角蛋白與纖維素共混體系的流變行為研究.pdf

1、隨著化石資源的日益減少，人們對綠色環(huán)保意識的重視，如合成纖維、合成薄膜等以此為原料的產(chǎn)品的發(fā)展將受到愈來愈大的制約，再生蛋白纖維和再生纖維素纖維良好的生物相容性等眾多優(yōu)良的特性，使其纖維化再生的研究受到人們的重視。
　　本文采用廢棄的羊毛纖維和纖維素纖維，分別采用不同的方法對其進行溶解提取，制成不同濃度、不同比例的純紡絲原液和共混溶液，使用美國TA-1500ex流變儀對以上所得溶液的靜態(tài)流變性和動態(tài)粘彈性分別進行了測試與表征，以質(zhì)

2、量濃度、剪切速率、溫度、共混比、頻率等為變量，探究了共混前后溶液流變性質(zhì)的變化。
　　結(jié)果表明：
　　1．不同濃度的純的角蛋白溶液、純的纖維素溶液以及二者共混后的溶液，他們的表觀粘度都隨剪切速率的不斷升高而逐漸減小，均屬于“剪切變稀”流體。相同的質(zhì)量濃度下角蛋白溶液的粘度遠遠小于纖維素溶液的粘度，二者共混后的溶液的粘度介于角蛋白和纖維素溶液的粘度之間。同一振動頻率下，隨著二者共混比例的不斷增大（即角蛋白含量的增大）共混溶液的

3、G＇（ω）和G＂（ω）逐漸減小，不同配比的羊毛角蛋白與纖維素共混溶液的G＇（ω）、G＂（ω）均隨振動頻率ω的增大而升高，但其G＇（ω）隨振動的變化升高的更為明顯，當溶液的G＂（ω）開始小于G＇（ω）時，二者共混溶液體系內(nèi)部的彈性特性開始大于黏性特性。然而溶液的彈性過大，會對其可紡性造成嚴重影響，因此在制備再生纖維的過程中應(yīng)適當減小剪切速率。不同配比的兩者混合溶液的粘彈轉(zhuǎn)變點各不相同。共混溶液的表觀粘度在剪切速率超過為40 s-1~60

4、s-1之間的某個值時，降低的幅度減小，逐漸接近一條直線。
　　2．在一定的溫度范圍內(nèi)，隨著溫度不斷增大，角蛋白/纖維素混合溶液表觀粘度逐漸減小，當溫度達到60℃以后，其表觀粘度變化較小，粘度接近一個固定值。隨著二者共混比例不斷減小，即角蛋白含量減少，其粘流活化能隨之增大。因此在紡絲成型過程中，可以將紡絲凝固浴的溫度設(shè)定為60℃左右，這樣不僅能使紡絲過程中的能耗減少，還能使機器的磨損減少，使紡絲溶液的可紡性得到提高。
　　3．

5、隨著共混比例的增大，共混溶液的表觀粘度呈現(xiàn)出下降的趨勢，在羊毛角蛋白與纖維素共混溶液的紡絲成型過程中，為了保持紡絲質(zhì)量的穩(wěn)定性，以及使紡絲過程中的能耗減少，機器的磨損減少，選擇角蛋白與纖維素共混比例為4:6時，溶液的非牛頓指數(shù)為0.489，結(jié)構(gòu)粘度7.543，在所選比例中具有較好的粘彈性。剪切輸送溶液的速率應(yīng)在40 s-1~60 s-1之間，振動頻率不超過15Hz，紡絲溫度在60℃左右的范圍內(nèi)比較適宜。
　　4．不同混合比例的混合