壳聚糖及纳米材料在柞蚕丝功能改性中的应用

第一章 引言

第一节 柞蚕丝的历史及现状

第二节 柞蚕丝的组成与结构

一、柞蚕丝的组成

二、柞蚕丝的结构

三、柞蚕丝的特性

第三节 柞蚕丝的研究现状

一、有关柞蚕丝的基础研究

二、柞丝绸的改性研究

三、柞蚕丝研究展望

第一节 壳聚糖简介

一、壳聚糖概述

二、壳聚糖的历史

三、壳聚糖的国内外应用现状

四、壳聚糖在柞蚕丝纤维染色中的应用

第一章 引言

第一节 柞蚕丝的历史及现状

第二节 柞蚕丝的组成与结构

一、柞蚕丝的组成

二、柞蚕丝的结构

三、柞蚕丝的特性

第三节 柞蚕丝的研究现状

一、有关柞蚕丝的基础研究

二、柞丝绸的改性研究

三、柞蚕丝研究展望

第二章 壳聚糖在柞蚕丝改性方面的应用

第一节 壳聚糖简介

一、壳聚糖概述

二、壳聚糖的历史

三、壳聚糖的国内外应用现状

四、壳聚糖在柞蚕丝纤维染色中的应用

五、壳聚糖在柞蚕丝纤维整理中的应用

六、壳聚糖的发展前景

第二节 低分子壳聚糖的制备与性质

一、壳聚糖的化学结构特点及性质

二、壳聚糖的降解

三、低分子量壳聚糖的制备

第三节 低分子量壳聚糖的测试与表征

一、壳聚糖粘均分子量测定

二、壳聚糖脱乙酰度的测定

三、壳聚糖FT-IR分析

四、壳聚糖的XRD分析

五、壳聚糖TG热分析

六、小结

第四节 壳聚糖对柞蚕丝染色影响

一、柞蚕丝酸性染料染色机理及工艺设计

二、柞蚕丝中性染料染色机理及工艺设计

三 柞蚕丝活性染料染色机理及工艺设计

四、柞蚕丝织物预处理工艺选择

五、不同分子量壳聚糖对染色的影响

六、戊二醛浓度对染色的影响

七、壳聚糖浓度对染色的影响

八、壳聚糖对上染速率的影响

九、壳聚糖对上染百分率的影响

第五节 壳聚糖对柞蚕丝织物防皱整理性能的影响

一、柞蚕丝织物的防皱机理及整理剂的理化性质

二、柞蚕丝的柠檬酸和壳聚糖理工艺

三、马来酸酐和壳聚糖对柞蚕丝抗皱整理

第三章 壳聚糖衍生物在柞蚕丝改性方面的应用

第一节 概述

一、引入官能团改性

二、接枝共聚与交联改性

第二节 壳聚糖季铵盐的制备及应用

一、壳聚糖季铵盐概述

二、HTCC的制备及表征

三、HTCC处理柞蚕丝

四、HTCC对柞蚕丝染色性能的影响

第三节 反应性壳聚糖季铵盐的制备及应用

一、概述

二、NMA-HTCC的合成

三、NMA-HTCC整理柞丝绸

四、本节结论

第四节  壳聚糖双胍盐的制备及应用

一、概述

二、壳聚糖双胍盐的制备

三、壳聚糖双胍盐酸盐处理柞丝绸

四、CGH处理柞蚕丝织物的染色性能

五、柞蚕丝织物的抗菌性能

六、本节结论

第四章 纳米壳聚糖在柞蚕丝改性方面的应用

第一节  概述

一、纳米纤维与纺织品简介

二、纳米高分子和纳米壳聚糖简介

三、纳米壳聚糖的制备方法概述

第二节  纳米壳聚糖的制备

一、影响纳米壳聚糖的制备的因素

二、纳米壳聚糖的测试与表征

第三节 纳米壳聚糖处理柞蚕丝的结构与性能

一、柞蚕丝纤维的微观形态

二、柞蚕丝纤维的FT-IR分析

三、柞蚕丝纤维的XRD分析

四、柞蚕丝纤维的DSC热分析

五、柞蚕丝纤维的XPS分析

六、经纳米壳聚糖处理后柞蚕丝的力学性能

七、纳米壳聚糖处理柞蚕丝织物的染色性能

八、纳米壳聚糖处理柞蚕丝织物的抗皱性能

九、纳米壳聚糖处理柞蚕丝织物的抗菌性能

十、本章结论

第五章 纳米二氧化钛/壳聚糖在柞蚕丝改性方面的应用

第一节 引 言

一、纳米二氧化钛在纤维和织物中的应用

二、壳聚糖在纤维和织物方面的应用

三、纳米二氧化钛和壳聚糖的联合应用

第二节 纳米二氧化钛溶胶的制备

一、纳米二氧化钛溶胶的形成机理

二、纳米二氧化钛溶胶的制备方法

三、纳米二氧化钛溶胶的粒径分布

第三节 纳米二氧化钛/壳聚糖分散体系的制备

一、纳米二氧化钛/壳聚糖分散体系的制备原理

二、纳米二氧化钛/壳聚糖分散体系的制备方法

三、纳米二氧化钛/壳聚糖的测试与表征

第四节 纳米二氧化钛/壳聚糖处理柞蚕丝的结构与性能

一、柞蚕丝纤维的表面微观形态

二、柞蚕丝纤维的FT-IR分析

三、柞蚕丝纤维的 XRD分析

四、柞蚕丝纤维的热分析

五、柞蚕丝纤维的XPS分析

六、纳米二氧化钛/壳聚糖处理柞蚕丝的力学性能

七、纳米二氧化钛/壳聚糖处理柞蚕丝织物的染色性能

八、纳米二氧化钛/壳聚糖处理柞蚕丝织物的抗皱性能

九、纳米二氧化钛/壳聚糖处理柞蚕丝织物的抗菌性能

十、本章结论

本书概述了柞蚕丝的历史、研究现状及未来展望，系统介绍了壳聚糖、壳聚糖季铵盐、反应性壳聚糖季铵盐、壳聚糖双胍盐酸盐、纳米壳聚糖、纳米二氧化钛/壳聚糖在柞蚕丝上的应用，详细分析了以上材料对柞蚕丝纤维分子结构、聚集态结构、力学性能、染色性能、抗皱性能和抗菌性能影响。此外，还详细介绍了低分子量壳聚糖、壳聚糖季铵盐、反应性壳聚糖季铵盐、壳聚糖双胍盐酸盐、纳米壳聚糖、纳米二氧化钛/壳聚糖的制备方法和结构分析方法。本书的研究方法和结论不仅在于柞蚕丝方面的应用，还可扩展到棉、麻、桑蚕丝、毛等纺织材料的功能化改性应用方面，可供纺织、染整、化纤、材料相关专业人员从事研究、开发，也可供纺织、染整院校教师和学生作为学习和参考书。

柞蚕丝作为天然野蚕丝，是我国特有的一种纺织材料，柞蚕丝的原料——柞蚕茧主要产于辽宁、河南、山东等地，另有少量分布于其他省份。由柞蚕丝制备的丝绸制品光泽淡雅、手感柔软，又有别于桑蚕丝绸的细腻风格，显得高贵、大气。作为天然蛋白质纤维，柞蚕丝与人体的友好性也是其它纤维无法比拟的。但柞蚕丝上染率低、易皱、易变形，同时在功能方面也存在不足，这也影响和限制了其应用，又因产量稀少，主要以出口为主，所以被关注的程度不如其他纤维原料，但我国研究人员对柞蚕丝的研究一直没有中断过，这其中包含了丝绸加工技术、丝绸制品功能等方面。我国在柞蚕丝领域的研究因其产地优势在国内外处于领先地位，而辽宁又是柞蚕丝研究人员最集中的地区，因此，担当起提升柞蚕丝品质、更好地服务于产业和市场而言，是责无旁贷的。但截止目前为止，我国关于柞蚕丝的专著只有3本，分别是1950年贺康著的《柞蚕丝之缫丝问题》，1984年辽宁省丝绸公司编著的《柞蚕茧制丝技术》，1987年出版的《柞蚕丝绸染整技术》编写组编写的《柞蚕丝绸染整技术》，这一现状与我国的柞蚕丝研究技术是不相吻合的。另外，现代科技发展日新月异，与现代科技接轨，有效地在传统产业技术领域引入高新科技成果，已是当务之急之事了。几天前，我欣喜地收到了路艳华博士的著作原稿，并进行了研读，无疑，路艳华博士通过潜心研究、沉淀，所形成的专著一方面体现了她的研究工作业绩，另一方面也集中了现代众多国内外研究人员的相关研究成果，因此，本书的出版对于掌握柞蚕丝研究的最新进展具有重要意义。路博士早年毕业于大连理工大学高分子化工专业，毕业后一直从事高分子材料的研发工作，2004年跨学科、跨专业进入我的研究室，攻读纺织工程博士学位。入学后，她的基础理论知识和专业优势充分体现了出来，路博士利用跨学科优势，将高分子材料科学、纳米科学与技术、染整技术等有机结合，以柞蚕丝功能化及生态技术染色为主攻方向，对柞蚕丝的结构和性能从理论上进行了系统研究，对柞蚕丝的生产加工工艺从实践上进行剖析，取得了良好的阶段性成果，她的博士论文《纳米壳聚糖和纳米TiO2-壳聚糖对真丝(绸)的改性研究》获苏州大学优秀博士学位论文奖，她的研究方法和思路也影响了我们研究团队的跨学科延伸和拓展。路艳华博士和林杰老师的著作，针对柞蚕丝的弱点，采用现代科技对传统柞蚕丝产品进行改造，分别利用天然产物壳聚糖、壳聚糖的衍生物、壳聚糖的纳米材料、纳米二氧化钛与壳聚糖的杂化材料对柞蚕丝进行了系列改性，在保持柞蚕丝优良的天然属性基础上，一方面提高染料染色性能，减少了未上染染料对环境的污染，另一方面赋予柞蚕丝制品的抗菌、抗皱、抗紫外等新的功能，这在国内柞蚕丝研究领域是处于领先水平的。专著《壳聚糖及纳米材料在柞蚕丝功能改性中的应用》的出版，不仅可以为相关科技工作者提供技术上的参考，而且为其它天然纤维的功能化研究提供了新途径和新思路。希望路艳华博士的研究团队能进一步深化研究，实现柞蚕丝产品升级换代，使柞蚕丝功能化生态纺织品能更好地服务于大众、服务于社会，为我国的柞蚕丝功能化生态纺织品走向世界做出更大贡献！