牵伸倍率分配对纤维素/丝素蛋白共混纤维形态结构的影响
2018-06-25姚勇波颜志勇易洪雷张玉梅王华平
纺织学报 2018年6期
关键词:力学性能
姚勇波, 颜志勇, 李 喆, 易洪雷, 张玉梅, 王华平
(1. 嘉兴学院 材料与纺织工程学院, 浙江 嘉兴 314001; 2. 东华大学 纤维材料改性国家重点实验室, 上海 201620)
纤维素和蛋白质都是可再生的天然高分子资源。人类利用棉、麻等天然纤维素纤维已有几千年的历史。以纤维素为原料制备的粘胶纤维、Lyocell纤维等再生纤维素纤维也获得巨大成功[1]。羊毛、蚕丝等天然蛋白质纤维由氨基酸组成,与人体结构类似,因此,蛋白质纤维具有良好的亲肤性。但是蛋白质资源的再生利用未见突破[2],这是由于蛋白质溶解易造成分子链断裂[3],使得再生纯蛋白纤维的力学性能不能满足实际应用需求[4]。
为更加有效地利用这2类天然高分子材料,可通过溶液共混的方式制备纤维素/蛋白质纤维。共溶解法是一种溶液共混方法,即将不同高分子共溶解于同种溶剂,可提高高分子材料的分散均匀性[5]。已有研究采用离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([BMIM]Cl)为共溶剂,制备了纤维素/丝素蛋白共混纤维[6]。虽然丝素蛋白质量分数的增加会造成纤维力学性能的下降,但是丝素蛋白质量分数达到37.2%时,共混纤维的力学性能依然满足服用要求。
相比于湿法纺丝,干喷湿法纺丝的显著特点是纺丝液黏度大,纺丝速度高,能承受多倍的喷丝头拉伸,因此,常规干喷湿法再生纤维素纤维生产过程不设置后拉伸工序。但是干喷湿法制备纤维素/丝素蛋白共混纤维过程存在问题,即丝素蛋白/[BMIM]Cl黏度略高于[BMIM]Cl,高倍的喷丝头牵伸使纤维直径快速减小,易造成丝素蛋白随溶剂进入凝固浴而流失,且沿纤维径向的分布不均匀[6]。……
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