紫外荧光蚕丝的添食育蚕法制备及结构性能研究

本文以蚕腺体为生物反应器,通过喂食法将稀土紫外长波长荧光粉(BAM)引入蚕丝。利用扫描电子显微镜、荧光显微镜、红外光谱仪、广角X射线衍射及材料试验机等对纤维的形貌、结构及性能进行了表征。结果表明,BAM进入了蚕丝,纤维在紫外光激发下发蓝色荧光;BAM的导入影响了蚕丝的表面形貌,限制了丝素蛋白的结晶,降低了蚕丝的力学性能。     

离子液体法纤维素海绵的研究——(Ⅱ)纤维素含量的影响

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。     

碳纳米管类型对CNTs/Lyocell复合纤维结构与性能的影响

分别采用单壁碳纳米管（SWNTs）和多壁碳纳米管（MWNTs）这两种碳纳米管（CNTs）制备不同的CNTs/Lyocell复合纤维,探讨了碳纳米管类型对复合纤维的结构与性能的影响。结果表明,碳纳米管类型并未影响CNTs/Lyocell纤维的结晶结构,质量分数为1%的SWNTs或MWNTs在Lyocell基体中分布都比较...     

利用同步辐射X射线衍射研究家蚕的纺丝过程

利用同步辐射广角X射线衍射对五龄家蚕、解剖后的蚕腺体,以及脱胶丝进行了测试,研究了干燥过程及拉伸过程中腺体内丝素蛋白有序态结构的演变。结果表明,蚕头部吐丝口附近的纺丝液形成了与silkⅠ、silkⅡ晶体结构相关的有序排列;湿态腺体在干燥过程中,水分的流失也会导致丝素蛋白有序态结构的形成,丝素蛋白构象转变成β 反平行折叠,并趋于形成完整的silkⅡ层状晶体结构;拉伸作用为丝素蛋白成纤的主要诱导因素,并使丝素蛋白有序态结构发生改变。     

氯化铵改性Lyocell纤维的制备及其热处理

研究了不同NH4Cl含量的纤维素／NMMO·H2O溶液的流变性能，在此基础上制备了NH4Cl改性Lyocell初生纤维，并探讨了NH4Cl添加量及后续热处理对纤维结构与性能的影响。结果发现：随着NH4Cl添加量的增加，纤维素溶液体系的表观黏度、结构化程度、表观相对分子质量增加而表观相对分子质量分布变窄。结合广角X-射线衍射和双折射分析结果还发现：对Lyocell纤维采用NH4Cl改性或进一步结合热处理，都可以有效提高纤维的结晶度和取向度，完善最终纤维的聚集态结构。对纤维的性能分析结果表明：在本研究条件下，当NH4Cl添加量为5％时，经适当条件热处理后，最终得到Lyocell纤维断裂强度7．21cN／dtex、初始模量92．6cN／dtex、干热收缩率小于0．8％，并且蠕变率也有一定的下降．     

两种咪唑型离子液体对纤维素的溶解及纺丝性能的比较

以1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐（[EMIM]Ac）和1-丁基-3-甲基咪唑氯盐（[BMIM]CI）两种咪唑型离子液体为溶剂，研究比较了它们对纤维素的溶解性能及其溶液的纺丝加工性能。结果发现：两种离子液体均能在一定条件下溶解纤维素，但[EMIM]Ac较[BMIM]Cl对纤维素具有更低的溶解温度和更快的溶解速率。从流变分析还发现：纤维素/[EMIM]Ac溶液与纤维素/[BMIMCl溶液均为切力变稀流体，相同条件下纤维素/[EMIM]Ac溶液的黏度远低于纤维素/[BMIM]Cl溶液，使其可在相对低的温度下纺丝。此外，GPC分析结果表明：纤维素在用[EMIM]Ac溶解及纺丝过程中降解程度较小，而用[BMIM]Cl进行溶解纺丝时，降解作用则较明显。对纤维结构与力学性能的分析结果进一步表明：与相同喷头拉伸比下制得的[EMIM]Ac法再生纤维素纤维相比，[BMIM]Cl法再生纤维素纤维的聚集态结构相对较完善，结晶度与取向度更高些，从而使其力学性能也相对较好。     

再生丝素/丝胶共混蛋白水溶液的静电纺丝

采用静电纺丝方法制备了再生丝素/丝胶共混纤维,分析了共混配比对再生丝素/丝胶水溶液流变性能和静电纺可纺性的影响,通过扫描电镜、拉曼光谱和DSC等手段研究了所得纤维的形态和微细结构及其力学性能。研究结果表明:随着溶液中丝胶含量的增加,体系的表观粘度增大,静电纺纤维的直径减小且直径分布变窄;并且丝胶的存在有利于丝素蛋白从无规卷曲或α-螺旋结构向β-折叠结构转变,由此可提高静电纺纤维的力学性能。     

再生丝素蛋白结晶及生物应用

结晶化的丝蛋白具有高韧性和强度，是一种高性能材料，对其结构和功能的不断研究，有可能设计出在性能上接近或超过天然丝蛋白的新型材料。文章探讨了再生丝素蛋白结晶结构及其形成方法，包括变温法、有机溶剂诱导法、稀土金属配位结晶法等，同时介绍了一种存在于油-水界面处的新型液晶态丝蛋白，这一发现为通过液晶纺丝开发出新型高强再生丝素蛋白纤维奠定了基础。最后论述了丝素蛋白作为生物医用材料的广阔应用前景。     

蚕腺体内丝素蛋白溶液的形态和构象研究

用扫描电子显微镜(SEM)观察了吐丝前与吐丝中蚕腺体内丝素蛋白溶液的形态，并用拉曼光谱进一步表征了丝素分子的构象。由此可以推论，丝素蛋白在腺体内存在球状物逐渐溶合为丝素溶液的熟化过程，这导致溶液的黏度逐渐降低，并出现液晶现象。研究结果进一步表明，丝纤维的β折叠构象并不完全是由蚕在吐丝时的剪切和拉伸作用形成的，蚕中部丝腺前段内的丝素溶液内已形成一定量的β折叠构象。     

纺程加张力对PET纤维结构形成的影响

在熔融纺丝过程中,纺程张力是控制纤维结构形成的重要结果参数之一。大多数工艺参数都间接地或直接地反应在张力上,而张力又直接影响纤维的结构形成过程。本文采用在纺程上施加一定张力(0.10～0.15GPa)的方法,获得了强力较高的纤维。借助经典的测试分析方法,研究纺程加张力对纤维结构形成及性能的影响。结果表明:纺程加张力对纤维的结晶形成影响较小;而对纤维的取向结构,尤其是无定形取向结构有很大的促进作用。在施加的张力范围内,纤维的无定形取向因子f_(am)可达到0.53～0.72,比常规速纺PET纤维的无定形取向f_(am)高得多。这说明了PET在一定条件下取向与结晶可以分别进行;高取向的纤维更容易结晶.