海藻酸钠/碳纳米管复合纤维的制备及力学性能研究

通过硫酸和硝酸混合溶液对碳纳米管进行酸化改性,采用傅里叶红外光谱证实在碳纳米管上成功引入了羧基、羟基亲水基团,提高了其在水中的分散均匀性。将碳纳米管分散液与海藻酸钠水溶液混合形成均匀的海藻酸钠/碳纳米管纺丝原液,采用湿法纺丝的工艺,以针管注射的方式将纺丝原液注入到氯化钙的凝固浴中,制备得到海藻酸钠/碳纳米管复合纤维。采用场发射扫描电镜观察了复合纤维的形貌,并分析了不同碳纳米管负载量的复合纤维力学性能。结果表明:当碳纳米管负载量达到11%时,复合纤维拉伸强度达到最大值410 MPa,有效提高了海藻酸钠纤维的拉伸强度。     

一种海藻酸钠／碳纳米管复合纤维的制备方法

本发明公开了一种海藻酸钠／碳纳米管复合纤维的制备方法,包括以下步骤：将质量分数浓度为2％～7％的海藻酸钠溶液经充分预溶解、溶解,然后在海藻酸钠溶液中混入与海藻酸钠质量分数为0．5％～100％的碳纳米管,并经过充分混合、超声分散,得到分散良好的海藻酸钠／碳纳米管纺丝液,将上述纺丝液经次氯酸钠或双氧水等调节粘度、过滤、脱泡...     

溶液参数对静电纺丝PAN@PS复合纳米纤维形貌及结构的影响

采用同轴静电纺丝技术,以聚丙烯腈(PAN)溶液为核层、聚苯乙烯(PS)溶液为壳层,制备了PAN@PS复合纳米纤维。研究了纺丝液浓度、溶剂种类对PAN@PS复合纳米纤维形貌和结构的影响。结果表明:PS/四氢呋喃(THF)作为壳层溶液的复合纳米纤维(PAN@PS/THF)可获得相界面清晰的同轴纤维。随PS纺丝液浓度的增加,纤维的直径先增大后有所减小,整体呈现递增的趋势,当PS/THF质量分数为20%时,纤维直径约为693 nm且表面光滑。而以质量分数为20%的PS/二甲基甲酰胺(DMF)为壳层溶液的复合纳米纤维(PAN@PS/DMF)直径有所增加且纤维表面凹凸不平,呈现双相连续的结构。因此,在静电纺丝过程中,可以通过改变纺丝液的参数来调节纤维的形貌和结构。     

海藻酸钠-壳聚糖微胶囊的制备

对海藻酸钠-壳聚糖交联法制备微胶囊的条件进行了研究,考察了海藻酸钠浓度、壳聚糖浓度、氯化钙浓度、p H值和温度对微胶囊粒径、形态和强度的影响,确定了实验室制备微胶囊的最佳条件为:海藻酸钠浓度1.5%,壳聚糖浓度0.75%,氯化钙浓度5.0%,壳聚糖溶液的p H值和温度分别为5.4和25℃。     

羧甲基纤维素/海藻酸钠/壳聚糖复合膜的制备及其性能测定

根据海藻酸钠、羧甲基纤维素良好的成膜性和壳聚糖优异的抗菌性,将此三种基材复合制备一种具有抗菌功效的新型食品包装材料,用以减少塑料袋的使用,缓解环境压力。将海藻酸钠与壳聚糖、甘油混合后溶于醋酸,配制成海藻酸钠/壳聚糖混合溶液,将此混合溶液与羧甲基纤维素溶液按85∶15的质量比混匀,流延至玻璃板后60℃烘干,用CaCl_2溶液交联风干后制得羧甲基纤维素/海藻酸钠/壳聚糖复合膜。通过单因素实验结果选择三种基材的较优质量分数,再结合正交实验结果选择各质量配比的最佳组合。当海藻酸钠质量分数为1.5%、羧甲基纤维素质量分数为0.5%、壳聚糖质量分数为1.5%时,该复合膜的拉伸强度、水蒸气透过率、断裂伸长率等指标较优,壳聚糖的存在也能较好地抑制微生物的生长和繁殖。羧甲基纤维素/海藻酸钠/壳聚糖复合膜具有良好的抗菌性,将其应用于食品的包装具有广阔发展前景。     

海藻酸钠/羧甲基壳聚糖纺丝溶液的流变性能

采用RT-2000毛细管流变仪,研究了海藻酸钠(SAL)/羧甲基壳聚糖(CMCS)纺丝溶液的流变性能。结果表明:SAL/CMCS纺丝溶液是切力变稀型流体,随着剪切速率(γ)的增加,纺丝溶液的表观粘度(η_a)下降;随着纺丝液中CMCS含量的增加,SAL/CMCS纺丝溶液的η_a和结构粘度指数(△η)下降,非牛顿指数(n)增大;随着纺丝液温度的升高,SAL/CMCS纺丝溶液的η_a和△η下降,n增大。纺丝过程中应控制SAL/CMCS纺丝溶液的温度为35℃,纺丝溶液中CMCS质量分数为15%较适宜。     

羧甲基壳聚糖/海藻酸钠复合止血微球制备工艺研究

采用羧甲基壳聚糖和海藻酸钠为基质原料,以戊二醛与氯化钙为复合交联剂,采用乳化交联法制备复合止血微球。以其溶胀率为指标,通过单因素实验研究复合止血微球制备的影响因素;基于单因素实验结果,采用BoxBehnken响应面法(RSM)优化制备工艺。结果表明,复合微球的最佳工艺条件为:羧甲基壳聚糖/海藻酸钠质量比为1∶1,5%氯化钙8 mL,乳化剂Span-80浓度2%。在此条件下,复合微球的溶胀率为302.62%,具有显著的体外促凝血活性。     

海藻酸钙/纳米TiO_2共混纤维的制备与表征

将含固体质量分数为5%的海藻酸钠纺丝原液与纳米二氧化钛(TiO2)水分散液均匀混合,制得海藻酸钠/纳米TiO2混合纺丝原液,采用湿法纺丝,通过氯化钙凝固浴,经拉伸、水洗,制备了海藻酸钙/纳米TiO2共混纤维,研究了纳米TiO2含量对共混纤维结构及性能的影响。结果表明:纳米TiO2的加入,提高了共混纤维的力学性能;加入质量分数为0.5%的纳米TiO2,海藻酸钙大分子链上的红外特征吸收峰峰形明显变宽,共混纤维的力学性能最佳,断裂强度为2.93 cN/dtex,断裂伸长率为7.34%,优于海藻酸钙纤维;添加纳米TiO2质量分数为3%时,纳米TiO2在共混纤维中仍能较好的分散,且纤维表面光滑。加入纳米TiO2后,共混纤维的热稳定性提高。     

羧甲基壳聚糖/海藻酸钠复合止血微球制备工艺研究

采用羧甲基壳聚糖和海藻酸钠为基质原料,以戊二醛与氯化钙为复合交联剂,采用乳化交联法制备复合止血微球。以其溶胀率为指标,通过单因素实验研究复合止血微球制备的影响因素;基于单因素实验结果,采用BoxBehnken响应面法(RSM)优化制备工艺。结果表明,复合微球的最佳工艺条件为:羧甲基壳聚糖/海藻酸钠质量比为1∶1,5%氯化钙8 mL,乳化剂Span-80浓度2%。在此条件下,复合微球的溶胀率为302.62%,具有显著的体外促凝血活性。     

温度/pH双敏型羧甲基壳聚糖/海藻酸钠凝胶微球的制备

以羧甲基壳聚糖和海藻酸钠为基材,氯化钙和戊二醛混合液为交联剂,制备温度/p H双敏型凝胶微球。以溶胀度为主要考察指标,采用单次单因子法得到了较适宜的制备条件:2%的羧甲基壳聚糖/海藻酸钠混合溶液和5%的氯化钙/戊二醛混合交联剂的配比均为1∶1(质量比),交联剂的p H为6.8⁷.4,交联温度为40℃。在此条件下制得的凝胶微球,溶胀度随p H和温度的升高均表现出先升高后降低的趋势,当p H和温度分别为7.4和45℃时溶胀度最大,具有明显的p H和温度敏感性,适用于作为药物控释载体材料。     

壳聚糖长丝研制初步试验

介绍了壳聚糖纤维的主要特性、开发应用,试验探讨了壳聚糖长丝纺制的技术关键,诸如壳聚糖溶剂乙酸浓度的选择、壳聚糖溶液的浓度、助剂粕赶择、纺丝喷丝头孔道参数、喷丝头抽伸、丝条拉伸、凝固浴条件组合等。壳聚糖长丝研制试验表明：采用乙酸溶剂制备壳聚糖溶液,溶液的物化性能稳定、成纤性良好。     

温度/pH双敏型羧甲基壳聚糖/海藻酸钠凝胶微球的制备

以羧甲基壳聚糖和海藻酸钠为基材,氯化钙和戊二醛混合液为交联剂,制备温度/p H双敏型凝胶微球。以溶胀度为主要考察指标,采用单次单因子法得到了较适宜的制备条件:2%的羧甲基壳聚糖/海藻酸钠混合溶液和5%的氯化钙/戊二醛混合交联剂的配比均为1∶1(质量比),交联剂的p H为6.8~7.4,交联温度为40℃。在此条件下制得的凝胶微球,溶胀度随p H和温度的升高均表现出先升高后降低的趋势,当p H和温度分别为7.4和45℃时溶胀度最大,具有明显的p H和温度敏感性,适用于作为药物控释载体材料。     

明胶、海藻酸钠、水溶性壳聚糖对螺旋静电纺丝可纺性及纤维形貌的影响

以水为溶剂,采用明胶、海藻酸钠、水溶性壳聚糖及其混合物进行螺旋静电纺丝,考察溶液粘度、电导率、表面张力对螺旋静电纺丝的影响。研究发现:明胶、明胶/海藻酸钠、明胶/水溶性壳聚糖静电纺丝,可得到直径分别为176nm、112nm、103nm的光滑连续纤维;海藻酸钠具有较高的电导率,纺丝得到平均直径为93nm的超细纤维;纯的水溶性壳聚糖,由于具有较高的表面张力,在收集器上仅得到细小的液滴。结果表明:溶液粘度、电导率直接影响纺丝纤维的形态,而表面张力的大小则关系到溶液的可纺性。     

海藻酸钠/聚乙烯醇/银复合纤维的静电纺丝

采用静电纺丝方法,在不同海藻酸钠/聚乙烯醇质量比、含银量、纺丝电压、纺丝液流速、接收距离条件下,制备了海藻酸钠/聚乙烯醇/银复合纤维,利用扫描电镜分析了纤维直径分布及形态。结果表明:海藻酸钠与聚乙烯醇的质量比和含银量对复合纤维成纤性和纤维形态的影响较为显著。海藻酸钠与聚乙烯醇质量比为2∶8、银占溶质质量分数的0.1%、纺丝电压为20 kV、纺丝液流速为0.1 mL/h、接收距离为8 cm时,纺丝效果最佳,纤维形态最好。     

聚乙烯醇及其共混液的电纺性研究

研究了聚乙烯醇(PVA)的浓度、纺丝电压和固化距离对PVA静电纺丝的影响。扫描电镜等结果显示:PVA的浓度(质量体积百分数)为5%￣8%、纺丝电压为6.6￣15kV和固化距离为5￣25cm时适合静电纺丝。PVA分别与海藻酸钠、可溶性淀粉和壳聚糖的混合溶液在一定浓度范围内可纺性好,可得到具有较好纤维形态的纤维。     

4A沸石对海藻酸钠壳聚糖复合微球性能的影响

以壳聚糖和海藻酸钠为原料，4A沸石为结构改良剂，采用复凝聚法制备4A沸石/海藻酸钠/壳聚糖复合微球，利用显微镜、扫描电镜、红外光谱和X射线衍射等对复合微球进行了表征，并考察了4A沸石对复合微球成球性能和溶胀性能的影响。结果表明，随着4A沸石添加量的增加复合微球的质量和粒径也增大，添加4A沸石有利于复合微球成球，成球率最高达到98.5%，且冷冻干燥后粒径均匀、球形规则。在不同pH和温度条件下，4A沸石对复合微球能有效抑制微球的大量溶胀，同时保持良好的pH和温度敏感性。4A沸石可以作为药物控释体系中的结构改良剂进一步研究应用。     

纤维素与透明质酸、肝素、丝素、甲壳素湿纺复合生物纤维的制备与性能研究

室温下,将再生纤维素与透明质酸(HA)、肝素(Hep)、丝素(SF)、甲壳素(N-ACS)等的复合纤维的纺丝液溶于NaOH溶液中,通过喷丝头(孔径0.1mm)喷入含有40%~43%硫酸铵的10%硫酸溶液中,得到产率为75%~98%的新型白色、柔韧性较好的复合生物纤维。FT-IR结果显示,复合纤维组分间存在物理吸附和氢键相互作用;少量的HA、Hep、SF和N-ACS等纤维的添加可增加复合纤维的韧能,其中纤维素-SF复合纤维在SF含量为10%时纤度为9.9旦,韧度值为1.08g/旦,伸长率为35.0%,机械性能相对最好。SEM图像中可以看出复合纤维表面呈现条纹、鳞状、填充和均匀包覆的结构,复合纤维间存在一定的相容性;复合纤维直径为19~55μm,密度为0.1~0.36旦/μm。     

阿维菌素凝胶微球制备及其缓释性能研究

以壳聚糖(CS)和海藻酸钠(ALG)为包封材料,以阿维菌素(AVM)为芯材,采用锐孔法制备了阿维菌素-海藻酸钠-壳聚糖微球,考察了海藻酸钠质量分数、壳聚糖质量分数、氯化钙质量分数和芯壁体积比(质量分数1%的阿维菌素乳液与质量分数3%海藻酸钠溶液的体积比)对微球形态及包埋率的影响,利用SEM、FTIR等对微球结构及性质进行了表征,并考察了其在土壤中的缓释性能和释药机制。结果表明,经优化的制备条件为:海藻酸钠、壳聚糖及氯化钙的质量分数分别为3%、0.6%及5%,芯壁体积比为1∶2,制备的载药微球形状规整,成球性良好,粒径约0.7 mm,载药量31.65%,包埋率83.81%;红外光谱分析显示,芯壁材料之间除氢键外,没有发生化学作用。所制备的阿维菌素微球在土壤中具有缓释特性,42 h累积释药率达到82.06%,之后药物释放减缓。药物释放特性符合Riger-Peppas模型,释放机理为Fick扩散。     

湿法纺丝用喷丝头的结构与材质及性能

介绍了湿法纺丝用喷丝头的结构、材料及性能。湿法纺丝用喷丝头的形状主要为帽子形,孔径为0.05～0.12 mm,采用圆锥形和圆弧形两种孔形。喷丝头的材质主要为金、铂、铑、钽等,其中金铂合金喷丝头耐腐蚀性能好、强度和硬度高、纺丝质量好,但价格昂贵;钽喷丝头价格便宜,但硬度较低、使用寿命短、可纺性差。通过对钽喷丝头进行表面渗氮处理并镀膜的复合钽酸锂镀膜钽喷丝头、金刚石镀膜钽喷丝头已实现在不降低纺丝品质的前提下对金铂合金喷丝头的替代,并广泛应用于湿法纺丝,但在一些特种纤维、高端纤维领域,镀膜钽喷丝头依然无法取代金铂铑合金喷丝头。低成本、高硬度、抗腐蚀是未来湿法纺丝用喷丝头的研究发展方向。     

生产醋酸纤维一些技术问题探讨

就用于香烟滤嘴的醋酸纤维丝束生产过程中,在纺丝原液中添加混合助剂对原液过滤与纺丝的影响、加助滤剂强化纺丝原液过滤,以及对纺丝喷丝头的清洗处理等技术问题进行探讨。在纺丝原液中添加助剂,原液的过滤压力降低,不仅可大幅度延长滤材使用周期,而且提高纺丝可纺性。三步清洗法清洗喷丝头,不仅清洗效果好,还缩短了清洗时间,且可使喷丝头使用寿命延长。