7](2015)在《羊毛角蛋白溶液在毛织物定型中的应用》文中研究指明采用自制的羊毛角蛋白溶液整理毛织物,通过正交试验选择合理的整理工艺参数,得到最优工艺为:羊毛角蛋白溶液用量15%(o.w.f)、处理温度75℃、处理时间60 min、浴比1∶25。对比整理前后毛织物的性能发现:毛织物毡缩率由17.85%下降到4.1%;急弹性回复角从144.2°提高到215°;断裂强力小幅提高而断裂伸长下降。整理后织物的毡缩率显着下降,折痕回复性提高,断裂强力增加而伸长下降,毛织物定型效果得到改善。
孙艳丽,姚金波,李博,贾书刚[8](2014)在《羊毛角蛋白溶液的制备及其在纺织上的应用》文中指出羊毛角蛋白是天然蛋白质,具有良好的生物亲和性、无毒及亲肤特性,含有大量的羧基、氨基、羟基等亲水基团,具有许多优异的性能。本文介绍了溶解羊毛获得角蛋白的方法及其该溶液在纺织上应用情况。
孙艳丽,姚金波,李博,贾书刚[9](2014)在《羊毛角蛋白溶液的制备及应用》文中研究指明羊毛角蛋白是天然蛋白质,无毒,具有良好的生物亲和性及亲肤特性,并含有大量的羧基、氨基、羟基等亲水基团.介绍了溶解羊毛获得角蛋白的方法及其角蛋白溶解物在纺织上的应用.
史吉华[10](2014)在《壳聚糖改性聚氨酯和角蛋白的制备及其对羊毛防毡缩的应用研究》文中提出羊毛是一种具有鳞片层结构的天然蛋白质纤维,它富有弹性,具有良好的吸湿性和保暖性。但是羊毛本身特有的鳞片层会产生定向摩擦效应,易产生毡缩,极大影响其服用性能。传统的羊毛防毡缩整理中常使用氯气或释氯剂,处理过程中产生的AOX(absorbable organic halogen)会对环境造成严重污染。水性聚氨酯(PU)是无氯防毡缩常用整理剂,但要获得良好的防毡缩效果使用量很大,整理后织物变硬,羊毛手感变差。采用生物质材料壳聚糖来增强水性聚氨酯,可以较大幅度降低羊毛防毡缩剂的使用量,使得PU在羊毛纤维表面形成的膜变薄,这不仅可改善整理后羊毛的手感,大量节约整理剂原料;而且可提高毛织物的生物可降解性。另外,我国作为羊毛制品生产大国,每年产生大量的废弃羊毛,从废弃羊毛中提取羊毛角蛋白,将其应用在羊毛织物的防毡缩整理中,可使废弃羊毛这一宝贵的蛋白资源得到合理有效的利用。因此,本文研究壳聚糖改性聚氨酯的制备及其羊毛防毡缩整理工艺、以及废弃羊毛中提取角蛋白用于羊毛防毡缩工艺。同时,对壳聚糖改性聚氨酯复配液所成的膜及角蛋白与壳聚糖复合生物膜的相关性能进行探索,为今后新工艺的产业化提供理论支撑。第一部分,本文研究壳聚糖改性聚氨酯的制备及其在羊毛防毡缩整理应用工艺。研究发现,壳聚糖分子量的大小对增强效果有较大影响,这在文献中鲜有报道。本文筛选和制备一种合适分子量范围的壳聚糖,在实际应用中可与聚氨酯以任意比例混合,可以现配现用,为工业化应用奠定基础。首先,本文采用H2O2-微波酸性复合降解工艺对高分子量的壳聚糖进行降解,得到11种不同分子量范围的壳聚糖,探讨了过氧化氢用量和微波处理时间对降解产物粘均分子量、产率、稳定性等的影响,并通过红外测试对降解产物进行结构分析。随着微波时间和过氧化氢用量的增加,壳聚糖分子量逐渐降低,颜色逐渐加深,产率也逐渐下降。其次,将所得11种不同分子量的壳聚糖与聚氨酯以一定比例复配,然后进行羊毛防毡缩整理,重点研究了壳聚糖的分子量、聚氨酯用量、壳聚糖与聚氨酯的质量百分比等对复配液的稳定性、均匀性及防毡缩效果的影响。通过对羊毛织物的毡缩率、力学性能等的测试,确定羊毛防毡缩整理的最佳工艺条件。结果表明,粘均分子量为3×104D的降解壳聚糖与60g/L的聚氨酯复配成质量百分比为4%的复配液,其防毡缩效果最理想,面积毡缩率达0.1%,达到ISO6330、IWS TM NO.31防毡缩技术标准和市场的要求。少量粘均分子量为3×104D的壳聚糖通过复配的形式与聚氨酯进行共混,大大提高了复配液的均匀性及稳定性,并且可以现配现用,适用于工厂大规模生产。与不加壳聚糖的聚氨酯整理羊毛织物的工艺相比,壳聚糖的加入使聚氨酯的用量降低了45%,同时改善了织物手感、增强了织物的强力。第二部分:较系统研究壳聚糖/聚氨酯复合膜的性能。利用粘均分子量为3×104D的改性壳聚糖与60g/L的聚氨酯形成的复配液进行成膜性实验。动态热机械分析仪(DMA)测试结果表明,壳聚糖的加入使复合膜的拉伸强力提高40%、储存模量提高6%,这说明壳聚糖的加入对聚氨酯的增强效果明显。此外,壳聚糖的加入使得复合膜的玻璃化转变温度从-52℃升高到-45℃,这主要是壳聚糖与聚氨酯的软段发生相互作用,从而破坏聚氨酯软段与硬段之间的相互作用,导致微相分离程度有所加剧所致。热力学测试表明,壳聚糖的加入使得聚氨酯的热稳定性有所改善。红外光谱(FTIR)的测试结果说明壳聚糖与聚氨酯之间存在一定的化学交联。另外,通过生物降解性测试结果发现壳聚糖的加入可以有效改善聚氨酯的生物降解性,使其强力在水降解条件下降低65.7%,酶降解条件下降低70.7%,改性聚氨酯膜表面出现凹槽和裂痕。本文第三部分,研究羊毛角蛋白的羊毛防毡缩工艺。首先系统地研究了生物酶溶解羊毛提取角蛋白技术,通过考察处理温度、处理时间、处理浴pH值和酶用量等条件对羊毛溶解率的影响,筛选出提取羊毛角蛋白的最佳工艺条件。借助SDS-凝胶电泳、傅里叶变换衰减全反射红外光谱、广角X射线衍射和热重分析等测试手段分析了酶法提取角蛋白的结构与性能,并与熔融尿素法和传统还原法所得角蛋白进行对比,同时对羊毛溶解机理进行了初步探讨。研究结果表明,采用蛋白酶法的羊毛溶解率和角蛋白产率分别高达90.1%和87.6%,角蛋白分子结构中二硫键部分断裂,其分子量<2kD,呈多肽形式,结晶度为45.2%,其热稳定性逊于熔融尿素法和氧化-还原法产品。其次还对羊毛角蛋白溶液用于羊毛织物的防毡缩整理亦进行了探讨。研究了不同工艺提取的角蛋白分子对羊毛防毡缩效果的影响,分子量较大对羊毛防毡缩效果稍好。并首次对比纯角蛋白、粗角蛋白、纯还原剂、角蛋白/还原剂、预处理-角蛋白/还原剂等不同工艺对织物防毡缩效果及物理机械性能的影响,优化羊毛织物防毡缩整理工艺。结果显示,纯角蛋白对羊毛防毡缩性影响不大,需要与还原剂协同作用才有效果;追加还原剂和亲水化预处理均能促进角蛋白对织物的防毡缩性,追加还原剂可以还原羊毛织物中的二硫键,产生较多的巯基-SH,可以与角蛋白中的巯基-SH进行反应生成新的二硫键,增强角蛋白与羊毛之间的结合,增强其耐洗性,亲水化预处理可以增加羊毛的亲水性,使角蛋白与羊毛更容易接触;优化工艺条件整理后羊毛织物的毡缩率由11.1%降至1.2%,达到国际羊毛局机可洗标准,且织物强力损失小,手感柔软,无泛黄现象。本文第四部分,研究角蛋白—壳聚糖复合膜的制备及其力学性能、热稳定性、亲水性、抗菌性等。角蛋白具有很好的亲水性,所成膜较脆,影响其应用性能。这也是其在羊毛防毡缩中效果不佳的原因。本研究通过将壳聚糖与角蛋白在活化剂兼交联剂EDC(碳二亚胺)的作用下进行反应制备具有一定机械强度的复合生物膜。通过傅立叶红外光谱、X射线衍射图谱、热重分析等测试技术对复合生物膜的性能进行表征和分析。研究表明EDC的加入使得壳聚糖与角蛋白之间发生化学交联,壳聚糖与角蛋白质量比为7:3时,热稳定性最好,分子排列最规整。对生物膜进行接触角测试发现,随着壳聚糖含量的增加、复合生物膜的亲水性逐渐降低。对生物膜进行强力测试发现,随着壳聚糖含量的增加,其断裂强度总体增大,当壳聚糖与角蛋白质量比为7:3时,强力最好。
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 低共熔溶剂 |
| 1.2.1 低共熔溶剂简介 |
| 1.2.2 低共熔溶剂的性质 |
| 1.2.3 低共熔溶剂的国内外研究进展 |
| 1.3 羊毛角蛋白 |
| 1.3.1 羊毛及羊毛角蛋白的结构 |
| 1.3.2 羊毛角蛋白的提取方法 |
| 1.3.3 羊毛角蛋白的应用 |
| 1.4 超级电容器 |
| 1.4.1 超级电容器的类别及储能机理 |
| 1.4.2 超级电容器的电极材料 |
| 1.5 课题研究意义及内容 |
| 1.5.1 研究意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 2 实验部分 |
| 2.1 实验药品及仪器 |
| 2.1.1 实验药品/试剂 |
| 2.1.2 实验仪器和设备 |
| 2.2 DES的合成、羊毛的溶解及角蛋白的提取 |
| 2.2.1 DES的合成 |
| 2.2.2 羊毛的预处理 |
| 2.2.3 羊毛的溶解及角蛋白的提取 |
| 2.3 羊毛角蛋白/聚合物复合纳米纤维膜的制备 |
| 2.3.1 纺丝液的配制 |
| 2.3.2 羊毛角蛋白/聚合物复合纳米纤维膜的制备 |
| 2.3.3 羊毛角蛋白/聚合物碳纳米材料的制备 |
| 2.4 表征方法 |
| 2.4.1 羊毛的溶解率和角蛋白提取率表征 |
| 2.4.2 纺丝液电导率测定 |
| 2.4.3 羊毛角蛋白/聚合物复合纳米纤维膜及其碳纳米材料的SEM测试及纤维直径分布 |
| 2.4.4 羊毛角蛋白及羊毛角蛋白/聚合物复合纳米纤维膜的红外光谱测试 |
| 2.4.5 羊毛角蛋白/聚合物复合纳米纤维膜的热学性能测试 |
| 2.4.6 羊毛角蛋白/聚合物碳纳米材料的晶体结构测试 |
| 2.4.7 羊毛角蛋白/聚合物碳纳米材料的Raman测试 |
| 2.4.8 羊毛角蛋白/聚合物碳纳米材料的XPS测试 |
| 2.4.9 羊毛角蛋白/聚合物碳纳米材料的电化学性能测试 |
| 3 结果与讨论 |
| 3.1 DES的合成及溶解效果比较 |
| 3.1.1 二元DES的合成 |
| 3.1.2 三元DES的合成 |
| 3.1.3 小结 |
| 3.2 羊毛角蛋白提取工艺的优化及角蛋白性质表征 |
| 3.2.1 羊毛角蛋白提取工艺的优化 |
| 3.2.2 羊毛角蛋白的结构表征 |
| 3.2.3 小结 |
| 3.3 WK/PVDF复合纳米纤维膜及其碳纳米材料的结构与性能 |
| 3.3.1 WK/PVDF复合纳米纤维膜的结构与性能 |
| 3.3.2 WK/PVDF碳纳米材料的结构与性能 |
| 3.3.3 小结 |
| 3.4 WK/PAN复合纳米纤维膜及其碳纳米材料的结构与性能 |
| 3.4.1 WK/PAN复合纳米纤维膜的结构与性能 |
| 3.4.2 WK/PAN碳纳米材料的结构与性能 |
| 3.4.3 小结 |
| 4 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间的研究成果 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 羊毛纤维概述 |
| 1.2.1 羊毛结构特征 |
| 1.2.2 羊毛纤维蛋白质结构及组成 |
| 1.2.3 羊毛纤维的化学特性 |
| 1.3 蛋白酶概述 |
| 1.3.1 蛋白酶的来源及分类 |
| 1.3.2 酶催化理论 |
| 1.3.3 酶催化特点及酶促反应的影响因素 |
| 1.3.4 蛋白酶在纺织领域的应用 |
| 1.4 羊毛毡缩及防缩机理 |
| 1.4.1 羊毛毡缩机理 |
| 1.4.2 羊毛防缩机理 |
| 1.5 羊毛防缩加工技术研究进展 |
| 1.5.1 传统氯化处理 |
| 1.5.2 蛋白酶法防缩方法研究现状及存在问题 |
| 1.5.3 其他主要无氯羊毛防缩处理方法 |
| 1.6 本课题研究的意义及主要研究内容 |
| 1.6.1 本课题研究的主要内容 |
| 1.6.2 本课题研究的意义 |
| 第二章 羊毛鳞片的蛋白酶高效催化降解体系设计及作用机制研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 蛋白酶高效催化体系的设计 |
| 2.3 实验部分 |
| 2.3.1 实验材料药品及仪器 |
| 2.3.2 实验方法及工艺 |
| 2.3.3 测试方法 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 高效催化体系的优化 |
| 2.4.2 活化剂对羊毛作用机制 |
| 2.4.3 活化剂与蛋白酶16L的协同作用 |
| 2.4.4 高效催化体系与羊毛作用机理分析 |
| 2.5 本章结论 |
| 第三章 蛋白酶法羊毛连续快速防缩工艺及机理研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 蛋白酶高效催化体系快速连续防缩处理加工方法设计 |
| 3.3 实验部分 |
| 3.3.1 实验材料药品及仪器 |
| 3.3.2 实验方法及工艺 |
| 3.3.3 测试方法 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 高效催化体系与羊毛纤维快速作用分析 |
| 3.4.2 浸轧过程对高效催化体系处理羊毛纤维的影响 |
| 3.4.3 蛋白酶法羊毛连续式快速防缩处理工艺研究 |
| 3.4.4 蛋白酶法羊毛连续式快速防缩过程分析 |
| 3.5 本章结论 |
| 第四章 蛋白酶法羊毛毛条连续快速防缩技术产业化应用研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验材料药品及仪器 |
| 4.2.2 实验方法及工艺 |
| 4.2.3 测试方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 蛋白酶法羊毛毛条连续式快速防缩加工设备研制 |
| 4.3.2 蛋白酶法羊毛毛条连续式快速防缩产业化工艺研究 |
| 4.3.3 产业化生产稳定性及产品品质 |
| 4.3.4 蛋白酶法防缩技术在精纺毛织物加工中的拓展应用 |
| 4.4 本章结论 |
| 第五章 全文结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 未来研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间主要研究成果 |
| 致谢 |
| 1 兔毛角蛋白的溶解方法 |
| 1.1 物理法制备兔毛角蛋白 |
| 1.1.1 机械法 |
| 1.1.2 挤压法 |
| 1.1.3 超声波空化法 |
| 1.2 化学法提取兔毛角蛋白 |
| 1.2.1 金属盐法 |
| 1.2.2 还原法 |
| 1.2.3 氧化法 |
| 2 角蛋白的应用研究进展 |
| 2.1 纺织品的功能整理 |
| 2.2 重金属吸附 |
| 2.3 化妆品添加剂 |
| 2.4 蛋白膜 |
| 3 结束语 |
| 一、实验部分 |
| (一) 实验材料与仪器 |
| (二) 实验方法 |
| 1. 羊毛角蛋白的附着率测试 |
| 2. 织物的回潮性能测试 |
| 3. 织物的吸水性能测试 |
| 4. 织物的透湿性测试 |
| 5. 织物的抗皱性能测试 |
| 6. 织物的白度测试 |
| 7. 织物的硬挺度测试 |
| 二、实验结果和讨论 |
| (一) 角蛋白附着率 |
| 1. 温度对附着率的影响 |
| 2. 时间对附着率的影响 |
| (二) 回潮率 |
| (三) 吸水性 |
| (四) 透湿性 |
| (五) 抗皱回复性 |
| (六) 白度 |
| (七) 硬挺度 |
| 三、结论 |
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景 |
| 1.2 废旧纺织品的回收再利用现状 |
| 1.2.1 国内外的回收研究进展 |
| 1.2.2 废旧纺织品回收利用 |
| 1.3 羊毛角蛋白的研究现状 |
| 1.3.1 羊毛角蛋白的提取方法 |
| 1.3.2 羊毛角蛋白的应用 |
| 1.4 静电纺丝技术 |
| 1.4.1 静电纺丝的原理及影响因素 |
| 1.4.2 静电纺丝的研究概况 |
| 1.5 课题的研究内容和技术路线 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 技术路线 |
| 2 原料准备及废旧毛涤纺织面料的预处理 |
| 2.1 原料的选择 |
| 2.2 实验原料、试剂与仪器 |
| 2.3 二组份测定 |
| 2.4 剥色处理 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 废旧毛涤纺织面料的溶解 |
| 3.1 角蛋白的提取原理 |
| 3.2 面料的溶解及二组分分离 |
| 3.2.1 原料、试剂与仪器 |
| 3.2.2 羊毛角蛋白的提取 |
| 3.2.3 羊毛溶解率的测定 |
| 3.2.4 角蛋白提取率的测定 |
| 3.2.5 二组分分离 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 单因素分析法分析溶解效果 |
| 3.3.2 正交试验分析 |
| 3.3.3 电镜分析 |
| 3.3.4 红外光谱分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 羊毛角蛋白粉末的结构和性能研究 |
| 4.1 粉末的制备 |
| 4.2 原料与仪器 |
| 4.3 性能测试 |
| 4.3.1 外观形态测试 |
| 4.3.2 粒度测试 |
| 4.3.3 红外光谱测试 |
| 4.3.4 热学性能测试 |
| 4.4 结果与分析 |
| 4.4.1 外观形态分析 |
| 4.4.2 粒度分析 |
| 4.4.3 红外光谱分析 |
| 4.4.4 热学性能分析 |
| 4.5 羊毛角蛋白的纤维化再生 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 静电纺丝法制备羊毛角蛋白/PVA再生纤维 |
| 5.1 实验原料与仪器 |
| 5.2 角蛋白/PVA共混纺丝液的制备 |
| 5.3 角蛋白/PVA再生纤维的制备 |
| 5.4 结果与讨论 |
| 5.4.1 纺丝液浓度对纺丝的影响 |
| 5.4.2 角蛋白与PVA的质量比对纺丝的影响 |
| 5.4.3 电压对纺丝的影响 |
| 5.4.4 接收距离对纺丝的影响 |
| 5.4.5 推进压力对纺丝的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 羊毛角蛋白/PVA再生纤维的结构和性能研究 |
| 6.1 样品制备 |
| 6.1.1 实验原料与仪器 |
| 6.1.2 纺丝溶液的制备 |
| 6.1.3 角蛋白/PVA再生纤维的制备 |
| 6.2 性能测试 |
| 6.2.1 电镜测试 |
| 6.2.2 红外光谱测试 |
| 6.2.3 热学性能测试 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 电镜分析 |
| 6.3.2 红外光谱分析 |
| 6.3.3 热学性能分析 |
| 6.4 串珠、缎带状及多孔结构的分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 作者攻读学位期间发表论文清单 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 羊毛角蛋白资源概况 |
| 1.2 羊毛的形态结构 |
| 1.2.1 羊毛角蛋白分子结构 |
| 1.2.2 羊毛角蛋白的化学性质 |
| 1.3 羊毛角蛋白提取技术的研究进展 |
| 1.4 过热水的性质及应用现状 |
| 1.4.1 过热水的性质 |
| 1.4.2 过热水在溶解氢键聚合物方面的研究现状 |
| 1.5 羊毛角蛋白应用领域的研究进展 |
| 1.6 羊毛的毡缩机理及其防毡缩方法 |
| 1.6.1 羊毛的毡缩机理 |
| 1.6.2 羊毛的防毡缩整理研究概况 |
| 1.7 本课题研究目的、意义及内容 |
| 第二章 羊毛角蛋白的提取研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验材料与仪器 |
| 2.2.1 实验材料及药品 |
| 2.2.2 实验仪器及设备 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 过热水法提取角蛋白 |
| 2.3.2 蛋白酶法提取角蛋白 |
| 2.3.3 还原法提取角蛋白 |
| 2.4 角蛋白的测试及表征方法 |
| 2.4.1 羊毛溶解率和角蛋白产率 |
| 2.4.2 角蛋白分子量测试 |
| 2.4.3 傅里叶红外光谱(FT-IR)测试 |
| 2.4.4 广角X-射线衍射(WXRD)测试 |
| 2.4.5 热重分析(TGA) |
| 2.4.6 氨基酸分析 |
| 2.5 结果与讨论 |
| 2.5.1 角蛋白产品基本性质及羊毛溶解率 |
| 2.5.2 角蛋白分子量及其分布 |
| 2.5.3 ATR-FTIR光谱分析 |
| 2.5.4 WXRD光谱 |
| 2.5.5 热重分析(TGA) |
| 2.5.6 氨基酸测试分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 羊毛角蛋白溶液在羊毛织物防毡缩整理中的研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验材料与仪器 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 实验药品 |
| 3.2.3 实验设备及仪器 |
| 3.3 实验方法 |
| 3.4 羊毛织物性能测试 |
| 3.4.1 织物的毡缩性 |
| 3.4.2 织物强力 |
| 3.4.3 织物SEM |
| 3.4.4 织物氨基酸测试 |
| 3.5 结果与讨论 |
| 3.5.1 不同处理工艺对羊毛织物防毡缩效果的影响 |
| 3.5.2 浸渍法防毡缩整理工艺的优化 |
| 3.5.3 最佳整理工艺下织物性能测试 |
| 3.5.4 羊毛织物的氨基酸分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 1试验部分 |
| 1.1试验材料及设备 |
| 1.2羊毛角蛋白溶液的制备 |
| 1.3整理工艺优化 |
| 1.4性能测试及外观分析 |
| 1.4.1织物防缩性能 |
| 1.4.2折痕回复角测试 |
| 1.4.3织物力学性能测试 |
| 1.4.4扫描电镜观察 |
| 2结果与讨论 |
| 2.1正交试验结果分析 |
| 2.1.1毡缩率变化规律 |
| 2.1.2折痕回复角变化规律 |
| 2.1.3角蛋白溶液对纤维表面的影响 |
| 2.2定型效果 |
| 3结论 |
| 1 羊毛角蛋白的溶解方法 |
| 1.1 机械法 |
| 1.2 氧化法 |
| 1.3 还原法 |
| 1.4 酸碱法 |
| 1.5 金属盐法 |
| 1.6 铜氨溶液法 |
| 1.7 离子液体法 |
| 1.8 其他 |
| 2 羊毛角蛋白在纺织上的应用 |
| 2.1 织物功能整理剂 |
| 2.2 功能性薄膜 |
| 2.3 羊毛再生纤维 |
| 3 结束语 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 羊毛结构、角蛋白提取及应用进展 |
| 1.1.1 羊毛的结构特征 |
| 1.1.3 羊毛角蛋白的结构与性质 |
| 1.1.4 羊毛角蛋白的提取技术研究进展 |
| 1.1.5 羊毛角蛋白在纺织染整中的应用 |
| 1.2 壳聚糖概述 |
| 1.2.1 壳聚糖的化学结构 |
| 1.2.2 壳聚糖微观结构 |
| 1.2.3 壳聚糖的物理性质 |
| 1.2.4 壳聚糖的化学性质 |
| 1.2.5 壳聚糖的降解 |
| 1.2.6 壳聚糖改性聚氨酯的研究进展 |
| 1.3 羊毛的防毡缩现状 |
| 1.3.1 羊毛的毡缩性 |
| 1.3.2 羊毛的防毡缩整理研究概况 |
| 1.4 本课题研究的内容和意义 |
| 1.4.1 本课题研究的内容 |
| 1.4.2 本课题研究的意义 |
| 1.4.3 本课题研究的创新点 |
| 参考文献 |
| 第二章 壳聚糖改性聚氨酯在羊毛防毡缩中的应用研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验材料 |
| 2.2.1 羊毛织物 |
| 2.2.2 实验药品 |
| 2.2.3 实验仪器 |
| 2.3 实验步骤 |
| 2.3.1 壳聚糖的降解 |
| 2.3.2 降解壳聚糖与聚氨酯的复配 |
| 2.3.3 复配液羊毛防毡缩最佳工艺的探讨 |
| 2.4 测试方法 |
| 2.4.1 降解壳聚糖产率的测定 |
| 2.4.2 降解壳聚糖粘均分子量的测定 |
| 2.4.3 壳聚糖降解前后的红外测试 |
| 2.4.4 粒径、粒度分布测试 |
| 2.4.5 羊毛防毡缩整理效果测试 |
| 2.4.6 泛黄指数(YI)测定 |
| 2.4.7 羊毛织物手感的评定 |
| 2.4.8 红外分析 |
| 2.4.9 扫描电镜(SEM) |
| 2.5 结果与分析 |
| 2.5.1 时间对降解壳聚糖性状的影响 |
| 2.5.2 时间对降解壳聚糖粘均分子量和产率的影响 |
| 2.5.3 H_2O_2用量对壳聚糖性状的影响 |
| 2.5.4 H_2O_2用量对降解的壳聚糖的粘均分子量及其产率的影响 |
| 2.5.5 壳聚糖降解前后红外光谱分析 |
| 2.5.6 壳聚糖分子量对复配液防毡缩效果的影响 |
| 2.5.7 聚氨酯用量对复配液防毡缩效果的影响 |
| 2.5.8 配比对复配液防毡缩效果的影响 |
| 2.5.9 配比对复配液粒径、粒度分布和稳定性的影响 |
| 2.5.10 羊毛织物的泛黄指数 |
| 2.5.11 织物手感评定结果 |
| 2.5.12 整理前后织物红外测试结果 |
| 2.6 结论 |
| 参考文献 |
| 第三章 壳聚糖-聚氨酯复配液共混膜的制备及其性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂、设备 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.3 壳聚糖与PU共混膜的制备 |
| 3.4 性能测试 |
| 3.4.1 红外光谱测试 |
| 3.4.2 热性能测试 |
| 3.4.3 X-射线衍射 |
| 3.4.4 强力测试 |
| 3.4.5 接触角测试 |
| 3.4.6 降解性测试 |
| 3.4.7 扫描电镜(SEM)分析 |
| 3.4.8 细胞粘附实验和毒性测试 |
| 3.5 结果与分析 |
| 3.5.1 共混膜的外观 |
| 3.5.2 红外光谱分析 |
| 3.5.3 壳聚糖对共混膜结晶度的影响 |
| 3.5.4 壳聚糖对共混膜热性能的影响 |
| 3.5.5 壳聚糖对共混膜力学性能的影响 |
| 3.5.6 壳聚糖对共混膜溶胀性和亲水性的影响 |
| 3.5.7 聚氨酯与壳聚糖复合膜生物降解性 |
| 3.5.8 聚氨酯与壳聚糖复合膜的生物相容性 |
| 3.6 结论 |
| 参考文献 |
| 第四章 羊毛角蛋白的提取及其在羊毛防毡缩中的应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验材料、药品和仪器 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 实验药品 |
| 4.2.3 实验仪器和设备 |
| 4.3 实验方法 |
| 4.3.1 羊毛的溶解 |
| 4.3.2 提取角蛋白溶液处理羊毛织物 |
| 4.4 性能测试 |
| 4.4.1 羊毛溶解率及所得角蛋白的性能测试 |
| 4.4.2 羊毛织物性能测试 |
| 4.5 结果与讨论 |
| 4.5.1 蛋白酶法提取羊毛角蛋白工艺优化 |
| 4.5.2 角蛋白产品基本性质及羊毛溶解效率 |
| 4.5.3 角蛋白分子量及其分布 |
| 4.5.4 红外光谱(FTIR)分析 |
| 4.5.5 X射线衍射(WAXD)分析 |
| 4.5.6 热重分析(TGA) |
| 4.5.7 不同整理工艺对羊毛织物防毡缩效果的影响 |
| 4.5.8 不同整理工艺对织物强力的影响 |
| 4.5.9 不同整理工艺对织物白度的影响 |
| 4.5.10 角蛋白/还原剂整理工艺的优化 |
| 4.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 生物基复合材料的制备及性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验试剂和设备 |
| 5.2.1 实验试剂 |
| 5.2.2 实验设备 |
| 5.3 角蛋白与壳聚糖复合膜的制备 |
| 5.4 性能测试 |
| 5.4.1 红外光谱测试 |
| 5.4.2 热性能测试 |
| 5.4.3 X-射线衍射 |
| 5.4.4 强力测试 |
| 5.4.5 接触角测试 |
| 5.4.6 抗菌性测试 |
| 5.5 结果与分析 |
| 5.5.1 不同配比角蛋白-壳聚糖复合膜的外观 |
| 5.5.2 红外光谱分析 |
| 5.5.3 SAXD分析 |
| 5.5.4 热性能分析 |
| 5.5.5 复合膜的力学性能测试 |
| 5.5.6 复合膜的亲水性测试 |
| 5.5.7 不同配比角蛋白-壳聚糖复合膜的抑菌性 |
| 5.6 结论 |
| 参考文献 |
| 第六章 结论 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
| 致谢 |