国际创新研究期刊》的研究在科学、工程和技术
菜单ISSN在线(2319 - 8753)打印(2347 - 6710)
ISSN在线(2319 - 8753)打印(2347 - 6710)
| Chinta”栏目¹,Landage克里²,Yadav Krati³ 教授,部门的纺织品,D.K.T.E ?年代纺织和鸡蛋。印度研究所Ichalkaranji¹Asstt。教授,部门的纺织品,D.K.T.E ?年代纺织和鸡蛋。印度研究所Ichalkaranji²M.Text。(Tech.Text)候选人,D.K.T.E吗?年代纺织和鸡蛋。印度研究所Ichalkaranji³ |
| 相关文章Pubmed,谷歌学者 |
访问更多的相关文章国际创新研究期刊》的研究在科学、工程和技术
生产的非织造布是用鸡毛可以以非常低的成本,因此最终的产品。的优势是有一个广泛的鸡毛在纺织领域的应用。非织造布是由鸡羽毛用途广泛,技术纺织品领域的广泛应用。
关键字 |
||||||
| 鸡的羽毛;化学键;非织造布;热粘合 | ||||||
介绍 |
||||||
| 估计全世界有1500万吨可用鸡毛每年肉类生产的副产品。耐化学原料是艰难的和。目前羽毛在填埋处理,焚烧或加工低级动物原料。这些方法是环境不健全和限制。更昂贵的处理方法是使用低质量的蛋白质饲料。然而需求更少。羽毛角蛋白是由蛋白质有两种形式的微晶在羽毛角蛋白。这些都是:纤维和写字。扰乱所需热能的鹅毛笔小于所需的纤维成羽毛纤维可以承受热应力和机械应力。羽毛角蛋白化学就像羊毛,但面积要大得多,因为纤维的直径要小得多。 So the fiber can absorb more water than the wool or cellulose fibers.The spinnability is limited due to smaller length. Based on these efforts have been made to utilize them and to produce a nonwoven web.Walter Schmidt and other researchers at the United States Department of Agriculture (USDA) have patented a method of removing the stiff quill from the fibers which make up the feather. | ||||||
II.STRUCTURE |
||||||
| 羽毛由三个基本部分,正如图1中所示:写字,脚纤维,位于套筒的货币部分,plumulaceous纤维,扩展从羽茎的下部。plumulaceous纤维的茎通常由两到三个分支,柔软和灵活。脚纤维通常更直,硬,比plumulaceous纤维直径更大。 | ||||||
| 鸡的羽毛有一个独特的结构和性能中没有任何天然或合成纤维。尽管羽毛等不能处理proteinfibers羊毛和丝绸由于复杂结构的羽毛,羽毛的二级结构即倒刺的结构和性能使其适合作为天然蛋白质纤维。低密度,优秀的压缩性和弹性,抑制声音的能力,保持温暖和独特的形态结构的羽毛倒刺uniquefibers。例如,鸡毛密度是0.8克/立方厘米比约为1.5克/立方厘米纤维素纤维和羊毛的1.3克/立方厘米。今天没有任何天然或合成纤维商用有密度低的鸡毛。这样的独特性能使倒刺等许多应用程序比纺织品和复合材料用于汽车应用程序。除了独特的结构和性能,倒刺很便宜,大量可用和可再生来源蛋白质纤维。家禽羽毛含有90%的蛋白质和廉价和可再生蛋白质纤维的来源。 | ||||||
| 一根羽毛主要由三个不同的单位,如图1所示。羽毛被称为脊柱的中心轴连接二级结构,冷嘲热讽。三级结构的羽毛,羽小枝上冷嘲热讽的方式类似于被附加到脊柱的冷嘲热讽。脊柱运行整个羽毛的长度,可以到7英寸长。倒刺的长度从1到4.5厘米沿着脊柱的长度取决于他们的位置。倒刺脊柱底部的时间比那些顶端。 | ||||||
| 最近,几次用冷嘲热讽的羽毛纤维复合材料和非织造布的报告。最近这些羽毛纤维微观结构的特征属性。然而,商用羽毛纤维粉形式的倒刺长度约0.3 - -1.3厘米。羽毛纤维长度没有要求处理的纺织机械,因此不适合做精纺纱线和wovenfabrics in100%形式或混合其他自然和合成纤维。能够生产纱线和面料的冷嘲热讽是很重要的,因为potentialfor加法和最大的纺织品市场价值就越高。羽毛的重量约50%的冷嘲热讽,另外50%的脊柱。即便假设20%的倒刺纺织应用程序所需的长度大于1英寸,4亿磅的倒刺每年将可作为天然蛋白质纤维。这意味着8%的可用性的蛋白质纤维消耗每年在世界上。羽毛角蛋白包含约91%,脂肪1.3%,水7.9%。角蛋白是一种硬蛋白,还发现在头发、皮肤、蹄和指甲。 | ||||||
三世。鸡毛的物理性质 |
||||||
| 在角质蛋白有亲水和疏水性氨基酸,但39 95个氨基酸的亲水性。丝氨酸是最丰富的氨基酸和oh组在每个丝氨酸残基帮助鸡毛从空气中吸收水分。因此,羽毛纤维吸湿。鸡毛纤维和套筒的similarcontent水分,约7%。纤维直径大约是5-50μm [9]。通过differentprocessing纤维长度可以不同,但它可以将3-13毫米。因此,fiberaspect比(长度、直径)可以在400 - 2600的范围。因为鸡毛纤维不是完全可靠,在fiberA¢s卷alwaysincludes两固体物质(纤维的墙壁)和空气(内部的中空纤维)。Thedensity鸡毛纤维总是解释为表观密度。报告说鸡纤维的密度是0.89克/立方厘米,以取代knownvolume和重量与等量的纤维乙醇。自从鸡毛纤维主要由结构蛋白角质,itschemical耐用性主要是由角蛋白。 Because keratin has extensivecross-linking and strong covalent bonding within its structure, the feather fiber showsgood durability and resistance to degradation. | ||||||
IV.CHEMICAL鸡毛的属性 |
||||||
| 羽毛上的酸、碱和溶剂溶解度测试纤维被发现。可见观察纤维由于化学作用的变化。 | ||||||
| 答:酸的影响 | ||||||
| 羽毛有良好的化学抵抗轻微的酸,但可怜的耐强酸,所以他们会溶解。 | ||||||
| b .碱的影响 | ||||||
| 羽毛有良好的化学抵抗轻微的酸,但可怜的耐强酸,所以他们会溶解。鸡毛纤维在碱性环境中,迅速降低butsignificantly少接近中度和微酸性条件。 | ||||||
诉鸡毛的力学性能 |
||||||
| 的功能birdA¢年代羽毛是高度相关的机械propertiesand他们的机械性能与角蛋白结构。角蛋白有structurewhich运输部队通过变形可以忽略不计。据报道,弹性moduliof羽毛角蛋白范围从0.045绩点到10的GPa。的YoungA¢A年代模数ofchicken羽毛纤维被发现bechicken羽毛纤维被发现在3 - 50 GPa的tensilestrength烘干的鸡毛纤维在41 - 130 MPa。 | ||||||
第六,非织造布制造 |
||||||
| 一个。收藏的鸡毛 | ||||||
| B.Washing | ||||||
| 去除杂质洗涤后顺序进行: | ||||||
| 一)氯热水洗涤 | ||||||
| b)冷洗 | ||||||
| c)丙酮洗 | ||||||
| d)干燥 | ||||||
| c .提取纤维的羽毛 | ||||||
| 写字已经分开两种方法的羽毛 | ||||||
| 一)研磨 | ||||||
| b)切割 | ||||||
| 在搅拌磨只有40%从羽毛已经达到纤维提取的效率。地上的羽毛在本质上被发现的。然后从羽毛的鹅毛笔手动删除纤维手工挑选方法。切都是需要花费很多时间,但效率大于磨削方法。 | ||||||
七世。准备非织造布 |
||||||
| 而首先开始准备原材料收购的方法是非织造生产应该首先评估。 | ||||||
| 非织造布是由 | ||||||
| 1。喷焊技术 | ||||||
| 2。化学成键 | ||||||
| 3所示。热粘合 | ||||||
| 答:喷焊 | ||||||
| 在喷雾粘结,粘结剂喷洒到移动的网。喷焊用于织物的应用程序需要维护highloft或散装,如纤维填塞物和无尘纸浆湿巾。粘结剂雾化空气压力,液压或离心力和应用于web的上表面细滴形式通过一个喷嘴系统。 | ||||||
| Lower-web-surface粘结剂添加完成,网络方向第二输送机和通过网络在第二次喷站。每次喷洒后,网络通过一个加热区去除水、粘结剂是治愈(设置/交联)在第三个加热区。对粘结剂分布均匀,喷淋喷嘴是精心设计的。典型的喷焊见图。 | ||||||
| 上述两个成键的组合技术是使用而制造的非织造鸡毛。即分别喷焊和化学键。 | ||||||
| b .化学键 | ||||||
| 40多年来,几乎所有的非织造布需要化学粘合剂,以提供任何程度的结构完整性。此外,粘合剂是呼吁做出贡献和传达很多属性是必要的有效的织物的性能。在这段时间,绑定在本质上是弱者元素在发展中完全可以接受的非织造织物。可用的纤维非织造行业相同的纤维,用于纺织和其他光纤行业;因此,纤维是完全可以接受的。通常,粘合剂有限的非织造织物的性能。缺乏引用对非织造布通常是缺乏归因于不适当的粘结剂。 | ||||||
| 不足之处如下: | ||||||
| 1。没有足够的力量。 | ||||||
| 2。布料太硬。 | ||||||
| 3所示。织物吸收能力不足。 | ||||||
| 4所示。织物显示可怜的洗涤能力。 | ||||||
| 5。织物干洗能力不足。 | ||||||
| 6。纺织织物并不觉得。 | ||||||
| 因此,大量的精力已经投入的开发和持续改进化学绑定。稳步提高非织造布的性能发生了许多年,在很大程度上,由于提高粘合剂的性能和实用性。 | ||||||
| 在非织造布发展的早期阶段,不同类型的天然树脂和胶水用于债券非织造布。当他们转达了这些网络完整性和力量,他们也有许多明显的缺陷。因此,合成绑定开发以满足非织造织物的结构和性能要求。 | ||||||
| 聚醋酸乙烯酯是第一个成功合成粘合剂中使用大量体积。这个材料有明显优越的粘附特性,强度和性能相比早期天然粘合剂。这种粘合剂是灵活的,它可以应用于光纤网等许多方面打印键。 | ||||||
| 行业面临着不可避免的妥协在非织造布的织物性能和合成材料。为了建立织物的力量,越来越多的树脂必须应用,从而导致更多的刚度。如果温柔是必要的,它可以实现,但主要是通过牺牲力量。 | ||||||
| 大幅改善这种权衡的强度和柔软是通过引入acrylic-based乳胶绑定在1960年代和1950年代。co-monomers通过适当的选择,可以构建改善柔软性能和足够的强度。因此,这些绑定成为最广泛使用的非织造行业,尽管有些成本较高。 | ||||||
| 作为制造商的聚合物技术合成粘结剂系统的改善,更多种类的化学构建块成为可提供更大的灵活性粘结剂的强度,耐久性,和其他属性。 | ||||||
| 建设与合适的粘结剂是实现改善非织造特征如强度、柔软,附着力,坚固,耐用性、刚度、火retardence、亲水性、疏水性、抗菌特性,有机兼容性,降低表面张力,提高尺寸稳定性和溶剂,清洗和耐酸性。下面的列表说明了一些一般性的理想粘合剂所需注意事项。所需的属性可以被不同的根据用途广泛。 | ||||||
| 强度:无纺织物的力量更与应用粘合剂的强度密切相关。 | ||||||
| 纤维粘连:尽管粘附的机理并不完全理解,binder-to-fiber债券的粘附强度必须被考虑。 | ||||||
| 灵活性/处理:应该允许的一些运动纤维,特别是当一个柔软的手。 | ||||||
| 弹性回复:为了避免织物的永久变形,需要良好的弹性回复不堪重负。 | ||||||
| 耐清洗/干燥清洁:一些非织造产品需要耐久性在清洗过程中根据其用途广泛。 | ||||||
| 抗衰老:粘结剂应稳定、不退化的织物在存储和使用。 | ||||||
| 良好的颜色和颜色保留:需要不同的颜色范围,应考虑染色坚牢度和泛黄的问题。 | ||||||
| 经济:成本最小化是一个持续的需求。 | ||||||
| 其他特殊要求:如耐燃性、耐化学品、空气、氧、光、热等。 | ||||||
| C。热粘合 | ||||||
| 热粘合是一种使用最广泛的焊接技术在非织造行业。从它的定义,结合非织造织物是由纤维和粘合剂,是„glueA¢a牢牢绑定垫在一起形成无纺织物。的粘合剂对织物的性质有重要影响。粘合剂的有很多种,例如,分散泡沫、粘贴、粉末等。在本研究中,绑定使用纤维的粘结垫被称为纤维键(Thermofusion)。在这种方法中,温度的加热垫部分或全部粘结纤维融化。熔化质量\矩阵结合纤维不熔化的交集点。纤维的结合方法,需要低能量过程中;producednonwoven织物高膨体,但仍相当强劲。垫不影响bypressure在热处理;和生产的非织造布透气性高。热粘合can be taken in many ways such as through-air bonding, infrared bonding, ultrasonic bonding, and thermal point bonding, hot calendering , belt calendaring and so on. In this research, we used thermal plate bonding, that is, hot pressing, in which two hot plates were used and the requiredequipment are very simple and easy to control. A uniform fabric requires uniform pressure, uniform temperature,besides uniform input mat, all of which the heated plate can supply because smooth plates provide uniform pressure and heat from hot plates makes thin mat uniformly hot. | ||||||
| 在这个热板焊接,垫形成后,它被放在餐盘之间。在板块之间,热粘合通过三个阶段:firstcompressing和加热垫,第二焊垫,和第三冷却保税mat.During压缩,最小压力要求在夹生产纤维纤维接触。雷竞技网页版需要足够的压力压缩垫,减少它的厚度。通过这种方式,通过传导传热效率可能发生。在压力商业应用的范围,较高的夹压力不一定产生更高的性能。在同一时间的压缩,这两个板块被加热。自加热垫开始第一次接触热板垫时,一直继续下去,直到叶子板,夹的时间也是时间用于加热垫。加热发生主要通过传导,两个板块之间的纤维放在加热很快。形成一个键,绑定纤维夹在中间必须达到一定的温度。下面的板温度必须保持纤维的熔点;否则网络将保险丝的盘子。 If the time in the nip is greater than the time to reach the temperature, the bond is strong. However, longer heating time cannot guarantee strong bond because long time heating maybe produces over-bonding and this makes bond spot fiber lose their orientation, then some strength would be lost. The effect of heating time on the strength of nonwovens was tested.In the thermobonding process parameters were fixed at required pointssuch as sufficient pressure, time and temperature. The thermobonded nonwovens were tested for their filtration and mechanical properties. The solution of chemicals was sprayed as tiny droplets and the web was cured at a temperature of 170 at a delivery speed of 0.5m/min in stenter. | ||||||
八世。毛纤维的可能应用 |
||||||
| 环境问题一直鼓励研究取代合成materialswith各种天然材料。天然纤维最近吸引了scientistsA¢关注,因为他们的优势从环保的角度看,但是几乎所有的研究都集中在纤维素的蔬菜来源。目前,从鸡的羽毛角蛋白纤维被认为是一个几乎无限的高性能材料的来源,但这需要进一步的研究来证明创新技术和有用的基础原材料。 | ||||||
| 获取并使用羽毛纤维、倒刺需要剥去写字。1998年2月,农业研究服务化学家沃尔特·施密特和他的同事们(George Gassner迈克,罗兰水域和克莱顿·托马斯)收到专利申请过程清洁,切,分离羽毛纤维从鸡毛的羽毛。,两磅的羽毛收益率约一磅的纤维比例和一磅的羽毛分数。这项专利涉及以下基本步骤收集原始羽毛,极地水溶性有机溶剂洗羽毛,重复洗涤步骤,干燥的羽毛,羽毛把纤维从轴使用机械粉碎或剪切或高速恒流离心研磨机、光纤维较重的鹅毛笔通过湍流气流表观密度的差异。独特的形状,一个中心与许多分支纤维纤维,使羽毛纤维随机取向的理想过程,如注塑、干垫形成,或湿。也许这些材料来源于鸡毛可以用来改进现有复合材料的性能,代替不可再生的选民,稀稀拉拉开发全新biocomposite材料的新应用程序。有一些报道从羽毛有用的产品。雷竞技官网沃尔特·施密特发明了一种方法把鸡毛纤维和纸张人才给予、密度较低的塑料复合材料生产产品,如汽车仪表板和船的外壳。纤维可以用于轻、隔音复合材料也许在办公室隔间,找到使用汽车和拖拉机拖车的卧铺车厢。 | ||||||
| 环境质量实验室的科学家还发现羽毛纤维能takeplace木浆的让空气过滤器和装饰纸等纸制品。由于超细的大小和形状的羽毛纤维过滤可能的第一个商业价值处理鸡毛。许多过滤器是由木浆,但羽毛纤维有一个优势——它比木浆细。木浆纤维宽度10 - 20微米,但是羽毛fibersA¢厚度只有5μm。因此,过滤器由羽毛纤维将有小洞,导致更多的孢子,更多的灰尘和皮屑,远离和裹入的空气过滤器。家庭和办公大楼可能获得的利益使用这种空气过滤器的过滤,导致减少过敏和病态建筑综合症。另一个可能的使用可能在真空过滤器,减少哮喘肺孢子和尘埃可以伤害。的过程使空气滤纸用鸡毛纤维在中国专利。过程包括使用羽毛纤维作为主要材料,在一个给定的比例,与植物纤维混合,使特定的纸与多个应用程序。与现有造纸过程,这一过程具有更好的透气性和过滤性,充分利用废物,lesspollution环境,减少消费的木浆,降低成本和较高的应用价值。 Furthermore, the composite paper is able to contain only 49 % wood pulp and 51% feather fiber . In one word, the chicken feather paper meets the requirement for environmental protection.Feather fibers might be used in water filters. This application might not onlyhelp solve the waste-feather problem, but it might also produce better water filters thanpresent common filters, such as those made of activated carbon. Before the fiber wasplaced in a filter, it was "activated" with ultrasound to produce additional microscopicpores in the fiber's structure. The prototype of feather-fiber water filters was produced bypacking the fibers into plastic columns. Tests indicated that the feather filters tookcontaminants away from home drinking water or industrial waste. In the laboratoryexperiments, it had also found that feather fiber filters filtrated nuclear byproducts suchas radioactive strontium and cesium and the microstructure of feather fibers trapped thesehard-to-remove contaminants. | ||||||
| Dweib et al.used真空辅助resintransfer造型注入羽毛垫以及与soybeanoil-based树脂回收的纸张。这些材料结合结构性泡沫constructa三明治梁。再生纸的梁和鸡毛全球modulusof 950 MPa和24.2 kN的破坏载荷而编织;梁globalmodulus 1580 MPa,失败在四点弯曲加载39.3 kN测试期间。Theflexural羽毛/再生纸梁的刚度和强度可比tovalues香柏木。 | ||||||
| 鸡毛纤维增强低密度聚乙烯聚合物矩阵的研究展示了一些interactionbetween纤维和聚合物不需要耦合剂或化学处理的纤维。羽毛纤维可直接纳入polymerusing标准热机的混合技术。复合uponintroduction羽毛角蛋白纤维的密度并没有增加,但减少了2%。Hamoush El-Hawary试图改善混凝土性能,如strengthand通过添加鸡毛纤维混凝土的耐久性。羽毛werewashed、筛选和干。三个鸡毛的体积分数(1、2和3%)进行了测试。他们的研究表明,羽毛纤维混凝土在弯曲更轻的重量和更强的比普通硅酸盐水泥素混凝土和较小的抗压和抗拉强度比素混凝土,这表明羽毛帮助生产便宜的轻质混凝土。1%羽毛挠曲强度较高的混凝土后14日,28和56天,2%羽毛纤维56天后,它提供了一种冲击荷载下混凝土使用的可能性。一个缺点是,羽毛wasover内容时的挠曲强度降低2%。发现水泥基材料中的孔隙溶液stronglyalkaline, pH值为12.5 - -13.5。 Alkaline environments accelerate feather fiberdecay. The alkaline testing conditions caused low compressive and tensile strengthmeasurement value. Two methods (treating feathers by a water-repellent agent andimpregnating feathers with a blocking agent followed by a water-repellent agent) are usedto reduce the alkalinity of the matrix to prevent both short- and long-term decay, bothcompressive and tensile strength. The compressive, tensile and flexural strengths ofconcrete with treated feather were improved compared to untreated-feather-reinforcedconcrete. | ||||||
| 研究了使用鸡毛纤维从水中分离重金属。是发现鸡毛纤维有很好的吸附剂性能和removedeffectively重金属如铜、铅、铬、汞和铀fromsolutions。解决方案2 - 8吸附重金属的最佳pH值和碱性ultrasonictreatment改善了金属吸收的角蛋白纤维很多次。与稀盐酸清洗featherfibers pH值1.2可以使解除吸附吸附copperions的99%。所有的测试结果表明,有可能是稳定的羽毛fibersallows他们可用anabsorbent withhydrochloric酸洗后的周期。 | ||||||
第九。使用 |
||||||
| 1。汽车纺织:使用鸡毛制成的非织造布用于座椅和缓冲,内部衬里等。 | ||||||
| 2。包装材料:当运输的物品从一个地方到另一个,纸箱内衬鸡毛制成的非织造布放置的夹层内确保文章紧密影响在同一个地方,并将运输没有任何损失。 | ||||||
| 3所示。过滤性能:鸡毛制成的非织造布为明显的它有一个非常良好的孔隙度和重量更轻,它有一个光明的前途在化学工业具有良好的抗温和的酸和碱。 | ||||||
| 4所示。绝缘:进行任何形式的电力必须进行元素像水一样内容(或水分)。但鸡毛缺乏这样的元素,所以他们因此很好的绝缘性能因此它们可以作为绝缘材料 | ||||||
| 5。家居产品:鸡毛制成的非织造布的用途广泛在他们的财产作为家庭装修材料。 | ||||||
| 6。土壤控制:鸡毛制成的非织造布很硬和刚性,当放置在土壤将限制顶部分层土壤的侵蚀,从而分别控制土壤侵蚀。 | ||||||
| 7所示。冬天的夹克:鸡毛制成的非织造布用于jackects作为夹层,它使身体很温暖的地方。 | ||||||
x的结论 |
||||||
| 鸡毛纤维组成的侵蚀控制面料的生产可以利用空气进行铺设网络形成和乳胶粘合。然而,更大的控制乳胶。应用程序需要获得增加产品一致性。鸡纤维面料,商业侵蚀控制面料评估相比,表现好于预期。 | ||||||
数据乍一看 |
||||||
|
||||||
引用 |
||||||
|
