基于现代产业发展需求的纺织工程专业人才培养的研究与实践

针对现代纺织产业的发展需求,从纺织工程实际出发,对专业人才培养体系进行了研究与实践;就相关高校培养体系、纺织企业特点以及更新培养体系的研究内容、设计思路及具体措施进行了总结。培养方案中加大通识基础课占比,减少专业课占比,同时减少专业理论课占比并增大专业实践课占比。培养体系的更新为培养多元化的专业人才提供了重要的基础条件。

汉麻中大麻素成分及生物合成途径研究进展

汉麻(Cannabis sativa L.)是一种历史悠久的药用植物和经济作物,其应用涉及医药、食品、化妆品等多个领域.大麻素是汉麻的主要活性成分,根据结构特点可分为11种类型,主要包括Δ9-四氢大麻酚(Δ9-THC)、大麻二酚(CBD)、大麻环萜酚(CBC)、大麻萜酚(CBG)等.大麻素合成途径主要由3个步骤构成:聚酮合成、MEP途径和氧化环化,这些过程受到诸多酶的调控,如THCA合成酶(THCAS)、CBDA合成酶(CBDAS)、CBCA合成酶(CBCAS)、CBGA合成酶(CBGAS)、橄榄酸环化酶(OAC)、橄榄醇合酶(OLS)、酰基活化酶(AAE)等.就汉麻中几种主要的大麻素类成分、功能、生物合成途径、编码生物合成途径各关键酶基因方面的研究进展进行综述,以期对加快我国大麻素的相关研究及培育新的汉麻品种提供参考.

亚麻基活性炭纤维的制备及其对甲基橙吸附性能的研究

采用微波辐射和磷酸-磷酸氢二铵复合活化法,由废旧亚麻织物制备出亚麻基活性炭纤维,利用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)及X射线衍射(XRD)的分析手段进行了表征。将制备的活性炭纤维用于甲基橙染料模拟废水的吸附,探讨了时间、pH值、甲基橙染液初始质量浓度、亚麻基活性炭纤维的投加量等影响因素,并研究了吸附过程的热力学及动力学。结果表明:制备的产物表面具有丰富的含氧官能团和较小的微晶结构,最大吸附量可达154.525 mg/g;吸附过程符合Langmuir吸附等温线模型和准二级动力学模型。研究表明:该吸附过程属于单分子层的化学吸附,内部扩散模型表明颗粒内扩散过程是该吸附速率的控制步骤。

新工科背景下纺织工程专业人才培养探索

随着我国工业化进程的不断推进,新工科建设背景下的纺织工程专业践行OBE教育理念,从社会和行业的需求出发,构建人才培养体系。明确培养目标,优化课程体系,制定合理评价指标,构建持续改进机制;转变教育思想,更新教育观念,积极引导学生,形成适应时代发展的纺织工程专业人才培养模式,为新工科背景下高校提高人才培养质量提供参考与借鉴。

大麻纤维制条工艺研究进展及思路

大麻纤维的纺纱对其纺织品的质量起着决定性作用,而大麻纺纱中制条工艺是关键环节。分析了不同纤维的制条工艺及影响制条工艺的因素,重点阐述了不同麻纤维长度对制条设备及工艺路线的选择;结合各种纤维制条过程及大麻纤维特点,探讨了大麻纤维制条工艺的研究思路,为提高大麻纤维纺纱及其制品的质量奠定理论基础。

黑曲霉短时浸渍法亚麻纤维脱胶研究

为探索黑曲霉在亚麻纤维脱胶中的应用,采用黑曲霉孢子悬液短时浸渍法进行亚麻纤维脱胶,以脱胶率、质量损失率和纤维分裂度为指标,研究黑曲霉浸渍脱胶适宜条件,采用光学显微镜表征微观结构。研究发现:黑曲霉短时浸渍法脱胶适宜pH值为5.5,孢子悬液浓度为1×10^(7)个/mL,添加渗透剂拉开粉Bx和氮源尿素对脱胶有促进作用。采用黑曲霉短时浸渍法脱胶,脱胶时间为60 h,亚麻纤维的脱胶率可达到34.79%,质量损失率为13.46%,分裂度可达402 Nm,纤维充分分散,纤维表面光洁,胶质被有效去除。

工业大麻纤维复合酶脱胶工艺研究

为响应绿色生态纺织品的号召,以低浓度碱液为预处理剂,采用果胶酶、木聚糖酶和漆酶的复合酶体系进行工业大麻纤维的脱胶,以脱胶后纤维的失重率和残胶率为指标,采用单因素试验和正交试验优化了复合酶工业大麻脱胶工艺,结果表明:工业大麻纤维碱预处理适宜的NaOH质量浓度为0.01g/mL,适宜预处理时间为20 min,复合酶脱胶体系适宜质量浓度为:果胶酶0.01 g/mL,木聚糖酶0.005 g/mL,漆酶0.002 g/mL,适宜pH值为4.2~5.0,脱胶后工业大麻纤维失重率和残胶率分别可达10.98%和4.82%,Fried评分为5分,纤维分离度较高。

麻纤维脱胶研究进展

麻纤维脱胶工艺是麻在后续生产及应用中最重要的环节,它决定着麻纤维的应用性质。麻纤维脱胶主要有物理法、化学法、生物法及多种方式联合脱胶四大种类。与化学法相比,物理法和生物法相对耗费的时间较长,脱胶也不够彻底,二者常常与其他脱胶方法联用。主要介绍了麻纤维脱胶技术及其主要形式,分析这些方法的优缺点、研究进展及改进方向,旨在为麻纤维脱胶工艺的使用同行提供一定的借鉴与参考。

漆酶催化没食子酸染色阳离子改性棉织物的性能

利用漆酶催化没食子酸,并对聚二甲基二烯丙基氯化铵改性棉织物进行染色。结果表明:漆酶可催化没食子酸聚合,采用一浴一步法和一浴二步法工艺对改性棉织物染色,二者的染色特征值相接近,染色改性棉织物的UPF≥40,亲水性能明显提升,力学性能也有所改善。

工业大麻ZF-HD转录因子的鉴定及表达分析

【目的】对工业大麻ZF-HD(Zinc finger-homeodomain)转录因子进行鉴定和表达模式分析,为ZF-HD功能研究及工业大麻遗传性状的改良提供理论参考。【方法】对5个工业大麻ZF-HD转录因子的基因结构、蛋白理化性质、蛋白系统进化关系和启动子顺式作用元件进行生物信息学分析,通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)对基因表达量进行检测。【结果】5个CsZF-HD基因分布于大麻基因组的2条染色体上,其编码序列长度为783~1185 bp,编码260~394个氨基酸残基,蛋白分子量为27.95~43.33 ku,理论等电点为7.46~8.87。它们编码的蛋白均含有1个保守的ZF-HD_dimer结构域,均为不稳定的亲水性蛋白且定位于细胞核中。ZF-HD蛋白家族分为3个亚族(A、B和C),CsZF-HD1和CsZF-HD2属于A亚族,CsZF-HD3属于C亚族,CsZF-HD4和CsZF-HD5属于B亚族。CsZF-HD1和CsZF-HD2在茎和叶中的表达量相差不明显,在根中表达量最低;CsZF-HD3在茎中的表达量最高,叶中表达量最低;CsZF-HD4在叶中的表达量最高,根中表达量最低;CsZF-HD5在根中表达量最高,茎中表达量最低。5个CsZF-HD基因均对盐和干旱胁迫响应,其中CsZF-HD1和CsZF-HD3在盐和干旱胁迫下表达量升高最明显。5个CsZF-HD基因启动子序列中均含有不同种类和数量的逆境相关顺式作用元件。【结论】ZF-HD转录因子可能在工业大麻应对盐和干旱胁迫时发挥转录调控作用。

基于分形图案的透孔织物的设计和开发

为了丰富花式透孔织物的花纹种类,利用平纹和透孔组织的特点,采用分形图案设计,将平纹和简单透孔组织结合,形成有规律的花式透孔组织图案,以谢尔宾斯基地毯图案作为花式透孔组织的分形图案纹样,进行花式透孔织物的组织设计、上机设计及工艺参数设计等,并进行试织。结果得出:采用谢尔宾斯基地毯图案作为分形图案进行纹样设计,使平纹和透孔组织形成的花式透孔组织图案更有规律性,同时纹样新颖,具有装饰性,分形图案的使用也为多组织组合形成多种类的透孔花纹图案提供了新思路。

漆酶催化酚类化合物在染整加工中的应用

漆酶在纺织行业中的应用越来越多地受到关注。综述了漆酶的作用机理和底物谱,以纤维素纤维和蛋白质纤维为例,重点对漆酶催化酚类化合物在纤维着色和改性上的具体应用和研究现状进行了概述,并对漆酶未来的发展前景进行了展望。

工业大麻HD-Zip基因家族鉴定与干旱胁迫下的表达分析

HD-Zip在植物抗逆过程中起着重要的调节作用,为了解大麻基因组中HD-Zip基因家族的特征和潜在功能,并为进一步研究CsHDZ基因对干旱胁迫下的调控提供重要线索,根据大麻全基因组数据库中的参考序列,利用生物信息学的方法对大麻HD-Zip基因家族进行全基因组鉴定,并系统分析其理化特性、进化发育、基因结构、启动子顺式结合元件并测定干旱胁迫下的表达模式。结果表明,大麻HD-Zip基因家族共筛选出20个CsHDZs基因,分别定位在7条染色体上,属于4个亚家族,编码氨基酸204~837个,理论等电点4.54~9.04,属不稳定蛋白,亚细胞定位预测全部定位于细胞核;蛋白保守基序分析显示,CsHDZs共有10个保守基序,其中motif 1和motif 9为各成员共有;启动子调控元件分析发现,CsHDZs富含多种逆境胁迫应答相关元件。实时荧光定量分析结果显示,CsHDZ1/8/10基因转录水平在干旱前期无显著差异,而后期显著上调。研究表明CsHDZs基因参与了胁迫应答过程并能够积极响应干旱。

BiOI/ZnO/壳聚糖复合材料的制备及其在亚麻织物上的应用

为了制备多功能亚麻织物,以二水合乙酸锌为锌源,壳聚糖为基底,采用化学沉淀法制备氧化锌/壳聚糖(ZnO/CS)复合材料,而后通过溶剂热法制备碘氧化铋/氧化锌/壳聚糖(BiOI/ZnO/CS)复合材料;通过红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、紫外可见分光光度计(UV-vis)和扫描电子显微镜(SEM)对BiOI/ZnO/CS复合材料的基团、晶型、光化学性质和形貌进行表征;最后将复合材料负载到亚麻织物上,通过SEM对整理前后亚麻织物表观形貌进行表征,并测试了亚麻织物的抑菌和抗紫外线性能。结果表明:20%BiOI/ZnO/CS对紫外光有最强的吸收能力,且成功负载到亚麻织物上,经整理后的亚麻织物对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率均达到100%,紫外线防护系数(UPF值)达144.72,具有优异的抗菌和抗紫外线性能,对拓宽亚麻织物的应用领域具有重要意义。

羊皮胶原蛋白-聚乳酸复合纳米纤维的制备与表征

为了研究具有生物相容性和可降解性的医用材料,采用静电纺丝法制备羊皮胶原蛋白-聚乳酸复合纳米纤维,探讨了纺丝速度、纺丝距离和纺丝电压对纺丝效果的影响,并对制备的纳米纤维进行扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、热重(TG)和差示扫描量热法(DSC)、体外降解、力学性能的测试。结果表明:羊皮胶原蛋白与聚乳酸的质量比为2∶8、纺丝速度为1.0 mL/h、纺丝距离为15 cm、纺丝电压为15 kV时,羊皮胶原蛋白-聚乳酸复合纳米纤维质量最佳,羊皮胶原蛋白与聚乳酸(PLA)有较好的结合;30 d之内复合纳米纤维的降解性优于纯PLA;复合纳米纤维膜平均横截面为0.076 mm^( 2)时,拉伸强度为3.549 MPa,断裂伸长率为8.69%;所制备的羊皮胶原蛋白-聚乳酸复合纳米纤维具有良好的生物降解性,可以拓展应用到医学领域。

MnFe_(2)O_(4)的制备及在芬顿体系中的脱胶应用

传统的芬顿氧化体系对于pH值的要求较高,一般在pH=2~3,否则会产生大量铁泥,对此在传统芬顿氧化体系中添加MnFe_(2)O_(4)。研究并得出MnFe_(2)O_(4)的制备工艺,探讨环保高效的脱胶工艺。结果表明,当添加0.002mol FeCl_(3)·6H_(2)O、0.001mol MnCl·24H_(2)O,以30mL乙二醇为溶剂、2.7g醋酸钠调节pH、180℃反应10h时制得的MnFe_(2)O_(4),其催化性能较佳,并使改良后的芬顿体系可以在pH=5的条件下对汉麻纤维进行脱胶处理。

TEMPO/亚硝酸钠对工业大麻纤维脱胶的影响

为了使工业大麻二粗纤维脱胶过程中既减少能耗、绿色环保,又保证制得的工业大麻纤维质量符合要求,将探讨一种TEMPO/亚硝酸钠预处理实验的脱胶效果。新的脱胶思路结果表明:TEMPO/亚硝酸钠体系下的最佳方案:TEMPO质量浓度为0.35g/L、10mL(1mol/L)的亚硝酸钠,在浴比1:30、pH值为4.5、70℃条件下处理2h,此时得到的纤维为最佳。

大麻纤维的芬顿法脱胶及其性能

为减少纺织工业中脱胶废液的强碱强酸造成环境的污染,采用芬顿法对大麻纤维进行脱胶处理。以残胶率、断裂强力、直径、白度及纤维长度为指标,探讨pH值、七水合硫酸亚铁浓度、双氧水浓度和温度对大麻纤维脱胶效果的影响;借助红外光谱仪和X射线衍射仪分析了大麻纤维的化学结构及结晶度变化,通过扫描电子显微镜观察了大麻纤维的脱胶效果。结果表明:最佳脱胶工艺条件为pH值6.0,七水合硫酸铁质量浓度10 g/L,双氧水质量浓度9 g/L,温度80℃,此时脱胶纤维残胶率为10.12%,断裂强力为32.453 cN,直径为29.745μm,长度为5.62 cm;芬顿法可有效去除大麻纤维的胶质。

谷氨酰胺转氨酶对羊毛织物的改性处理

为了改善羊毛织物的性能,利用谷氨酰胺转氨酶(TGase)催化ε-聚赖氨酸对羊毛进行接枝改性,采用不同TGase酶法工艺对羊毛织物进行整理。应用扫描电子显微镜观察羊毛织物处理前后表面的形貌变化,测定整理后羊毛织物的染色深度、断裂强力、吸水率及抗静电性能等指标。结果表明,经TGase催化ε-聚赖氨酸接枝改性后:羊毛织物的断裂强力显著提升,并随ε-聚赖氨酸接枝量增加而增加;羊毛织物的吸水速率增大,吸水30 s即趋于饱和;羊毛织物对弱酸性染料吸附速率提高,且在80℃下的染色深度接近未接枝改性羊毛织物在95℃下的染色深度;羊毛织物的静电电压半衰期由2.13 s降至1.47 s,抗静电性能得到改善。

漆酶催化对苯二酚聚合对羊毛织物的染色

为了开发羊毛织物染色的新方法,利用漆酶催化氧化对苯二酚聚合对羊毛织物染色,选用两浴两步、一浴两步及一浴一步法对羊毛织物进行染色,通过测定染色织物的颜色深度(K/S值)和色牢度考察染色效果,并对染色后羊毛织物的力学性能、耐碱性能、亲疏水性能和抗紫外性能进行测试。实验结果表明:漆酶催化对苯二酚聚合对羊毛织物染色的一浴一步法染色工艺得色深度优于两浴两步法和一浴两步法,染色织物的耐洗色牢度可达到3级或以上、耐摩擦色牢度可达到3~4级或以上。与原羊毛相比,经过漆酶催化对苯二酚聚合染色的羊毛织物的质量增加,断裂强力、亲水性能和抗紫外线性能均有提升,但耐碱性能下降。