高温米糠粕蒸汽闪爆工艺优化及蛋白性质分析

为提高高温米糠粕中蛋白质的溶解性,以高温米糠粕为原料,研究蒸汽闪爆处理高温米糠粕以提高蛋白质溶解性的最优工艺条件。选择蒸汽压力、保压时间、含水率和颗粒度4个因素分别进行单因素试验,根据单因素试验结果设计Box-Behnken试验,以氮溶解指数为指标值,采用响应面分析法确定蒸汽闪爆处理的最优工艺参数,并采用扫描电镜、差示扫描热量和表面疏水性测定等方法,对高温米糠蛋白蒸汽闪爆后理化性质的变化进行了研究。结果表明:最优工艺参数为蒸汽压力2.3 MPa、保压时间210 s、含水率57%、颗粒度50目,此条件下氮溶解指数为57.23%,比优化前提高了1.65倍。经蒸汽闪爆处理后米糠粕的聚集体分散开来,整体形态不再保持完整性,且米糠分离蛋白的热稳定性和表面疏水性显著下降。蒸汽闪爆处理能显著改善高温米糠蛋白质的溶解性。     

蒸汽闪爆处理对山羊毛及鸡毛吸附染色废水的影响

以山羊毛、鸡毛为原料,采用蒸汽闪爆、冷冻粉碎处理方法制备得到闪爆粉碎山羊毛、鸡毛,并应用于吸附染色废水中活性蓝19染料(RB19)。对比研究了蒸汽闪爆、冷冻粉碎处理前后山羊毛、鸡毛吸附性能的变化。结果表明:原鸡毛(175 mg/g)吸附能力高于山羊毛(55.24 mg/g)的吸附能力。经过蒸汽闪爆、冷冻粉碎处理后,山羊毛、鸡毛的吸附量分别达到426.7、440.0 mg/g,闪爆粉碎山羊毛表面鳞片被破坏,闪爆粉碎山羊毛、鸡毛的结晶指数均下降,分别为8.6%、13.1%,闪爆粉碎山羊毛比表面积、BJH吸附孔累积比表面积、孔径体积是闪爆粉碎鸡毛的1.64、2.74、2.65倍。蒸汽闪爆、冷冻粉碎联合处理提高了山羊毛、鸡毛等废弃角蛋白对活性蓝19染料的吸附性能。     

壳聚糖等离子体处理对棉纤维性能的影响

研究棉纤维在低温等离子体的作用下,经壳聚糖改性处理后的性能变化情况.应用扫描探针显微镜、红外光谱等测试了改性前后棉纤维表面和化学结构的变化,并对比了改性前后棉纤维吸湿性能、强力和抗菌性能,结果表明,改性后的棉纤维强力有一定的下降.但具有了一定的抗茵性能,并且吸湿性也有所改善.     

蒸汽闪爆对废弃山羊毛结构及性能的影响

为实现废弃山羊毛的再利用,采用简单、经济、高效、环保的蒸汽闪爆法对其进行改性处理。通过扫描电镜、X射线衍射、拉曼光谱等测试手段研究了不同保压时间下山羊毛结构与性能的变化。研究表明:蒸汽闪爆处理后的山羊毛鳞片层被破坏,部分二硫键氢键断裂;蒸汽闪爆会导致部分蛋白质大分子由α-螺旋链转变为β-折叠链,从而结晶度下降。尽管蒸汽闪爆处理后的废弃山羊毛的力学性能变差,但是废弃山羊毛的亲水性得到了改善。     

碱丝光对BTCA整理棉织物防皱性能的影响

为阐明棉纤维无定形区结构变化与防皱性能的构效关系,以1,2,3,4-丁烷四羧酸(BTCA)作整理剂,对经过不同碱丝光处理的棉织物进行防皱整理。结果表明:碱丝光使棉纤维结晶度指数(CI)降低,当丝光时间大于30 s后,CI变化趋于平缓;纤维横截面由腰子形变为圆形,纱线整体均匀度提高。与未碱丝光处理织物相比,碱丝光处理的织物经BTCA整理后,酯键交联程度较高,撕破强力提高较大。这证明棉纤维的防皱性能与无定形区密切相关,无定形区比例、均匀度和取向度的适当提高有利于克服BTCA整理织物的强力损失。当NaOH质量浓度为200 g/L,碱丝光时间为20 s时,整理织物折皱回复角达到252.0°,撕破强力保留率为69.30%。     

全棉水刺非织造布的等离子体冷堆脱脂漂白工艺响应面法优化

为解决全棉水刺非织造布冷堆脱脂漂白处理时间长的问题，采用等离子体冷堆脱脂漂白工艺对其进行处理，借助扫描电子显微镜和红外光谱仪分析材料的微观形貌和化学结构，设计单因素实验探究等离子体处理功率、等离子体处理时间、冷堆时间对材料白度、断裂强力、吸水率的影响，并在此基础上设计响应面法优化实验，确定最佳工艺参数。结果表明：等离子体处理可去除非织造布表面棉籽壳等异物杂质并在布面留下孔洞，经冷堆处理后孔洞得到一定消除；等离子体处理可减少棉纤维表面脂类物质，增加羟基含量，提高棉纤维的亲水性；经响应面法优化后得到最佳优化工艺条件为等离子体处理功率2 kW、等离子体处理时间11 s、冷堆时间6.5 h,经过此条件处理的全棉水刺非织造布的白度可达到75.883 6%。     

预湿工艺对棉纱润湿性能的影响

探讨预湿工艺对棉纱润湿性能的影响。以纱线芯吸高度为评价指标,对预湿温度、预湿时间以及添加的预湿助剂浓度等进行优化,得到最优工艺为预湿温度90℃、预湿时间3s、预湿助剂JFC浓度2g/L和NaOH浓度0.75g/L。结果表明:相比于未经处理的原纱和仅经90℃高温去离子水预湿的纱线,经预湿优化工艺处理后的棉纱棉脂棉蜡去除率明显提高,其芯吸高度、芯吸速率和接触角等得到改善,而且纱线表面形态和纱线强力与原纱基本一致。认为:预湿工艺能提高棉纱的润湿性能。     

低温等离子体处理对精练后棉织物性能的影响

通过改变低温等离子体处理的气体类型，功率、时间工艺参数，对精练后的棉织物进行改性处理，测试了处理后棉织物的性能。结果表明，经等离子改性处理后，棉织物的拉抻断裂强力和毛细管效应有明显提高，撕裂强力和折皱回复角变化不大，在扫描电子显微镜下可观测到棉纤维表面有明显刻蚀现象。     

蒸汽爆破对沙棘果渣可溶性膳食纤维性质影响

以废弃的沙棘果渣(seabuckthorn pomace,SBP)为材料,探究蒸汽爆破对沙棘果渣可溶性膳食纤维得率、物化和功能性质的影响。沙棘果渣经过蒸汽爆破处理后,探究处理前后可溶性膳食纤维得率,物化和功能性质的指标的变化。结果表明:沙棘果渣经蒸汽爆破预处理后,其可溶性膳食纤维含量由4.37%提高到24.71%,蒸汽爆破前后可溶性膳食纤维物化特性指标:持水力(3.44 g/g～8.36 g/g)、持油力(1.23 g/g～3.06 g/g)和吸水膨胀力(2.04 mL/g～4.17 mL/g),功能特性指标:葡萄糖的吸收能力(3.87 mmol/g～9.14 mmol/g)、阳离子交换能力(0.31 mmol/g～0.94 mmol/g)、α-淀粉酶的抑制能力(22.05%～40.13%)和胰脂肪酶的抑制能力(12.44%～24.64%)均得到显著提升(P0.05)。红外光谱照射表明蒸汽爆破后没有破坏沙棘果渣可溶性膳食纤维(soluble dietary fiber,SDF)的结构,扫描电镜结果显示蒸汽爆破后的SDF表面变得褶皱,并出现许多孔洞。     

温和碱预处理制备慈竹绒毛浆的工艺研究

本研究以慈竹为原料,在传统硫酸盐法制浆工艺的基础上,通过温和碱预处理去除半纤维素及分级筛筛分杂细胞选取长纤维两段工艺来生产绒毛浆,探究其对原料化学组成、浆料性能、纤维形态及最终吸水特性的影响。结果表明,相比未处理慈竹原料,在80℃下采用100 g/L的NaOH溶液预处理慈竹片1 h,可去除55.56%灰分和42.18%半纤维素,预处理后浆料纤维长度达2.29 mm(30目以上筛分)。经筛分后的浆料进行氧脱木素及无元素氯(ECF)漂白处理,处理后绒毛浆白度达90.5%,吸水时间7.19 s,吸水量13.15 g/g,干蓬松度24.62 cm~3/g,耐破度752.0 kPa,与商品绒毛浆性能基本相似。     

碱性果胶酶精练对棉纤维表面结构的影响

为了揭示碱性果胶酶精练的机制，促进碱性果胶酶在棉织物精练中的应用。 采用着色法评价了棉针织物碱性果胶酶精练效果，试验结果表明棉纤维采用碱性果胶酶精练，取得良好的精练效果。分别采用变焦显微镜、扫描电子显微镜、原子力显微镜对原棉纤维、碱性果胶酶精练后的棉纤维及碱精练后的棉纤维的表面形态进行观察，并对其表面形态变化作了分析。通过分析得出棉纤维经过碱性果胶酶精练后除去了杂质，呈现出了棉纤维的原纤结构，从而揭示了碱性果胶酶精练去除棉纤维表面杂质的机制。     

紫外线辐照对棉纤维结构与性能的影响

为了探究UV辐照对棉纤维结构与性能的影响,详细分析了棉织物经不同时间的功率密度为100w/cm的UV照射后,棉织物的表面形态、聚合度、力学性能、热稳定性、白度的变化。结果表明：辐照时间的增加会使棉纤维结构与性能的损伤增大,当辐照时间达到30s,棉纤维的表面被刻蚀,表面粗糙度增加;在初始裂解阶段棉纤维的失重率略微增加,棉纤维最大失重速率温度下降8℃,热稳定性有所下降;棉织物白度下降7%,织物泛黄;棉纤维素大分子中共价键C―C、C―O断裂,棉织物的经向断裂强力下降约21%,纬向断裂强力下降约10%;棉纤维聚合度从692下降到140。随着辐照时间的进一步增大,棉纤维结构与性能的损伤程度增加会更大。     

棉纤维的自催化化学镀银

棉纤维经碱氧处理后,其表面羟基氧化为羧基,随后进行自催化化学镀银。研究了双氧水浓度、装载量、施镀时间和施镀温度对棉纤维增重率、镀层表面形貌和导电性能的影响。结果表明,采用5 g/L Na OH、40 g/L H2O2,80℃下处理棉纤维,再采用19∶10的银投入量与纤维质量之比,在50℃下还原处理90 min,棉纤维表面能沉积一层较完整的银层。     

玉米秸秆纳米纤维素制备的工艺优化

该研究采用弹射式蒸汽闪爆法(High density steam flash-explosion,HDSF)制备玉米秸秆纳米纤维素纤维,研究蒸汽闪爆压力、蒸汽闪爆时间、Na OH浓度对玉米秸秆中的半纤维素、纤维素、木质素含量的影响。以单因素试验为基础,根据中心组合实验设计原理,将纳米纤维素含量作为响应值,通过响应面分析法进行试验设计与数据分析。试验发现：弹射式蒸汽闪爆法制备纳米纤维素的工艺参数为：蒸汽闪爆压力值为1.5 MPa,蒸汽闪爆时间为285 s,氢氧化钠浓度为0.4 mol/L,纳米纤维素含量预测值46.02%,实验验证值为45.88%,与预测值接近,说明预测模型可靠性较高,此时半纤维素含量13.50%,木质素含量11.78%,证明方法合理可行。影响纳米纤维素得率的因素依次为蒸汽闪爆压力值>蒸汽闪爆时间>氢氧化钠浓度。弹射式蒸汽闪爆法有利于分离相互缠绕的半纤维素、纤维素、木质素,具有效率高、成本低、绿色无污染等优点。并且运用此方法制备的纳米纤维素具有较小粒径和良好的水溶性,这使得玉米秸秆纳米纤维素拥有更好的应用前景。     

胶原蛋白交联氧化棉纤维的制备及性能表征

采用胶原蛋白溶液对经高碘酸钠有限氧化处理的棉纤维进行化学改性,制备了胶原蛋白交联棉纤维。运用傅里叶红外光谱和光电子能谱研究胶原蛋白与棉纤维的交联机理,并分析了胶原蛋白浓度、处理时间、反应温度、溶液pH值等因素对交联效果的影响以及经胶原蛋白处理后棉纤维的性能。胶原蛋白交联棉纤维的优化工艺为:胶原蛋白用量1%~2%,反应温度35~40℃,处理时间1 h,pH值4~5,高碘酸钠质量浓度1 g/L。处理后棉纤维断裂强力有所提高,断裂伸长率略有降低,初始模量增大,弹性变形增加。     

基于相变薄膜的蓄热调温棉织物的制备与性能

以相变蜡和水性聚氨酯为主要组分制备蓄热调温整理液,采用浸轧-烘焙方式制备蓄热调温棉织物。采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、光量热差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TG)、热红外成像仪和智能风格仪表征整理前后棉织物的表面形貌、热性能、调温性能、手感和透气性能。结果表明:经蓄热调温整理液整理后,棉纤维表面附着一层明显的相变薄膜,聚氨酯通过成膜形式包覆相变蜡;蓄热调温棉织物在30.14℃左右存在明显的吸热峰,相变潜热约为19.64 J/g,热稳定性良好,且在26.1℃～27.89℃范围内蓄热调温性能明显;相比于原棉织物,蓄热调温棉织物手感和透气性仍高达17.05 J/g;经5次洗涤后,蓄热调温棉织物的相变潜热略有下降。该蓄热调温棉织物在调温被、调温座垫等领域具有良好的应用前景。     

载银棉纤维的制备及其性能研究

研究载银棉纤维的制备方法及其性能。采用原位自组装法制备了载银棉纤维。通过扫描电镜、透射电镜和红外光谱仪对载银棉纤维的形貌进行了观察。测试了不同载银量的棉纤维吸湿回潮率、断裂强力和抗菌性能。结果表明:处理后,棉纤维的表面和内部均匀分布着银粒子;硝酸银溶液浓度为2.5 mmol/L时,其利用率最高;银粒子的负载使棉纤维的吸湿回潮率、断裂强力略有降低;载银棉纤维的最低载银量为0.43 mg/g,此时其抑菌率在90%以上,50次标准水洗后抗菌性能仍较好。     

上浆前处理剂对经编用棉纱性能的影响

为改善棉纱的物理性能以适应经编高速生产,对棉纱经编织造前处理技术进行研究。选择3种不同粗细棉纱及靛蓝纱为研究对象,采用低温淀粉、低温聚乙烯醇、液蜡及白油为前处理剂,测试其对４ 种棉纱上浆率、断裂性能以及毛羽性能的影响,并借助扫描电子显微镜对前处理前后纱线表面进行观察。结果表明：低温聚乙烯醇以及液蜡可以改善棉纱的毛羽性能,并有利于提高其断裂强力及断裂伸长;低温淀粉可改善毛羽性能并提高断裂强力,但可降低纱线断裂伸长;白油会造成纱线强力及断裂伸长减小;而靛蓝纱因经靛蓝染色使表面性质改变,经前处理后纱线断裂性能与其他3 种棉纱有所差异。     

蒸汽闪爆处理对高温米糠粕美拉德反应的影响

以高温米糠粕为原料,探讨蒸汽闪爆处理对米糠蛋白美拉德反应的影响。通过测定蛋白质得率、纯度、色泽、氮碳元素和自由氨基含量,并采用氨基酸组成、傅立叶红外光谱和荧光光谱等方法,分析不同蒸汽闪爆条件对美拉德反应的影响。结果表明,蒸汽闪爆处理后高温米糠粕中还原糖含量提高1.57倍,蛋白得率增至48.6%,蛋白纯度降至75.06%,其中氮元素含量降低,而碳元素含量相对升高,米糠蛋白色泽变深变暗,自由氨基、精氨酸和赖氨酸含量降低,同时,傅立叶红外光谱显示蛋白分子上引入糖苷键,且在420～430 nm处具有最大荧光强度。试验表明高温米糠粕经蒸汽闪爆处理后,精氨酸和赖氨酸的自由氨基与糖分子发生美拉德反应,且反应进程受蒸汽压力和保压时间的影响显著。     

碱性果胶酶精练对棉纤维表面结构的影响

为了揭示碱性果胶酶精练的机制,促进碱性果胶酶在棉织物精练中的应用。 采用着色法评价了棉针织物碱性果胶酶精练效果,试验结果表明棉纤维采用碱性果胶酶精练,取得良好的精练效果。分别采用变焦显微镜、扫描电子显微镜、原子力显微镜对原棉纤维、碱性果胶酶精练后的棉纤维及碱精练后的棉纤维的表面形态进行观察,并对其表面形态变化作了分析。通过分析得出棉纤维经过碱性果胶酶精练后除去了杂质,呈现出了棉纤维的原纤结构,从而揭示了碱性果胶酶精练去除棉纤维表面杂质的机制。