离子液体法纤维素海绵的研究--(Ⅱ)纤维素含量的影响EI北大核心CSCD

采用离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([BMIM]Cl)为溶剂、无水硫酸钠为成孔剂、脱脂棉为增强纤维,以棉浆为原料制备了离子液体法纤维素海绵,探讨了纤维素含量对纤维素海绵的吸水性、保湿性、拉伸强度、染色性能以及形态结构的影响。结果表明,随着纤维素含量的增加,纤维素海绵的致密度增加,吸水性和保湿性下降,但海绵的拉伸强度随之增大。当纤维素含量<6%时,纤维素海绵的染色性能基本保持不变,而当纤维素含量>6%时,海绵的染色性能略有下降。     

离子液体法纤维素海绵的制备——(Ⅰ)成孔剂用量的影响

采用离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([BMIM]Cl)为溶剂、无水硫酸钠为成孔剂、脱脂棉为增强纤维,以棉浆为原料,对离子液体法纤维素海绵的制备进行了初步研究,探讨了成孔剂用量对纤维素海绵的吸水性、保湿性、拉伸强度、染色性能以及形态结构的影响。研究结果表明,随成孔剂用量的增加,纤维素海绵所成的孔洞也越多,海绵的吸水性和保湿性明显提高,其染色性能也随之提高,但纤维素海绵的拉伸强度则逐渐降低。     

壳聚糖/纤维素生物质发泡复合材料多孔结构的表征

以壳聚糖微粒为增强体,离子液体为纤维素溶剂,采用冷冻干燥法成功制备了壳聚糖/纤维素生物质发泡复合材料。利用SEM、XRD和TGA表征多孔复合材料微观结构、结晶性能以及热稳定性,测试了其孔隙率和吸水性能。实验结果表明:壳聚糖/纤维素多孔复合材料具有三维相互贯通的微孔结构,壳聚糖粉体有助于孔洞结构的形成,TGA结果显示纤维素多孔材料的热稳定性能得以提高。XRD结果显示纤维素经离子液体溶解再生后晶型结构由纤维素I转化为纤维素II。纤维素含量较低(≤4wt%)时,随1wt%壳聚糖粉体的加入,孔隙率明显提高。壳聚糖/纤维素多孔复合材料的力学性能随纤维素含量的增加而不断提高,而吸水性能有所下降。壳聚糖与纤维素质量比为1∶3时,壳聚糖/纤维素多孔复合材料孔隙率为72.7%,吸水率和相对保湿率分别为28.0g/g和17.6g/g,断裂强度和断裂伸长率分别为0.32 MPa和25.4%,能够作为一种优良的吸附材料用于制备高性能的医用敷料。     

氧化纤维素/壳聚糖复合海绵的制备及性能研究

以壳聚糖与氧化纤维素为原料,采用冷冻干燥法制备了氧化纤维素不同用量的复合海绵。通过吸水性、水蒸汽透过率、降解性等测试研究了其性能。研究表明,与纯壳聚糖海绵相比,复合海绵机械性能得到很大改善,还具有良好的吸水性、降解性及抑菌性。在氧化纤维素用量为5%(wt,质量分数)条件下,制得的复合海绵性能相对最佳,吸水率高达1243%,孔隙率为86. 51%,水蒸汽透过率为4. 13kg/(24h·m2),拉伸强度为0. 28MPa,降解28d的降解率为22. 8%,对大肠杆菌、金黄葡萄球菌的抑菌圈宽度分别为2. 50mm、1. 50mm,是一种潜在的止血材料。     

环境友好高吸水纤维素海绵的制备及影响工艺

NaOH/尿素水溶液体系低温溶解纤维素法是一种环境友好、低成本的纤维素溶解方法。文中以NaOH/尿素水溶液为溶剂体系,微晶纤维素为原料,无水硫酸钠为成孔剂、精梳棉为增强纤维,利用冷冻法溶解微晶纤维素成功制备了具有高吸水性能的纤维素海绵。通过扫描电子显微镜、电子万能材料试验机及差重法分析了微晶纤维素浓度、增强纤维浓度、成孔剂浓度以及成孔剂颗粒大小对纤维素海绵形态结构、密度、拉伸强度及吸水率的影响。研究结果表明,微晶纤维素质量浓度、增强纤维质量浓度、成孔剂浓度以及成孔剂颗粒的大小是影响纤维素海绵性能的主要因素。当纤维素添加量为m(纤维素)/m(S)=6/100,增强纤维添加量为m(增强纤维)/m(S)=3/100,成孔剂添加量为m(成孔剂)/m(S)=140/100,成孔剂的粒径在0.125~0.18mm时,纤维素海绵的综合性能较好,其形态均匀,吸水性可以达到900%以上。     

纤维素-聚丁二酸丁二醇酯复合薄膜的制备

目的利用添加剂改善离子液体溶剂再生纤维素的性能。方法以离子液体为纤维素溶剂,利用柔性聚丁二酸丁二醇酯(PBS)增韧纤维素薄膜,并对复合薄膜的结构进行研究。利用拉伸实验仪和扫描电子显微镜,研究复合薄膜的力学性能及拉伸机理。结果 PBS质量分数为1%时,复合薄膜的拉伸强度和断裂伸长率由纯纤维素的45.6 MPa和7.21%提高到58 MPa和15.6%,分别提高了30.7%和48.2%。结论 PBS是以共混的形式存在于纤维素基体中,它们之间没有化学键作用,PBS的含量显著影响其颗粒的大小和分散状态。低含量下PBS微颗粒均匀分散在纤维素基体内,降低了纤维素分子间氢键的密度,有利于纤维素分子链滑移,增强复合薄膜韧性。     

聚醚砜含量对纤维素/聚醚砜中空纤维血液透析膜结构和性能的影响

以离子液体氯代1-烯丙基-3-甲基咪唑([AMIM]Cl)为溶剂来纺制纤维素/聚醚砜共混中空纤维膜,考察了聚醚砜含量对中空纤维膜结构与性能的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)对膜内、外表面形态结构进行了观察,测试了中空纤维膜的水通量、截留率等渗透性能,最大拉伸强度、断裂伸长率、杨氏模量等力学性能以及透析性能。结果表明:随着聚醚砜含量的增加,中空纤维膜外表面孔洞结构变大,内表面结构变得更加疏松,膜孔隙率与水通量升高,最大拉伸强度、断裂伸长率、杨氏模量等力学性能则逐渐下降;对尿素的清除效率逐渐提升;对溶菌酶和牛血清白蛋白的清除效率逐渐增大,在聚醚砜含量为13%时分别达到最大值24.05%和19.91%。     

羟丙基纤维素/壳聚糖共混膜的制备与性能

采用溶液共混法制备了一系列不同比例的羟丙基纤维素(HPC)/壳聚糖(CS)共混膜,研究了羟丙基纤维素含量对共混膜的力学性能、吸湿性能、透光性能等的影响。结果表明,HPC/CS共混膜的断裂伸长率随着HPC含量的增加而增加,而拉伸强度则先提高后下降,且在含量为40%时共混膜的拉伸强度达到最大;共混膜在可见光区300nm~800nm的最大透光率均大于70%;随着HPC含量的增加共混膜的吸水率大大降低。     

氧化纳米纤维素增强再生纤维素全纤维素复合薄膜的制备及性能

以2,2,6,6-四甲基哌啶-氮-氧化物(TEMPO)氧化松木粉纳米纤维素(TOCNs)为增强相、α-纤维素粉制备再生纤维素(RC)为基体,采用溶胶-凝胶法制备氧化纳米纤维素增强再生纤维素(TOCNs/RC)全纤维素复合薄膜。对不同TOCNs添加量下TOCNs/RC全纤维素复合薄膜的力学性能、光学性能、氧气阻隔性能和热稳定性能进行研究,并通过FTIR、SEM、TEM、XRD和流变仪对TOCNs和TOCNs/RC全纤维素复合薄膜的结构、形貌及纤维素溶液流变性能进行表征。结果表明,TOCNs添加量对TOCNs/RC全纤维素复合薄膜的力学性能有显著影响,当TOCNs添加量(与纤维素基体的质量比)为1.0%时,TOCNs/RC全纤维素复合薄膜的拉伸强度和断裂能分别可达134.3 MPa和21.51 MJ·m?3,具有最佳的综合力学性能;TOCNs/RC全纤维素复合薄膜的透光率随TOCNs添加量的增加而下降,雾度随TOCNs添加量的增加而增大,但仍保持较高的透光率(>85%)和较低的雾度(<14%);TOCNs/RC全纤维素复合薄膜还具有优异的氧气阻隔性,TOCNs添加量为1.6%时,其透氧系数仅为1.47×10?17cm3·cm/cm2·s·Pa。TOCNs/RC全纤维素复合薄膜有优于一般塑料薄膜的拉伸强度和氧气阻隔性,并有可媲美于塑料薄膜的透明度,可作软包装复合材料的强度层和阻隔层,在绿色高性能包装材料领域具有广阔的应用前景。      

甘油含量对NMMO工艺天然纯纤维素膜性能的影响

以棉纤维素为原料,以NMMO(N-甲基吗啉-N-氧化物)为溶剂,以甘油为增塑剂制取天然纯纤维素包装膜,研究了不同甘油含量对纤维素膜性能的影响。结果表明,随着甘油含量的增加,纤维素膜的断裂伸长率随之增加,拉伸强度随之降低,二者变化幅度都很大;当甘油含量从2%增加到5%,纤维素膜的透油系数增加了13.4%,氧气透过率增加了3.0%,透湿系数增加了16.7%,透光率增加了22.4%,横向热收缩率增加了58.8%,纵向热收缩率增加了54.7%。可见,甘油含量对膜的透氧性影响较为微弱,但对力学性能、透油性、透湿性、透明度、热收缩率影响均较为显著。     

羧甲基壳聚糖/纤维素共混膜的制备及性能研究

低温冷冻条件下,将羧甲基壳聚糖与用氢氧化钠-尿素-硫脲体系溶解的纤维素共混制膜,所制膜可用于止血、保湿、促进伤口愈合等功能的新型敷料.经红外光谱、扫描电镜、透射比分析,当共混膜中羧甲基壳聚糖含量小于30%时,CMCT与纤维素形成的膜具有较好的相容性.当达30%时,共混膜的断裂强力达到最大值73MPa,提高了近52.1%.共混膜的断裂伸长率与吸湿保湿率随着羧甲基壳聚糖含量的增加而增大,且共混膜对金黄色葡萄球菌和大肠杆茵具有良好的抑茵性.并具有较好的力学性能、吸湿保湿性.     

纤维素多孔材料的制备与性能

用氯化锌水溶液为纤维素的溶剂制备纤维素多孔材料。采用红外光谱和X射线衍射(XRD)分析了木浆纤维素和纤维素多孔材料的红外光谱和结晶性能,并研究了纤维素质量分数对纤维素多孔材料的吸湿性能和孔隙结构的影响。结果表明,氯化锌水溶液是一种非衍生化的纤维素溶剂,溶解再生后的纤维素分子间氢键被破坏,结晶结构由纤维素Ⅰ转变为纤维素Ⅱ型,结晶度由68%降低到22%。随着纤维素质量分数的增大,孔隙率和透气率降低、吸湿性和保湿性下降。与离子液体为溶剂制备的纤维素多孔材料相比较,氯化锌法制备的纤维素多孔材料具有双重尺寸大小的孔洞结构,其表现出的综合性质更优异。     

羊毛与纤维素共混膜的性能

以自制的离子液体[Amim]Cl(1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐)为溶剂,分别制得纤维素与羊毛溶液,将二者以不同比例共混后在玻璃板上刮膜。用FT-IR、DSC、SEM、XRD和TG等对共混膜的结构与性能进行了分析和测试。结果表明:羊毛和纤维素相容性较好,存在着强烈的相互作用力。纤维素含量较高的共混膜透光率较大,随着纤维素含量的增多,复合膜的物理机械性能和热稳定性得到改善,当角蛋白/纤维素比例为4∶6时,共混膜的强力、断裂伸长率及热稳定性较为优异。     

聚乙烯醇/[Nbmd]OH碱性复合阴离子膜的制备及性能

以吗啡啉与溴代十二烷为原料,合成新型[Nbmd]OH碱性双核离子液体,并将[Nbmd]OH引入聚乙烯醇(PVA)的铸膜液中,通过浇铸法制备了掺杂碱性离子液体的复合阴离子膜PVA/[Nbmd]OH。采用热重分析及扫描电镜对所制备的复合阴离子膜的热稳定性及形貌进行表征。同时考察了离子液体含量对PVA/[Nbmd]OH复合膜的含水率、溶胀性能、力学性能及电导率的影响。结果表明,离子液体含量的增加可提高PVA/[Nbmd]OH复合膜的含水率、溶胀度、电导率等。其中,当碱性离子液体质量分数为20%时,复合膜的综合性能达到最优,此时,膜的含水率和拉伸强度分别达到161.6%和23 MPa,在70℃时,膜的电导率为2.11×10~(-3)S/cm,表明碱性离子液体的引入,能明显改善膜的导电性能,但是拉伸强度受到了一定的影响。     

纤维素基离子凝胶聚合物电解质的制备与性能

通过原位交联木浆纤维素/1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐溶液制备了纤维素基离子凝胶聚合物电解质,并采用扫描电子显微镜(SEM)、流变、力学拉伸及交流阻抗等测试,研究了纤维素基离子凝胶的形貌﹑力学性能和电化学性能。SEM结果表明,所得交联型离子凝胶具有纳米多孔网状结构。流变结果表明高温下离子凝胶具有很好的弹性,200℃时的弹性模量为1.7×105 Pa。电学性能测试结果表明室温下离子凝胶具有很高电导率,达到6.3×10-3 S/cm,且电导率随温度的升高而增大。力学性能测试结果显示离子凝胶具有良好的力学强度,其拉伸强度达9.6 MPa。     

可降解海绵的制备及性能研究

以氢氧化钠、氢氧化锂、硫脲、水为溶剂,通过前三者的协同效应制备了纤维素溶液,以Na2SO4为成孔剂,利用纤维素易于再生的特性,制备了纤维素海绵.研究了纤维素浓度、成孔剂用量对纤维素拉伸强度、撕裂强度和吸水性的影响,利用光学显微镜对产物表面进行观察.结果表明,溶剂最佳质量配比m(NaOH):m(LiOH):m(硫脲)约为7:2:7、纤维素质量分数为5%～5.5%、成孔剂用量为(26～28)g/50g纤维素溶液时,所制备的纤维素海绵综合性能较高.     

高填充稻壳/HDPE复合材料物理和力学性能的研究

为了研究高填充稻壳粉对于稻壳/HDPE复合材料理化性能的影响,分别对4种高木塑比(5∶5、6∶4、7∶3和8∶2)复合材料的力学性能、吸水性能和热线性膨胀系数进行了测试。结果表明,当木粉含量从50%增加到70%时,复合材料的弯曲强度、弯曲模量、冲击强度和尺寸热稳定性增加,但是拉伸强度和防水性能逐渐下降。通过比较,发现木塑比为6∶4时,复合材料的综合性能最佳,其次为5∶5和7∶3。当木粉含量为80%时,尽管该复合材料有更好的尺寸热稳定性,但是由于复合材料的力学性能和防水性能较差,已不适用于制备木塑复合材料。     

细菌纤维素/聚乙烯醇双网络复合水凝胶的制备与性能研究

利用冷冻-解冻法制备了细菌纤维素（BC）/聚乙烯醇（PVA）双网络复合水凝胶,研究不同BC含量及循环周期对BC/PVA复合水凝胶力学性能和溶胀特性的影响,结果表明,随着BC含量的增多,复合水凝胶的含水率、平衡溶胀比、拉伸强度和压缩强度与普通的PVA水凝胶相比均有一定程度的提高;综合考虑,当BC含量为4%时,各项性能均达到最佳值;随着循环次数的增多,水凝胶内部的物理交联点增多,导致水凝胶的含水率下降,拉伸强度和压缩强度则有明显的上升趋势。SEM观察的结果与之前的分析是一致的。     

淀粉/微晶纤维素填充聚氨酯泡沫塑料的制备与力学性能

利用模塑成型方法,在聚氨酯泡沫塑料中引入了淀粉和微晶纤维素两种易于生物降解的填料,制备了不同淀粉和微晶纤维素填充量的聚氨酯泡沫塑料,并研究了填料种类和用量对聚氨酯泡沫塑料力学性能的影响.确定了填料在聚氨酯泡沫塑料中的最大填充量,并发现填料的加入使得硬质聚氨酯泡沫塑料(RPUF)的冲击强度下降,当两种填料含量为40份时,RPUF的压缩强度均达到最大值;使得半硬质聚氨酯泡沫塑料(SRPUF)的拉伸强度升高;当两种填料含量为30份时,SRPUF的拉伸强度均达到最大值;淀粉和微晶纤维素含量分别为20份和10份时,两种SRPUF的断裂伸长率达到最大值.     

季铵化壳聚糖/[Nbmm]OH碱性复合阴离子膜的制备及性能

以季铵化壳聚糖(QCS)为制膜原料,[Nbmm]OH碱性离子液体为掺杂物,通过溶液浇铸法制备了一系列掺杂碱性离子液体([Nbmm]OH)的交联复合膜(QCS/[Nbmm]OH)。采用红外光谱、热重分析及扫描电镜对复合膜的结构、热稳定性和微观形貌进行分析。同时考察离子液体掺杂量对QCS/[Nbmm]OH复合膜的含水率、力学强度及导电性能等指标的影响。结果表明,随着[Nbmm]OH离子液体掺杂量的增加,复合膜的含水率、离子交换量以及电导率均增加,但是拉伸强度和断裂伸长率略有下降。其中,当离子液体掺杂量为15%(质量分数)时,复合膜在70℃的电导率为0.0115S/cm,拉伸强度为19 MPa,离子交换量为1.25 mmol/g,含水率和溶胀度分别为143%和87%。