纤维素-聚氨酯共混膜的制备及性能研究

第一章引言 (1)

1.1纤维素纤维概述 (1)

1.1.1纤维素的结构与性能 (1)

1.1.2纤维素溶解体系 (2)

1.2聚氨酯的性能与应用 (5)

1.3抗皱整理研究现状 (6)

1.4本课题研究的目的、意义和主要研究内容 (6)

1.4.1选题的目的和意义 (6)

1.4.2主要研究内容 (7)

第二章纤维素/聚氨酯共混溶液的制备及性能 (9)

2.1引言 (9)

2.2实验材料、药品与仪器 (9)

2.3实验内容 (10)

2.3.1纤维素的活化 (10)

2.3.2纤维素的溶解 (10)

2.3.3聚氨酯的溶解 (10)

2.3.4纤维素/聚氨酯共混溶液的制备 (10)

2.3.5 测试与表征 (11)

2.4 实验结果与讨论 (11)

2.4.1纤维素的溶解过程 (11)

2.4.2聚氨酯的溶解性 (12)

2.4.3聚氨酯溶液粘度 (13)

2.4.4共混溶液的稳定性 (14)

2.4.5共混溶液的流变性 (14)

2.5本章小结 (16)

第三章纤维素/聚氨酯共混膜的制备及性能 (18)

3.1引言 (18)

3.2实验材料、药品与仪器 (18)

3.3成膜方式对纤维素/聚氨酯共混膜结构和性能的影响 (19)

3.3.1纤维素/聚氨酯共混膜的制备 (19)

3.3.2测试与表征 (19)

3.4测试结果与分析 (20)

3.4.1纤维素/聚氨酯共混膜的红外光谱 (20)

3.4.2纤维素/聚氨酯共混膜的X射线衍射 (21)

3.4.3纤维素/聚氨酯共混膜的表面形态 (22)

3.4.4纤维素/聚氨酯共混膜的热性能 (24)

3.4.5纤维素/聚氨酯共混膜的力学性能 (25)

3.4.6纤维素/聚氨酯共混膜的折皱回复性 (27)

3.4.7纤维素/聚氨酯吸湿保湿性 (29)

3.5凝固浴温度对纤维素/聚氨酯共混膜性能的影响 (30)

3.6本章小结 (31)

第四章丝素的添加对纤维素/聚氨酯共混膜性能的影响 (32)

4.1引言 (32)

4.2实验材料、药品与仪器 (32)

4.3实验内容 (32)

4.3.1纤维素/聚氨酯/丝素共混膜的制备 (32)

4.3.2测试与表征 (33)

4.4测试结果与分析 (34)

4.4.1丝素的添加对纤维素/聚氨酯共混膜的红外光谱的影响 (34)

4.4.2丝素的添加对纤维素/聚氨酯共混膜表面形态的影响 (34)

4.4.3丝素含量对纤维素/聚氨酯共混膜力学性能的影响 (35)

4.4.4丝素含量对纤维素/聚氨酯共混膜折皱回复性的影响 (36)

4.4.5丝素含量对纤维素/聚氨酯共混膜吸湿保湿性的影响 (36)

4.5 本章小结 (37)

第五章结论 (38)

参考文献 (40)

攻读学位期间的研究成果 (45)

致谢 (46)

学位论文独创性声明、学位论文知识产权权属声明 (47)

第一章引言

当今社会，资源短缺问题加重，纤维素作为自然界中最重要的天然高分子之一，其产量丰富，每年可生产出1.5×1012吨的纤维素，且再生速率高，通常被看作是一种用之不竭的可再生资源[1]。黏胶、莫代尔、天丝等再生纤维素纤维，因其具有易于染色，手感柔软，吸湿透气等优良的服用性能，以及可生物降解和可再生的环境友好性，深受广大消费者喜爱[2-3]。但同时再生纤维素织物存在易折皱、弹性差的缺陷，给人们的穿着带来了诸多不便，为此，必须对纤维素纤维织物进行抗皱整理，提高织物的抗皱性能。

传统的抗皱手段多是对织物进行免烫后整理，在整理过程以及服用过程中存在游离甲醛释放的问题，并且整理后的织物存在着强力损失严重的缺陷，因此纤维素织物的无甲醛防皱整理一直是研究的热点。

1.1纤维素纤维概述

1.1.1纤维素的结构与性能

纤维素（Cellulose ）是以D-吡喃式葡萄糖为基本结构单元，分子之间通过β-1,4-苷键连接起来的线性高分子[4]，具有较高的分子量和较高的取向度，其结构如图

1.1[5]。此外，由于吡喃葡萄糖环上存在羟基，分子间和分子内可以形成大量氢键[6]，增强了纤维素大分子链的线性完整性和刚性，使分子链排列紧密，形成高侧序的结晶区。基于多数试剂只能渗透到无定形区，而不能进入结构致密的晶区，这就导致了纤维素的可及度较低，因此，纤维素不溶于常见的有机溶剂和水，只能溶解在极性很强的溶剂或酸性、碱性很强的溶液中。 O CH 2OH

H HO H OH H H OH H O O

H OH OH H CH 2OH H H O O CH 2OH H H OH H H OH H O O H OH OH H CH 2OH

H H H H

OH n-22

图1.1 纤维素结构

Fig.1.1 Chemical structure of cellulose

纤维素每个葡萄糖环上都含有三个活泼的游离羟基，分别为2,3位上的两个仲羟基，6位上的一个伯羟基，它们都具有一般醇羟基的化学特性，其中伯羟基的反