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羽绒纤维是一种绿色蛋白质纤维,具有软、轻、蓬松等特点,保温性优异,是理想的保温材料。但是由于自身的一些缺点,例如细、短,无法直接纺丝,一般作为填料使用。用羽绒纤维作为填充材料,若充绒量适当增大,保暖性更好,但也会更显臃肿,满足不了各类需求。本文旨在通过对羽绒纤维的接枝改性,提高羽绒纤维的保温率,从而可以减少天然纤维的使用率,进而节约资源以及降低材料成本。 在接枝改性提高羽绒保暖性的研究中,首先用单宁酸对羽绒纤维进行了改性,改善羽绒纤维的反应活性,并通过红外光谱分析单宁酸的接枝情况;通过SEM观察改性前后的羽绒纤维,分析其外貌形态及表面形貌的变化;通过对各种实验因素的探讨,寻找最佳的改性条件。 其次,用单宁酸改性羽绒纤维来接枝金属铜离子,通过红外光谱分析验证其反应机理,通过EDTA和ICP测试得到接枝铜的量,用SEM观察改性是否会损伤羽绒纤维的表面形貌。在工艺条件方面,本实验选用了正交分析的方法,得出最优工艺条件组合和最显著影响因素。采用蓬松度和保温仪来检测接枝改性后羽绒纤维的保温情况,实验结果证明改性后羽绒纤维的保温率提高了2%左右。用锌离子替换铜离子,并做同样的改性实验,结果同样是保温率提高了2%左右。 最后,用单宁酸改性羽绒纤维接枝金属锆离子,利用正交分析的方法,结合ICP测试得到最优工艺条件组合和显著影响因素,针对显著影响因素,又分别探讨了它们的最佳工艺条件。结论是:硫酸锆浓度7g/L,反应温度为50℃,反应1h后,调节溶液pH值为6.3,反应总时长为8小时。用保温测试仪检测保温情况,可知改性后的羽绒纤维传热系数减小,克罗值增大,而且保温率提高了5%左右。最后对本实验中对羽绒纤维的改性处理的放大情况做了初步探讨。