大豆蛋白纤维的热学性能.pdf
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1、第2 6 卷第2 期 2 0 0 5 年4 月 纺织学报 J 0 u m a Jo fT b x t i l eR e s e a r c h V 0 1 2 6 ,N o 2 A p r ,2 0 0 5 大豆蛋白纤维的热学性能 杨庆斌1 2 ,于伟东1 ( 1 东华大学纺织学院,上海2 0 0 0 5 l ;2 青岛大学纺织服装学院,山东青岛2 6 6 0 7 1 ) 摘要采用热重分析m 和D s c 分析了大豆蛋白纤维的热学特征,得出大豆纤维的玻璃化温度和分解温度。同 时采用各种仪器测试并简要分析了大豆蛋白纤维的耐热性、热收缩率以及极限氧指数,并与羊毛纤维进行了对比。 关键词大豆蛋白纤维
2、;热学性能;热分析 中图分类号:喁1 0 2 5 1 2文献标识码:A文章编号:0 2 5 3 9 7 2 l 【2 0 0 5 ) 0 2 0 0 5 3 0 3 T h e r I I l a lp r o p e r t yo fs o y b e a np r o t e i nn b e r s Y A N GQ i n 争b i n l 一,Y uw e i d o n 9 1 ( 1 c o f z 郸矿t 如,D o 嘶m 泐m 毋,咖i2 0 0 0 5 l ,幽讹; 2 c o f 姆D ,7 I 以酷口蒯c 如# 危i n g ,Q i ,l 础D 跏妇乃蚵,Q 咖,5
3、口以D ,I g2 6 6 0 7 1 ,吼f M ) A b s t r 扯tn et h e r m a lp r o p e n yo f 山es o y b e a np m t e i n6 b e r sw a sa n a l y z e db y ma n dD S C 弧e 一酗st m n s i t i o nt e m p e m t u r ea n d d e c o m p o s i t i o nt e m p e r a t u r ea r eo b t a i n e d T h eh e a tr e s i s t a n c e ,h e a ts
4、 h r i n k a g ea n d1 i I n i t0 1 y g e ni n d e xo ft h es o y b e a np r o t e i nf m e r s a r ed i s c u s s e da n dc o m p a r e dw i t ht h a to ft h ew 0 0 1 K e yw O r d bs o y b e a np r o t e i nf i b e r s ;t h e 肌a lp m p e r t y ;t l l e 珈a la n a l y s i s 热学性能是纺织纤维的一项重要性质,纺织品 后加工和服
5、用性能与纤维的热学性能密切相关,纺 织纤维的热学性能包括的范围很广,例如纤维的热 力学状态、导热性质、燃烧性质、热分析技术、热收缩 率等。纤维的热学性能与纤维的结构和性状以及分 子的热运动状态有关,是温度的函数o 。大豆蛋白 纤维作为一种新型纤维材料,不仅具有单丝细度细、 密度低、强度高、耐酸耐碱性好、光泽好等特点,还具 有羊绒般手感、蚕丝般光泽、棉的吸湿导湿性、羊毛 的保暖性等优良服用性能,得到了广泛的应用。但 在使用中发现大豆蛋白纤维耐热性差,为此对大豆 蛋白纤维在其加工和使用温度范围内的力学性能及 其耐热性、燃烧性进行了研究,以确定加工的可行性 和使用的温度范围。 1 试样准备及试验仪器
6、 1 1 试样准备 试样为1 6 7d t e x 3 8I 砌大豆蛋白纤维和羊毛 纤维。 1 2 仪器及试样条件 1 2 1 热重分析仪器使用P e n k i n E l m e r 热分析 仪,升温速度为1 0 ,I I l i n ,N :。 1 2 2 D S C 分析 P e n k i n E l m e rD S C 分析仪,由 4 0 升温至2 5 0 ,升温速度为2 0 m i n ,保温 1r n i n ,再降温。 1 2 3耐热性Y G 0 0 3 N 型电子强力仪,1 0 0m g 张 力夹,夹头距离1 0m m ,拉伸速度6 n I I l r n i n ,温度
7、 2 0q c ,相对湿度6 5 ,试样根数为6 0 根,Y 8 0 2 A 型 八篮烘箱。 1 2 4 热收缩性用Y G 3 6 5 型单纤维热收缩测试 仪进行测试。 1 2 5阻燃性用氧指数法在H c 一2 型氧指数仪上 进行测试。 2 试验结果及分析 2 1 热重分析 图1 、2 分别表示大豆蛋白纤维和羊毛纤维的热 失重曲线。 由图l 、2 看出,大豆蛋白纤维的主失重温度为 3 3 0 ,而羊毛纤维的主失重温度为3 4 8 ,因此大 豆蛋白纤维的分解起始温度低于羊毛纤维,其耐热 性能比羊毛差心“1 。 2 2D S C 分析 图3 、4 分别为大豆蛋白纤维和羊毛纤维的D S C 作者简介
8、:杨庆斌( 1 9 6 4 一) ,男,副教授,在读博士。主要研究领域为纺织新材料的结构与 生能等。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 【5 4 】纺织学报 2 0 0 5 年第2 期 9 8 7 6 5 o 卜4 慑3 2 1 O 温度 图1 大豆蛋白纤维T G 与D T G 曲线 O2 0 0 O 6 O5 O4 03 O2 01 O - 0 1 O 2 4 0 06 0 08 0 01 0 0 01 2 0 0 温度 圈2 羊毛纤维T G 与D
9、 1 旧曲线 曲线。由图3 看出,大豆蛋白纤维的玻璃化温度为 8 l 左右,羊毛纤维的玻璃化温度为9 1 8 叫5 引,大 豆纤维的玻璃化温度低于羊毛纤维的玻璃化温度。 2 3 大豆蛋白纤维的耐热性能 表1 为大豆蛋白纤维和羊毛纤维在9 0 、1 1 0 、 董 蟋 案 05 01 0 01 5 02 0 02 5 03 0 0 温度, 图3 大豆蛋白纤维D s c 曲线 温度 圈4 羊毛纤维D s c 曲线 1 5 0 时的强伸性能随时间的变化情况。图5 、6 表 示大豆蛋白纤维在处理时间为3 0s ,强度和伸长率 随处理温度的变化情况。 表1 热处理后的强伸度变化 47 5 47 0 46
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