海藻酸钠/聚乙烯醇/羟基磷灰石复合纤维制备工艺及其性能

以溶液纺丝法制备了海藻酸钠/聚乙烯醇/羟基磷灰石复合纤维,采用正交试验法和单因素分析法对复合纤维制备工艺与断裂强度和镉离子吸附量的关系进行研究。结果表明,SA与PVA质量分数为6%、SA与PVA质量比为4∶1、凝固浴CaCl2质量分数为2%、凝固浴温度为60℃、纺丝头牵伸比为2倍时纤维的吸附量最大。随着羟基磷灰石含量的增加,复合纤维对镉离子吸附量大幅度提高。     

高强度海藻酸盐纤维的制备及其结构与性能研究

采用湿法纺丝方法制备了断裂强度达3．25cN／dtex的海藻酸盐纤维。并通过正交实验研究海藻酸钠浓度、凝固浴浓度、凝固浴温度等工艺条件对纤维断裂强度的影响．得到了制备高强度海藻酸盐纤维的最佳工艺条件：纺丝液质量分数为5％,凝固浴质量分数为4％,凝固浴温度为40℃．然后采用扫描电子显微镜、红外光谱仪、X射线衍射仪、热重分析仪、锥形量热计等手段研究了该纤维的结构与性能．     

纺丝工艺对水解聚丙烯腈/羟基磷灰石复合纤维强力的影响

采用湿法纺丝法制备了水解聚丙烯腈/羟基磷灰石复合纤维,考察了凝固浴成分比例、凝固浴温度、凝固浴中碱浓度、冷牵伸比、热牵伸比及二浴水解时间等工艺因素对聚丙烯腈/羟基磷灰石复合纤维强力的影响。研究结果表明,水解聚丙烯腈/羟基磷灰石复合纤维具有可纺性,具有良好的强力。在NaOH水溶液/二甲基亚砜质量比为2∶8、NaOH水溶液浓度1mol/L、凝固温度10℃、喷丝头牵伸比1∶2、冷牵伸比1∶2、热牵伸比8倍和无二浴水解的条件下,所制备的水解聚丙烯腈/羟基磷灰石复合纤维具有很好的强力。     

氧化石墨烯/海藻酸钙复合纤维的制备与性能研究

为了解决以纯海藻酸钠制备的海藻酸盐纤维力学性能差的问题,本文采用改进的霍姆斯法合成氧化石墨烯(graphene oxide,GO),利用透射电子显微镜和红外光谱对GO的形态结构进行表征分析。并以氯化钙为凝固浴,对含GO的海藻酸钠水溶液进行湿法纺丝,制备了GO/海藻酸钙复合纤维,并考察复合纤维的表面和内部形态、拉伸性能及阻燃性能。研究结果表明,复合纤维径向表面存在凹陷、断面质地均匀,GO的引入使海藻酸钙纤维的断裂强度和断裂伸长率明显提高。当氧化石墨烯的质量分数为1%时,断裂强度为海藻酸钙纤维的162%,断裂伸长率为海藻酸钙纤维的203%。另外与纯海藻酸钙纤维相比,复合纤维的阻燃性能得到进一步提高。同时也表明在海藻酸钙纤维中加入一定量的GO,海藻酸钙复合纤维的力学性能和阻燃性能得到很大的提升,使海藻酸钙纤维具有更加广泛的应用前景。     

聚乙二醇二丙烯酸酯改性海藻酸盐纤维的结构与性能

为提高海藻酸钠(SA)纤维的强度,以SA为第1组分,聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)为第2组分,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,水为溶剂,采用"一锅法"经自由基聚合反应制得具有半互穿网络结构的纺丝液;以氯化钙水溶液为凝固浴,采用湿法纺丝工艺制备得到具有PEGDA化学交联和SA离子交联双网络互锁结构的SA/PEGDA复合纤维。采用数显黏度计、电子单纤强力仪、傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪和扫描电子显微镜等对纺丝溶液的流动性能和改性纤维的化学结构、力学性能、结晶性能及表面形貌等进行表征。结果表明,随着柔性大分子链PEGDA的引入,纺丝液表观黏度大幅降低,当PEGDA质量分数为15%,表观黏度由纯SA溶液的7.53 Pa·s降至1.00 Pa·s;1倍牵伸下,PEGDA质量分数为10%时,SA/PEGDA复合纤维断裂强度达到最大值2.64 cN/dtex,相比于纯SA纤维提高了21.1%;SA/PEGDA复合纤维内部分子链主要以非晶聚集态形式存在,随着PEGDA含量的增加,纤维内部微晶区的比例增大;PEGDA的引入使SA/PEGDA复合纤维表面沟槽宽度略有降低,表面原纤化结构减少,表面变得更为致密光滑。     

甘蔗渣纤维素再生纤维的制备与性能研究

以甘蔗渣中提取的纤维素为原料,1-烯丙基-3-甲基咪唑氯离子液体为溶剂,采用干湿法纺丝工艺制备甘蔗渣纤维素再生纤维。研究纺丝液浓度、温度、空气层距离、凝固浴温度对再生纤维断裂强度的影响,确定最佳纺丝工艺。采用红外光谱、X射线衍射、单纤维强力、热重分析、扫描电镜等测试方法对纤维的结构与性能进行测试分析。实验再生纤维的最佳制备工艺条件如下：纺丝液的浓度为4名,纺丝液温度为90℃,空气层距离为10mm,凝固浴为20℃的蒸馏水,纤维牵伸倍数为1．2。此时,纤维的断裂强度最大,为2．52cN／dtex,回潮率为14．80％。     

南极磷虾蛋白的提取及其复合纤维的性能

研究了南极磷虾蛋白质的碱提取工艺。将南极磷虾蛋白质溶液与海藻酸钠溶液共混,并纺丝制备了复合纤维,研究了制备工艺条件与复合纤维力学性能的相关性,考察了共混纤维的热稳定性。南极磷虾蛋白质的提取的最优工艺为:NaOH质量分数为2%,反应时间5h,反应温度70℃。采用FTIR、XRD分析了南极磷虾蛋白质的结构。FTIR表明磷虾提取物具有蛋白质的特征,属于磷虾蛋白。XRD表明自然析出的蛋白质结构规整,结晶度高;在30℃凝固浴中纺丝纤维强度和断裂伸长最好,分别达到1.14cN/dtex、15.1%。     

海藻/角蛋白复合纤维的制备与表征

以鸡毛为原料通过酸碱法和氧化法结合提取羽毛角蛋白(FK),再将角蛋白与海藻酸钠(SA)混合制备SA/FK复合溶液,经纺丝成型制备出SA/FK复合纤维,用FT-IR、XRD、SEM等方法对纤维中分子间作用力以及纤维的力学性能和表面形貌进行了表征。结果表明,溶液黏度随pH升高而降低;SA/FK复合纤维中分子间氢键作用随pH升高而下降;凝固浴质量分数为5%时,SA/FK复合纤维断裂强度最高,为1.96 cN/dtex;纤维表面具有数目较多且分布不均的沟槽结构,此结构有利于提高纤维的吸湿性和透气性。     

氧化石墨烯改性海藻酸纤维的结构与性能研究

针对以纯海藻酸钠制备的海藻酸纤维力学性能不理想的问题,本文采用改进的霍姆斯法合成了氧化石墨烯(graphene oxide,GO),并以盐酸溶液作为凝固浴,对添加了GO的海藻酸钠溶液采用湿法纺丝,成功制备了GO改性海藻酸纤维,并考察了改性纤维的结构特征(化学结构、微观结构与聚集态结构)、力学性能、阻燃性能及吸附性能。研究结果表明,改性纤维在径向表面上分布有不规则的沟壑、横截面形貌同样不规整,GO的加入使改性纤维的断裂强度及断裂伸长率明显提高。当GO的质量分数为5%时,断裂强度为普通海藻酸纤维的199%,断裂伸长率为普通海藻酸纤维的125%。而且与普通的海藻酸纤维相比,改性纤维的阻燃性能获得了极大的提升,同时,对二价铜离子保持着良好的吸附性。该研究为制备功能型海藻酸纤维提供了理论参考。     

含活性炭的腈氯纶纤维纺丝工艺研究

用无机活性炭与丙烯腈一偏氯乙烯共聚体共混，以二甲基甲酰胺（DMF）为溶剂纺制了腈氯纶吸附与阻燃纤维．文中研究了活性炭作为无机共混添加物在腈氯纶纺丝原液中的分散性和活性炭含量及纺丝工艺参数等对纤维机械性能的影响，并以此确定了最佳工艺参数．结果表明，适合纺丝的活性炭微粉平均粒径约为0．8μm；且所添加的活性炭质量分数不应超过30％；纺丝最佳工艺参数为喷丝速度9．55m／min．凝固浴温度6℃，凝固浴中DMF质量分数55％，拉伸浴温度70℃，牵伸速度3．33m／min．     

凝固浴对蓄热调温聚丙烯腈纤维性能的影响

以聚酰胺石蜡相变微胶囊(MEPCM)为相变材料,硫氰酸钠(NaSCN)水溶液为溶剂,通过湿法纺丝工艺制备MEPCM质量分数为16.7%的蓄热调温聚丙烯腈纤维,考察了凝固浴中NaSCN质量分数对纤维性能的影响。随着NaSCN质量分数的增大,纤维的线密度增大,断裂强度、热收缩率和沸水收缩率下降,断裂伸长率和钩接强度先增大后减小。通过实验分析确定最佳NaSCN质量分数为10%,在此条件下制备的蓄热调温聚丙烯腈纤维强度为1.35cN/dtex,热焓值为26.0J/g,MEPCM在纤维中的热效率达到78.4%,具有良好的物理机械性能和较好的蓄热调温性能。     

以[Gly]Cl离子液体为溶剂制备壳聚糖纤维

以甘氨酸和36％盐酸为原料合成出甘氨酸盐酸盐离子液体,并采用间歇碱处理方式对壳聚糖原料进行处理,制备出高脱乙酰度壳聚糖.将高脱乙酰度壳聚糖溶解于离子液体的水溶液中制备出合适黏度的纺丝液,经湿法纺丝将其纺制成纤维,再对纤维进行一定程度的表面交联,可得到较好力学性能的壳聚糖纤维.结果表明,壳聚糖的质量分数(相对于3％离子液...     

可食纤维水溶包装膜的研制

为了研制一种成本低、性能好、应用广泛的可食纤维水溶包装膜，以抗拉强度、折痕、吸水率、感官指标、溶解速度及水滴漏时间作为考察膜的指标，研究了CMC、豆腐渣、海藻酸钠、CM、蜂蜡、甘油等原料组分不同的添加量对膜性能的影响。通过单因素试验及正交试验，确定可食纤维水溶包装膜配方为(以下均为质量分数)：CMC1．5％、豆腐渣4％、海藻酸钠2％、CM0．5％、蜂蜡0．5％、甘油1．5％。用此配方生产的可食纤维水溶包装膜强度可达24MPa，且具有表面光滑、溶解速度快、吸水率低、阻水性好等特点。     

The coagulation process of nascent fibers in PAN wet-spinning

The evolvement of microstructure and properties of nascent fibers during coagulation process in the polyacrylonitrile (PAN) wet-spinning and the effect of coagulation bath conditions on the structure and properties of the nascent fibers were investigated by the means of X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM), fiber fineness machine, fiber tensile strength machine, etc. The experimental results indicate that the nascent fibers become denser and have fewer inner defects, the diameter of nascent fibers shrink and the crystallization degree of nascent fibers gradually increases with the increasing of coagulation time. Too large spinning tension leads to grooves occurring on surface of fibers. To obtain circular cross-section of nascent fibers the optimal coagulation conditions are 50 °C, 65% (concentration) and 0.9 (draw ratio).     

凝固浴中加入碳纳米管对ＰＡＮ碳纤维原丝结构性能的影响

在凝固浴中加入经酸处理的多壁碳纳米管（MWNTs）,制得多壁碳纳米管-聚丙烯腈纤维,并对其进行了表征．结果表明：在凝固浴中加入酸处理MWNTs,对填补PAN碳纤维原丝内部的微孔有明显的作用;对PAN原丝的结晶结构几乎没有影响;降低了原丝的晶区取向;提高了原丝的断裂强度、断裂伸长率及拉伸韧度．     

海藻酸钠海绵的制备及其药物控释性能

通过对海藻酸钠溶液进行冷冻干燥,以氯化钙为交联剂,制备出海藻酸钠海绵,再以此海绵为载体,负载环丙沙星,制得载药海藻酸钠海绵。研究了海藻酸钠溶液质量分数对海绵力学性能与吸水性能的影响,探究其对载药海绵的药物释放的影响。并进一步探索了载药海绵在不同外加电压下的药物释放行为。结果表明,随着海藻酸钠溶液质量分数的提高,所制得的海藻酸钠海绵的吸水率和吸水速度呈现先增加后减小的趋势,当海藻酸钠溶液质量分数为2.5%时,所得的海藻酸钠海绵的吸水率和吸水速度达到最大,药物释放率最高。海绵的药物释放速度和药物释放量随着电压的增大而加快,表明外加电压可以改变载药海绵的药物释放速率和释放量,从而为载药海藻酸钠海绵提供新的药物控释方法。