皮革及其中皮胶原的热降解动力学研究
发布时间：2023-05-11 02:09
皮革是由生皮经过一系列物理、化学方法加工而成的天然高分子复合材料,在当今的人类生产生活当中占据着重要地位。经过处理后,生皮的热性能、柔软度、耐曲折性、抗撕裂性、耐候性和存储稳定性都有了明显的提升。其中,皮革及其中皮胶原的热性能尤其重要,它影响了皮革的可加工性、耐用性和功能性。研究皮革及其中皮胶原的热降解动力学对高性能皮革的开发有重要参考价值,还为制革废弃物的热解处理与资源化、皮革类文物的鉴定与保护提供了重要理论依据。在已有的工作中,系统分析皮革类产品热解动力学行为的研究较少,也缺乏皮革及其中皮胶原动力学机理方面的研究。本文采用动力学分析方法对几种皮革及制革废弃物的热解行为和机理进行了研究,主要包括:使用等转化率法和主曲线法研究了羊剪绒样品以及不同工序中的皮革样品的热解机理;创新性地提出了用模拟退火算法和全局最优模式匹配算法拟合铬革屑的热动力学参数的方法;研究了负载氧化石墨烯和纳米银对皮革热性能的影响。具体内容如下:(1)采用热重法(TG)表征了不同升温速率下羊剪绒样品在氮气气氛中的失重行为。TG结果表明,样品的降解过程分为三个阶段。用改进的Kissinger-Akahira-Sunos...
【文章页数】：108 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 国内外研究现状
1.3 热分析研究方法
1.3.1 机理函数解析
1.3.2 等转化率方法
1.3.3 广义主曲线法
1.3.4 模型拟合法
1.4 创新点及研究意义
2 羊剪绒(SFW)废弃物的热降解动力学研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验仪器设备及实验材料
2.2.2 羊剪绒样品的制备
2.2.3 扫描电镜分析
2.2.4 热重分析
2.3 结果与讨论
2.3.1 扫描电镜分析
2.3.2 热重分析
2.3.3 羊毛和皮革分离后的TG分析
2.3.4 反卷积方法
2.3.5 羊剪绒以及假组分的活化能计算
2.3.6 羊剪绒以及假组分的主曲线分析
2.4 本章小结
3 皮革工业中处于不同工序皮革材料的热降解动力学研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验仪器设备以及实验材料
3.2.2 实验材料和实验过程
3.2.2.1 蓝湿革的加脂过程
3.2.3 热重测试
3.2.4 TG-FTIR测试
3.2.5 扫描和能谱测试
3.2.6 皮革收缩温度测定
3.3 实验结果与讨论
3.3.1 扫描电镜结果
3.3.2 热收缩温度的测量结果
3.3.3 热重测试结果
3.3.3.1 生皮的热降解过程分析
3.3.3.2 铬鞣革的热降解过程分析
3.3.3.3 复鞣后样品的热降解过程分析
3.3.3.4 加脂后样品的热降解过程分析
3.3.3.5 热性能参数的对比
3.3.4 生皮、鞣后、复鞣后和加脂后样品的活化能计算
3.3.5 广义主曲线方法确定生皮、鞣后、复鞣后和加脂后样品降解机理
3.3.6 反卷积方法
3.3.7 假组分的主曲线分析
3.3.8 TG-FTIR逸出气体分析
3.4 本章小结
4 铬革屑的热解动力学
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验仪器及试剂
4.2.2 铬革屑的处理及样品制备
4.2.3 扫描电镜分析和EDX分析
4.2.4 原子吸收分光光度法测铬含量
4.2.5 热重测试
4.2.6 一步动力学
4.2.7 模拟退火算法
4.2.8 三平行反应模型组合动力学
4.3 结果与讨论
4.3.1 扫描电镜和能量色散X射线光谱结果分析
4.3.2 TG-FTIR逸出气体分析
4.3.3 铬革屑中铬含量的测定
4.3.4 热重结果分析
4.3.5 一步动力学
4.3.5.1 等转化率法和主曲线法
4.3.5.2 模拟退火算法拟合一步反应
4.3.6 三平行反应组合动力学模型
4.4 本章小结
5 氧化石墨烯对皮胶原热性能的影响
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验仪器及试剂
5.2.2 实验方法
5.2.3 紫外可见光光度计测试
5.2.4 热重测试
5.3 结果与讨论
5.3.1 紫外测试结果
5.3.2 热重测试结果
5.3.3 牛皮粉和GO-HP的活化能计算
5.3.4 广义主曲线法对牛皮粉和GO-HP的热解机理拟合
5.4 本章小结
6 纳米银对皮革热性能的影响
6.1 前言
6.2 实验部分
6.2.1 实验仪器及试剂
6.2.2 实验方法
6.2.3 热重测试
6.2.4 扫描和能谱测试
6.2.5 抗菌性能评估
6.3 结果与讨论
6.3.1 扫描电镜结果
6.3.2 抗菌实验结果
6.3.3 热重测试结果
6.3.4 纳米银皮革的活化能计算
6.4 本章小结
7 结论与展望
7.1 主要结论
7.2 展望
参考文献
附录
模拟退火算法运算代码
模式匹配算法部分代码
个人简历、获奖情况以及在校期间发表的学术论文情况
致谢
本文编号：3813944
【文章页数】：108 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 国内外研究现状
1.3 热分析研究方法
1.3.1 机理函数解析
1.3.2 等转化率方法
1.3.3 广义主曲线法
1.3.4 模型拟合法
1.4 创新点及研究意义
2 羊剪绒(SFW)废弃物的热降解动力学研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验仪器设备及实验材料
2.2.2 羊剪绒样品的制备
2.2.3 扫描电镜分析
2.2.4 热重分析
2.3 结果与讨论
2.3.1 扫描电镜分析
2.3.2 热重分析
2.3.3 羊毛和皮革分离后的TG分析
2.3.4 反卷积方法
2.3.5 羊剪绒以及假组分的活化能计算
2.3.6 羊剪绒以及假组分的主曲线分析
2.4 本章小结
3 皮革工业中处于不同工序皮革材料的热降解动力学研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验仪器设备以及实验材料
3.2.2 实验材料和实验过程
3.2.2.1 蓝湿革的加脂过程
3.2.3 热重测试
3.2.4 TG-FTIR测试
3.2.5 扫描和能谱测试
3.2.6 皮革收缩温度测定
3.3 实验结果与讨论
3.3.1 扫描电镜结果
3.3.2 热收缩温度的测量结果
3.3.3 热重测试结果
3.3.3.1 生皮的热降解过程分析
3.3.3.2 铬鞣革的热降解过程分析
3.3.3.3 复鞣后样品的热降解过程分析
3.3.3.4 加脂后样品的热降解过程分析
3.3.3.5 热性能参数的对比
3.3.4 生皮、鞣后、复鞣后和加脂后样品的活化能计算
3.3.5 广义主曲线方法确定生皮、鞣后、复鞣后和加脂后样品降解机理
3.3.6 反卷积方法
3.3.7 假组分的主曲线分析
3.3.8 TG-FTIR逸出气体分析
3.4 本章小结
4 铬革屑的热解动力学
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验仪器及试剂
4.2.2 铬革屑的处理及样品制备
4.2.3 扫描电镜分析和EDX分析
4.2.4 原子吸收分光光度法测铬含量
4.2.5 热重测试
4.2.6 一步动力学
4.2.7 模拟退火算法
4.2.8 三平行反应模型组合动力学
4.3 结果与讨论
4.3.1 扫描电镜和能量色散X射线光谱结果分析
4.3.2 TG-FTIR逸出气体分析
4.3.3 铬革屑中铬含量的测定
4.3.4 热重结果分析
4.3.5 一步动力学
4.3.5.1 等转化率法和主曲线法
4.3.5.2 模拟退火算法拟合一步反应
4.3.6 三平行反应组合动力学模型
4.4 本章小结
5 氧化石墨烯对皮胶原热性能的影响
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验仪器及试剂
5.2.2 实验方法
5.2.3 紫外可见光光度计测试
5.2.4 热重测试
5.3 结果与讨论
5.3.1 紫外测试结果
5.3.2 热重测试结果
5.3.3 牛皮粉和GO-HP的活化能计算
5.3.4 广义主曲线法对牛皮粉和GO-HP的热解机理拟合
5.4 本章小结
6 纳米银对皮革热性能的影响
6.1 前言
6.2 实验部分
6.2.1 实验仪器及试剂
6.2.2 实验方法
6.2.3 热重测试
6.2.4 扫描和能谱测试
6.2.5 抗菌性能评估
6.3 结果与讨论
6.3.1 扫描电镜结果
6.3.2 抗菌实验结果
6.3.3 热重测试结果
6.3.4 纳米银皮革的活化能计算
6.4 本章小结
7 结论与展望
7.1 主要结论
7.2 展望
参考文献
附录
模拟退火算法运算代码
模式匹配算法部分代码
个人简历、获奖情况以及在校期间发表的学术论文情况
致谢
本文编号：3813944
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