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化學纖維概論范文第1篇

在觀察了維綸基牛奶蛋白纖維顯微結構和燃燒性狀后,研究其在常用化學試劑中的溶解性。試驗結果表明,維綸基牛奶蛋白纖維在88%甲酸和濃硝酸中能夠部分溶解;在沸騰水浴中,維綸基牛奶蛋白纖維能夠完全溶解于75%硫酸和濃硫酸,不溶于2.5%氫氧化鈉溶液。

關鍵詞:維綸基牛奶蛋白纖維;顯微結構;燃燒性狀;溶解性

Abstract:The microstructure and the burning behaviors of vinylon-milk protein fiber were observed, and the solubility of the fiber was explored. The results showed that vinylon-milk protein fiber can partly resolve in 88% methane acid and concentrated nitric acid, wholly resolve in 75% sulphuric acid and concentrated sulphuric acid by boiling water bath, and hardly resolve in 2.5% natrium hydroxide by boiling water bath.

Keywords:vinylon-milk protein fiber; microstructure;burning behavior;solubility

牛奶蛋白纖維是再生蛋白質纖維,是以牛奶為原料經脫水、脫脂、分離、純化、濃縮制成牛奶酪蛋白,與高分子化合物共混、共聚制成紡絲液,再經濕法紡絲而成[1-2]。一般,牛奶酪蛋白與聚丙烯腈制得的牛奶蛋白纖維稱腈綸基牛奶蛋白纖維;牛奶酪蛋白與聚乙烯醇制得的纖維稱為維綸基牛奶蛋白纖維;牛奶酪蛋白與纖維素共聚制得粘膠基牛奶蛋白纖維[3]。牛奶蛋白纖維含有多種氨基酸,具有良好的親膚性和吸濕導濕性,抗菌防蛀,服用性強[4],受到消費者的青睞。

維綸基牛奶蛋白纖維呈淺黃色,是由牛奶酪蛋白和聚乙烯醇大分子共混、共聚、醛化、糅合、脫泡,濕法紡成的纖維,克服了合成纖維吸濕性差和天然纖維強度低的不足,其比電阻介于天然纖維和合成纖維之間,吸濕性也優于聚乙烯醇纖維(維綸,PVA)[5],在直接染料、弱酸性染料、活性染料和中性染料中都有良好的上染能力[6]。本文在觀察維綸基牛奶蛋白纖維顯微結構和燃燒性狀后,研究其在常用化學試劑中的溶解性,為纖維檢測提供參數。

1試驗部分

1.1試驗材料、儀器和試劑

維綸基牛奶蛋白纖維(1.56dtex×38mm,原色,淺黃色,黑龍江嫩江華強蛋白纖維有限責任公司生產) 。

纖維細度成分顯微分析儀(北京華宜卓科技有限公司);AE240電子天平(METTLER);HZS-H水浴振蕩器(哈爾濱市東聯電子技術開發有限公司);六聯可調電熱器(江蘇江陰市醫療儀器廠);Y801A型恒溫烘箱(常州紡織儀器廠);索氏萃取器;酒精燈;具塞三角瓶若干。

甲酸(88%);硫酸(75%);濃硫酸;濃硝酸;氫氧化鈉溶液(2.5%),石油醚(餾程為40℃～60℃)。

1.2試驗方法

顯微結構試驗:用纖維細度成分顯微分析儀觀察纖維的顯微結構。

燃燒性狀試驗:點燃酒精燈,用鑷子夾取10mg左右纖維束,徐徐靠近火焰,觀察試樣對熱的反應情況。將纖維移入火焰,觀察纖維的燃燒情況;然后離開火焰,觀察纖維的燃燒情況,并用鼻子聞試樣燃燒剛熄滅的氣味。最后,待試樣熄滅冷卻,觀察殘留物灰分的狀態。

預處理:取纖維5g左右,用定量濾紙包好,置于索氏萃取器中,用石油醚萃取1h,每小時至少循環6次,待試樣中的石油醚揮發后,把試樣浸入冷水中浸泡1h,再在(65±5)℃的水中浸泡1h,浸泡過程中時時攪拌。水與試樣質量比為100:1。然后抽吸脫水,晾干。

溶解性試驗:準確稱取試樣1g置于具塞三角瓶中,加入100mL化學試劑,在攪拌條件下觀察不同溫度下纖維和試劑隨時間的變化情況。待一定時間后,洗滌,抽吸排液,烘干。

2試驗結果

2.1顯微結構

在顯微鏡下觀察維綸基牛奶蛋白纖維的橫截面呈腰圓形或啞鈴形(見圖1),縱向有溝槽(見圖2)。這種結構有利于吸濕導濕。

2.2燃燒性狀

維綸基牛奶蛋白纖維靠近火焰時熔融并卷曲;進入火焰,熔融、卷曲并燃燒;離開火焰,燃燒,有時會自然熄滅。燃燒過程中散發出蛋白質燃燒時所特有的臭味。纖維燃燒的一端形成黑褐色硬塊。

2.3溶解性

取維綸基牛奶蛋白纖維分別置于88%甲酸、75%硫酸、濃硫酸、濃硝酸和2.5%氫氧化鈉溶液中進行溶解性試驗,試驗結果見表1。

3結論

3.1維綸基牛奶蛋白纖維的顯微結構

維綸基牛奶蛋白纖維的橫截面呈腰圓形或啞鈴形,縱向有溝槽。腈綸基牛奶蛋白纖維[7-8]的橫截面呈近似圓形、扁圓形或不規則的形狀;纖維縱向表面有很多長短、寬度不等的不規則溝槽。

3.2維綸基牛奶蛋白纖維的燃燒性狀

纖維靠近火焰,熔融并卷曲;進入火焰,熔融、卷曲、燃燒;離開火焰,燃燒,有時自滅;殘留物形成硬塊;燃燒時散發出蛋白質燃燒所特有的臭味。 維綸基牛奶蛋白纖維與腈綸基牛奶蛋白纖維[9]的燃燒性狀相似。

3.3維綸基牛奶蛋白纖維的溶解性在一定程度上反映了聚乙烯醇和蛋白質的化學性質

維綸基牛奶蛋白纖維由聚乙烯醇和牛奶酪蛋白共混制得。兩種高分子共混能改善高分子的性能,但是共混的過程包括了復雜的物理化學變化,生成產物的相態結構也會因組分濃度不同而不同[10]。這樣勢必會給蛋白質復合纖維的定性鑒別尤其是定量帶來困難。

聚乙烯醇大分子主鏈上有大量仲羥基,其化學性質與纖維素有許多相似之處,而且氫氧化鈉溶液可以作為聚乙烯醇紡絲的凝固液[11]。維綸纖維在88%甲酸中溶脹并溶解;在濃硝酸中迅速溶解并釋放出紅棕色、有刺激性氣味的NO2氣體;能夠溶解于75%硫酸和濃硫酸;不溶于2.5%氫氧化鈉溶液。蛋白質是由氨基酸組成的高聚物,是兩性電解質、有等電點、具有高分子量和膠體性質、能夠發生沉淀反應和變性[12]。

維綸基牛奶蛋白纖維在88%甲酸和濃硝酸中能夠部分溶解,從試驗現象看,可能與纖維中聚乙烯醇的溶解有關,剩余物主要是蛋白質。在沸騰水浴中,維綸基牛奶蛋白纖維能夠完全溶解于75%硫酸和濃硫酸,不僅與硫酸所具有的酸性有關,還應歸功于較高溫度下硫酸表現出的強氧化性。維綸基牛奶蛋白纖維在2.5%氫氧化鈉溶液中不溶解,可以認為是聚乙烯醇與蛋白質的綜合表現。

參考文獻:

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[3] 齊利霞.牛奶蛋白纖維及其混紡產品的熱濕舒適性研究[D]. 天津:天津工業大學,2007:3.

[4] 勤寶.牛奶蛋白復合纖維的特征及發展前景[J].紡織裝飾科技,2006(2):10.

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[6] 楊宏林,項偉,蔡再生.維綸基牛奶蛋白纖維染色性能研究[J].針織工業,2007(4):45-49.

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[9] 王衛民,陸維民,董建華,等.牛奶纖維的特性、應用和成分檢測[J].中國纖檢,2004(6):22,25.

[10] 劉鳳崎,湯心頤.高分子物理[M].北京:高等教育出版社,1995.

[11] 肖長發,尹翠玉,張華,等.化學纖維概論[M].北京:中國紡織出版社,1997.

化學纖維概論范文第2篇

專業大觀

生活在鋼筋水泥森林里的我們，對金屬材料一定不陌生。從汽車外殼到小小螺絲釘，從建筑用材到鍋碗瓢盆，處處充斥著金屬感。可以說，金屬材料的發現和應用，日益深入和改變著我們的生活。

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金屬材料工程發展歷史很長，基礎非常雄厚，可以說從事這方面研究的人員一開始就站在了巨人的肩膀上，但需要注意的是，借助學科雄厚的基礎，初學者雖然很容易入門，但入門后看見的是一片片整整齊齊的田野，仿佛沒有值得開墾的地方，要想取得突破性進展必須下一番力氣。因此學生在學習時需要注重培養自己的觀察和判斷能力，不盲目迷信書本和權威，要敢于放開自己的思維不斷探索新知。

經過本科階段的學習，金屬材料工程專業的畢業生將被授予工學學士學位，畢業后如果希望從事專業相關工作，可以去相應的研究所（比如北京有色金屬研究院）參加工作，或是在寶鋼、首鋼等國有大中型鋼鐵集團以及其他相關企業擔任中高級工程技術人員，當然也可以選擇留校或者出國。當你看見自己辛勤勞動的成果在鋼花飛濺中誕生，為國家和人民創造了巨大經濟利益的時候，你一定會由衷地感到高興。也許到時候你會發現自己對別的領域更感興趣，不要擔心，你所學的知識和方法完全可以幫助你適應其他的工作，因為在這里養成的分析問題、解決問題的能力，會令你左右逢源、游刃有余。

報考點津：由于本專業涉及到金屬材料的設計、計算機的應用等專業領域，因此，有創新意識，吃苦精神，且在繪圖、計算機等方面有專長的同學更適合報考該專業。

高校快照：北京工業大學、西安交通大學、哈爾濱工業大學、鹽城工學院、西北工業大學等。

專業大觀

高分子材料與工程屬于理工科類，是研究有機及生物高分子材料的制備、結構、性能和加工應用的高新技術專業。目前高分子材料已被廣泛應用于生活、生產、科研和國防等各個領域，成為我國科學研究的一個重點領域。

高分子材料與工程培養的是高新技術方面的人才，該專業的學生主要學習高聚物化學與物理的基本理論和高分子材料的組成、結構與性能知識及高分子成型加工技術知識，具體的課程有有機化學、物理化學、高分子化學、高分子物理、聚合物流變學、聚合物成型工藝、聚合物加工原理、高分子材料研究方法。看課程的名稱，我們會發現，高分子材料與工程主要涉及化學、物理、材料知識。但是，不要以為你高中的物理、化學學得好就能把高分子材料與工程專業學好，我們高中時學的物理、化學其實都只是基礎知識，并沒有朝深方向延伸。因此說，高中所學的物理、化學知識只能算是在為學高分子化學、物理打基礎。

學習了高分子材料與工程的主要課程后，充其量只能說你學到了知識，還不具備有開發研究高分子材料的能力。為了幫助該專業學生將知識轉化為技能，學生在校期間的大部分時間都被用來做實驗，同時學校也會適當的安排一些社會實踐，同學們可以進行金工實習、生產實習、專業實驗、計算機應用與上機實踐、課程設計等。此外，同學們自己還可以利用寒暑假的時間到工廠、企事業單位實習。

總而言之，只有經過社會實踐并且反復摸索驗證課本上的理論知識，同學們才能掌握高分子材料的合成、改性的方法，獲得聚合物加工流變學、成型加工工藝和成型模具設計的基本技能，具有對高分子材料改性及加工過程進行技術經濟分析和管理的初步能力。當同學們在學校就具有以上這些能力，那可以說已經很優秀了，畢業時那會是企業爭搶的香餑餑。

關于就業，高分子材料與工程專業的學生畢業后，可以到高分子材料及高分子復合材料成型加工、高分子合成、化學纖維、新型建筑裝飾材料、現代噴涂與包裝材料、汽車、家用電器、電子電氣、航天航空等企業從事設計、新產品開發、生產管理、市場經營及貿易部門工作，也可以到高等學校、科研單位從事科學研究與教學工作，還可以到政府部門從事行政管理、質量監督等工作。

報考點津：對物理、化學感興趣的學生較適合本專業。另外，由于該專業要與計算機、英語打交道，因此你要有計算機、英語方面的學習熱情。還有，按照相關招考規定，色弱、色盲者不能報考該專業。

高校快照：四川大學、浙江大學、華南理工大學、大連理工大學、華僑大學等。

專業大觀

復合材料與工程是實用性很強的專業，它分為復合材料設計與加工和復合材料工程兩個專業方向，這樣可以術業有專攻，使同學們在成為本專業通才的同時又是某個方向的專才。

既然復合材料與工程專業的學生學的是如何研發復合材料，那么復合材料究竟有何魔力驅使同學們去研究它呢？人們獲取知識時常用的方法是去粗取精，從而使知識更上一層樓。復合材料其實和同學們汲取知識的方法是一樣的，它是由兩種或多種性質不同的材料通過物理和化學復合，組成具有兩個或兩個以上相態結構的材料。簡單的說，就是它具有合成材料共有的優點，性能要高出任何一個合成的部分。其實，在現實生活中，我們會看到很多的復合材料產品，如休閑座椅、工藝花盆、燈飾、廣告燈箱、汽車配件、電話亭等。當我們驚訝于復合材料與工程何以如此強悍時，羨慕和期待的眼光便落在了復合材料與工程專業上。

看著五花八門的工藝花盆、燈飾，同學們可能會難掩內心的激動，也想自己動手制作出漂亮的燈飾。有這樣的心情，表示同學們已經愛上了復合材料與工程專業了。由于該專業所要解決的是了解復合材料的組成特點、主要應用領域、復合原理和主要制備工藝等問題，因此該專業的同學們需要學習的專業課程有復合原理、復合材料學、復合材料工藝設備、材料學概論、復合材料的實驗技術、高分子化學及物理、復合材料工藝學、復合材料聚合物基礎等。

羅列出這么多專業課程，你可能會發出感慨，怪不得該專業畢業的學生能夠研制出許多性能各異的產品，因為他們所學的知識不僅專，而且全。該專業同學畢業后可以到航空航天、汽車、船舶、建材、化工防腐、電機、電子、石油、通信、國防等行業的科研院所、高校、公司、企業工作。即使是新入職的該專業的畢業生，薪酬也不會很低，一般薪水在3000左右，不過也分地域、單位和各人能力。

報考點津：能吃苦，有創新精神，且對化學、物理感興趣的最適合報考本專業。盡管沒有性別限制，但從往年的男女就業情況來看，男生比女生更受企業的歡迎。

高校快照：武漢理工大學、蘭州交通大學、江蘇大學、華東理工大學、濟南大學等。

專業大觀

生物功能材料專業是生命科學和材料科學的前沿叉學科，是生物醫學工程、組織工程和藥物釋放等交叉學科技術的迅速發展對專業人才的迫切需求而設立的。

生物功能材料專業的魅力，就在于敢于實踐李寧的那句名言——“一切皆有可能”。就在前不久，青島即發集團成功研制出了“高性能殼聚糖纖維材料”，而它的原料就是不起眼的蝦皮、蟹殼。蝦皮、蟹殼與用來做紡織面料材料的棉花相比，在纖維等特性上相差十萬八千里，但就是這樣不可能的事實，科研人員利用甲殼素經化學處理和拉纖工藝制備，制出了可紡性高、抗菌性強、隔熱性能好等特點的“高性能殼聚糖纖維材料”。科研人員之所以可以變不能為可能，完全歸功于生物功能材料專業。

科研人員有如此“特異功能”，與天生無關，而在于他們都接受過生物功能材料方面的專業學習。他們必學的主要課程有：生物化學、分子生物學、生物醫學工程、高分子化學、高分子物理、生物醫學材料學、生物材料制備與加工、生物材料綜合實驗等專業基礎及專業課程。要學好這些專業知識，沒有勤奮刻苦的精神，以及科學的學習方法是學不好的，因為這些課程比較深奧難懂，同學們除了在課堂上認真聽講，認真做好筆記，在課后消化以外，還必須給自己“加餐”，以接觸更多的相關知識。

因為生物功能材料是涉及面很廣的專業，因此一般的學校都會加大選修課的比例，主要開設的課程有：生物醫用高分子改性、組織工程學、控制釋放理論與應用、生物可降解高分子、環境材料基礎等。

學習了主要課程和選修課程之后，同學們可能還會關心，學習了這么多知識，究竟能把自己塑造成一個什么樣的人才？從開設的主要課程來看，生物功能材料的目標很明確，就是培養能在生物材料的制備、改性、加工成型及應用等領域從事基礎研究、應用研究和技術開發等的綜合型高級技術人才。該專業就業面寬，同學們畢業后可在研究院所、設計院、大專院校和企事業單位工作。