蚕丝丝素纤维中氨基酸在丝素纤维的径向分布研究

通过显微镜观察、红外光谱、氨基酸组成分析、福林试剂分析等方法研究蚕丝丝素纤维的微结构、丝素表层和内层的结构差异 ,研究氨基酸尤其是对丝素纤维的结构和性能起重要影响的主要芳香族氨基酸———酪氨酸在丝素由表及里各层中的含量和分布 ,以期最终揭示丝素结构与蚕丝织物应用中的固有缺陷 (如泛黄、易皱、色牢度等 )的关系 .结果表明蚕丝丝素存在多层次结构 ,表层无定形区的比例较高 ,里层结晶区的比例较高 ;侧基较大的氨基酸和赖氨酸、组氨酸、胱氨酸、精氨酸、天门冬氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、谷氨酸、酪氨酸等在丝素的表层分布相对较多 ,而乙氨酸、丙氨酸、丝氨酸等小侧基氨基酸则在中间层至里层较多     

高效液相色谱研究丝素亲核基团与一氯均三嗪型活性染料反应动力学

以异丙胺、对甲酚和甲醇分别模拟蚕丝丝素的氨基、酚羟基和醇羟基,应用高效液相色谱分析一氯均三嗪型活性染料与蚕丝丝素的不同亲核基团的反应速率.结果表明:在pH=8～10、70～95 ℃的条件下,染料的酚解总反应速率远大于染料的氨解总反应速率和醇解总反应速率.其中C.I.活性红24 和C.I.活性橙2在pH=9,95 ℃条件下的酚解总速率分别约为其氨解总反应速率的8.5倍和12.5倍,为其醇解总反应速率的23倍和50倍;该两染料的酚解效率分别为47.4和96.3,氨解效率分别为4.6和6.9,醇解效率仅为1左右.通过异丙胺-对甲酚-甲醇混合溶液(1∶ 10∶ 100,V/V)模拟蚕丝与染料的反应,研究一氯均三嗪型活性染料与丝素上亲核基团的反应选择性,推断出一氯均三嗪型活性染料染蚕丝的最适宜条件为pH=8～9,温度85 ℃左右.在此条件下,酚羟基在蚕丝的一氯均三嗪型活性染料染色中起主要作用,氨基起次要作用,而醇羟基的作用甚微.     

活性染料与蚕丝亲核基团反应性能的高效液相色谱分析

建立了活性染料与蚕丝亲核基团反应性能的反相离子对高效液相色谱(HPLC)的分析方法。重点探讨了蚕丝纤维上不同亲核基团的模拟物选用、HPLC色谱条件的优化、色谱峰的定性与定量分析。结果表明:选用异丙胺、对甲酚和甲醇分别模拟蚕丝丝素上的氨基、酚羟基和醇羟基,在优化的HPLC色谱条件下(安捷伦C18柱,柱温30℃,流动相为乙腈-2mmol/L四丁基溴化胺-0.05mol/L醋酸胺溶液,流速0.9mL/min),可有效地分离活性染料、水解染料及其与模拟物的反应产物,定性定量地分析活性染料与蚕丝上不同亲核基团的键合性能;用活性染料在可见光区的最大吸收波长作为检测波长,可直接用峰面积定量,分析结果准确度和精密度较高。     

羊毛表面改性对拒水拒油整理的作用及机理研究

应用扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和衰减全反射红外光谱(FTIR-ATR)等现代表面分析技术研究不同改性处理羊毛表面的化学和物理结构特性.SEM研究结果表明,经低温等离子体表面改性或特定化学改性后的羊毛鳞片表面呈现纳米尺度的沟槽和凹凸结构,应用Wenzel公式和Cassie and Baxter公式阐述了表面粗糙度与接触角的关系,揭示了羊毛表面改性对于提高拒水拒油整理效果的原因所在.XPS和FTIR-ATR研究表明,上述物理和化学的表面改性技术使羊毛表面的二硫键氧化断裂和表面类脂物质改性/除去,促进拒水拒油整理剂的吸附和固着.表面改性和拒水拒油整理的协同效应赋予羊毛类荷叶效应,使其呈现超级拒水拒油拒污功能.     

棉纤维的N-异丙基丙烯酰胺接枝共聚及产物的温敏性研究

以硝酸铈铵(CAN)、过硫酸钾(KPS)及H2O2/H2A(双氧水/抗坏血酸)为引发体系,采用溶液自由基接枝法制备了具有温敏性的棉纤维N-异丙基丙烯酰胺接枝共聚物(cotton-g-PNIPAAm);在上述3种引发剂作用下的接枝反应可以达到的接枝率(G)排序为G(H2O2/H2A)>G(KPS)>G(CAN);研究了其他因素如引发剂浓度、反应时间、反应温度和单体浓度等对接枝率的影响,得出了优化的接枝反应条件;接枝样品的FTIR分析图谱和SEM观察均表明样品表面已接枝了聚N-异丙基丙烯酰胺;DSC分析显示,棉纤维N-异丙基丙烯酰胺接枝共聚物的低临界溶解温度(LCST)与纯的聚N-异丙基丙烯酰胺凝胶(LCST=32.48℃)相似,约为32~33℃;接枝率的变化对试样LCST的影响很小,但其可逆焓变(ΔH)会随接枝率的提高而增加;采用滴水试验法(AATCC 79)和毛效试验法(FZ/T 01071)检测棉纤维的N-异丙基丙烯酰胺接枝共聚物在不同温度时的吸水性变化,显示试样具有温敏特性,其中接枝率介于25%~45%的试样温敏性较高,过低或过高的接枝率均不利于获得高的温敏性;棉纤维的N-异丙基丙烯酰胺接枝共聚物试样的可逆焓变(ΔH)随试样膨胀/收缩时间变化的研究和分析结果表明,棉纤维的N-异丙基丙烯酰胺接枝共聚物对温度变化的响应比纯聚N-异丙基丙烯酰胺凝胶快.