聚乳酸/聚3-羟基丁酸-戊酸酯共混纤维及其雪尼尔纱的染色动力学

为进一步了解生物可降解聚乳酸/聚3-羟基丁酸-戊酸酯(PLA/PHBV)共混纤维及其雪尼尔纱的染色性能，提高对含生物可降解聚酯纤维雪尼尔纱染色技术的可控性，研究了PLA/PHBV纤维及PET/(PLA/PHBV)雪尼尔纱的染色性能，探究了C. I.分散红60在雪尼尔纱及其原材料纤维上的染色动力学，并对各纤维的生物可降解性能进行了研究。结果表明：C. I.分散红60在PLA/PHBV纤维及PET/(PLA/PHBV)雪尼尔纱上的上染率随着温度的升高而明显提升，但为兼顾纤维的力学性能，染色温度不宜超过110℃;C. I.分散红60在PET纤维、PLA/PHBV纤维及雪尼尔纱3种材料上的吸附均符合准二级动力学方程，其在PLA/PHBV纤维上的染色平衡吸附量最高，在PET纤维上的最低，并且随着染色温度升高，C. I.分散红60在3种材料上的染色速率加快，半染时间缩短，扩散系数增大；各纤维的降解效率均随土埋时间的延长而提高，其中PLA/PHBV纤维的降解性能最好，PLA纤维次之，且PLA或PLA/PHBV生物可降解聚酯纤维的存在，可加快PET纤维的降解速率。     

PLA/PHBV共混长丝织物的性能及染整工艺北大核心

介绍了PLA/PHBV纤维的性能,并根据其特性设计了共混长丝织物的前处理、染色、热定形等工序的工艺条件。试验结果显示,与PLA纤维相比,PLA/PHBV纤维由于耐热性能的下降,其染整加工温度较低,同时热收缩和阻燃性能也明显改善。采用高温退浆酶和双氧水对PLA/PHBV织物进行退浆,退浆效果好,织物损伤较小,且手感柔软、丰满及光洁度好。在温度90~100℃条件下,采用ACE型分散染料对PLA/PHBV共混长丝织物进行染色,织物色泽鲜艳,耐水洗色牢度达3~4级,耐摩擦色牢度达4~5级。由于PLA/PHBV纤维对温度特别敏感,其热定形温度为120~130℃、时间为30~60 s比较合适。     

生物可降解聚（3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸共聚酯）/聚乳酸共混物的相容性和结晶性

针对聚（3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸共聚酯）（PHBV）热稳定性差、易分解的问题,通过与聚乳酸（PLA）采用熔融共混的方法制备了不同混合比例的的PHBV/PLA共混物,借助差示扫描量热仪、热重分析仪、动态热机械分析仪和X射线衍射仪研究了PHBV/PLA共混物的相容性、热学性能和结晶性等,并用热台偏光显微镜观察了PHBV/PLA共混物的动态热结晶过程。结果表明：PHBV/PLA共混物呈现分离的熔融温度和玻璃化转变温度,X射线衍射曲线上没有出现新的衍射峰,说明PHBV和PLA的相容性较差;PLA的加入提高了PHBV的热稳定性能,拓宽了PHBV的熔融加工窗口;随着共混物中PLA比例的增加,共混物的结晶相由“海-岛”相逐渐变成两聚合物分别连续成相。     

PLA/PHBV共混长丝织物的性能及染整工艺

介绍了PLA/PHBV纤维的性能,并根据其特性设计了共混长丝织物的前处理、染色、热定形等工序的工艺条件。试验结果显示,与PLA纤维相比,PLA/PHBV纤维由于耐热性能的下降,其染整加工温度较低,同时热收缩和阻燃性能也明显改善。采用高温退浆酶和双氧水对PLA/PHBV织物进行退浆,退浆效果好,织物损伤较小,且手感柔软、丰满及光洁度好。在温度90～100℃条件下,采用ACE型分散染料对PLA/PHBV共混长丝织物进行染色,织物色泽鲜艳,耐水洗色牢度达3～4级,耐摩擦色牢度达4～5级。由于PLA/PHBV纤维对温度特别敏感,其热定形温度为120～130℃、时间为30～60 s比较合适。     

熔喷非织造用聚(3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸共聚酯)/聚乳酸双组分生物降解材料的可纺性能

采用熔融共混法制备了质量比为100/0、75/25、50/50、25/75、0/100的熔喷非织造用PHBV/PLA共混材料,分别采用热重分析法（TG）、熔融指数法（MFI）、热台偏光镜法（POM）和毛细管流变法对共混材料的可纺性能进行了研究,并对其初生纤维的纺丝性能给予了初步评价。研究表明：PHBV的热稳定性差、加工窗口窄且熔体流动性差,PHBV/PLA共混材料的热稳定性和熔体流动性明显改善;PHBV结晶速率快, PLA对PHBV的结晶具有稀释作用;PHBV/PLA共混物为典型的切力变稀型流体,PHBV对温度和剪切速率变化敏感度高,PHBV/PLA共混材料的表观粘度随着PLA含量的提高而有所增大,但均小于纯PLA;PHBV纤维发粘现象严重,纺丝困难,随着共混材料中PLA含量的提高,纺丝性能提高,初生纤维表面变得光滑。     

PLA/PHBV共混纤维结构及其低温染色性能

将3-羟基丁酸3-羟基戊酸共聚酯(PHBV)与聚乳酸(PLA)共混纺丝得到PLA/PHBV共混纺丝纤维。测定了PLA/PHBV纤维的拉伸性能和热性能,并选用低温型、中温型和高温型分散染料进行染色,研究PLA/PHBV纤维的低温染色性。结果表明,PLA/PHBV纤维的拉伸断裂强度、断裂延伸率都低于PLA纤维,但都在普通纺织品用纤维的可接受范围内,而模量的降低却提升了纤维手感的柔软性。PLA/PHBV纤维的玻璃化温度比PLA降低6℃左右。选用的9只分散染料可在90~100℃条件下对PLA/PHBV纤维进行染色,上染率超过70%,染色牢度均达到3级以上。     

纺粘非织造用聚乳酸/聚(3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸共聚酯)的可纺性

为获得高质量的聚乳酸/聚(3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸共聚酯)(PLA/PHBV)双组分生物降解纺粘非织造材料,对PLA/PHBV母粒的相对分子质量及分布、熔体指数、热力学、结晶和流变性能进行了研究,并对PLA/PHBV纺粘纤维的热力学和结晶性能进行了探讨。结果表明:PLA/PHBV母粒重均分子质量约为120 000,分布指数为1.99;热失重起始热分解温度为285℃,适宜纺粘非织造挤出加工,合适的纺粘加工温度约为210℃。PLA/PHBV熔体在剪切速率小于1 000 rad/s时,表观黏度对剪切速率变化敏感;熔体对温度的敏感程度随着剪切速率的增大而降低。纺粘加工工艺对PLA/PHBV原料的热力学和结晶性能影响显著。与PLA/PHBV母粒相比,纺粘纤维结晶度下降明显,但非晶区取向程度提高。     

静电纺丝制备聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)纳米纤维的研究进展

聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)(PHBV)是一种微生物合成的聚酯,具有良好的生物相容性和可生物降解性。静电纺技术促进了高比表面积、多尺度、多维度纳米纤维的发展,实现了对PHBV纤维的形貌、孔径及孔隙率、力学强度的调控。结合国内外PHBV静电纺丝的研究进展,主要综述了近几年PHBV静电纺纤维成形设备设计、形貌控制、力学性能调控等方面的工作,并介绍了其在组织工程、药物缓释等生物医疗领域、环境保护领域等应用进展。最后,对PHBV静电纺纤维的发展做出了展望。     

聚乳酸/聚酮共混纤维分散染料染色性能

为了改善聚乳酸(PLA)纤维的染色性能,采用分散蓝79对聚乳酸/聚酮(PLA/PK)共混纤维染色,探究了染色温度、时间、pH值等因素对染色性能的影响,分析了染色动力学与热力学行为。研究得出分散蓝79对PLA/PK共混纤维染色的优化工艺:染色温度为110 ℃,染色时间为40 min,pH值为5。结果表明:纤维染色K/S值随PLA/PK共混纤维中PK含量的增加而略有提升,共混纤维染色的耐摩擦色牢度和耐皂洗色牢度保持在3级以上;与纯PLA纤维相比,分散蓝79染料在PLA/PK共混纤维(4%PK)上的平衡吸附量增大,半染时间缩短,扩散系数增大,具有比聚乳酸更好的染色性能;通过拟合计算发现分散蓝79染料对纯PLA纤维、PLA/PK共混纤维(4%PK)的吸附等温线为Nernst与Langmuir复合型曲线。     

含生物可降解聚酯纤维雪尼尔纱的染色性能

在对PLA纤维和PLA/PHBV共混纤维基本染色性能研究的基础上,试制了两种含生物可降解聚酯纤维的雪尼尔纱(雪尼尔纱I和雪尼尔纱II),研究探讨了染色温度、时间、pH值对其染色性能的影响。结果表明：分散红60、分散黄SA-GL和分散蓝56适用于PLA纤维和PLA/PHBV纤维染色,经100℃和110℃染色后PLA纤维断裂强力分别下降了4.0%和5.2%,PLA/PHBV共混纤维断裂强力分别下降了10.1%和18.9%;分散染料对雪尼尔纱I的适宜染色工艺为：pH值4～5,染色温度100～110℃,时间40 min;雪尼尔纱II的适宜染色工艺为pH值4～5,染色温度110℃,时间30～40 min;在上述染色工艺条件下,雪尼尔纱I和雪尼尔纱II的耐摩擦色牢度和耐皂洗色牢度均达到3～4级及以上。证明PLA纤维和PLA/PHBV共混纤维在被用于制备雪尼尔纱后,经过适宜染色工艺染色,可获得符合应用要求的产品。     

聚(3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸共聚酯)/聚丙烯接枝马来酸酐的相容性

为给熔喷非织造材料的制备提供理论参考,采用熔融共混的方法分别制备了质量比为100∶0、75∶25、50∶50、25∶75、0∶100的熔喷用聚(3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸共聚酯)/聚丙烯接枝马来酸酐(PHBV/PP-g-MAH)共混材料。利用差示量热扫描仪、X射线衍射仪和红外光谱仪分别对PHBV/PP-g-MAH共混体系的相容性进行了研究,并用扫描电镜观察了共混体系的相分布形态。结果表明:共混体系出现了分离的玻璃化温度,表明2种组分总体不相容;在衍射角22.8°处没有出现PHBV的衍射峰,说明PP-g-MAH改变了PHBV结晶区的分子链排列;在1 710 cm-1处共混体系出现新的吸收峰,即二者之间的化学键生成了酯基;当共混比例不同时,共混体系呈现不同的"海-岛"相分布形态。     

聚(3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸共聚酯)复合膜的制备及其性能

为提高聚(3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸共聚酯)(PHBV)膜的抗菌性能,拓展其在食品包装领域的应用,首先利用纤维素纳米纤丝(CNF)表面的不同极性基团,采用原位还原法制备了不同形貌的CNF-Ag杂化材料;然后将其与PHBV复合制得高阻隔性抗菌复合膜材料,并对复合膜材料的微观形貌、结晶性能、热稳定性、化学结构和抗菌性能进行表征与分析。结果表明:引入柠檬酸与抗坏血酸后,CNF-Ag杂化材料表面羧基含量最高可达1.21 mmol/g;CNF-Ag杂化材料和PHBV基体形成了较强的氢键作用,改善了PHBV的结晶性能和抗菌性能,使复合膜的拉伸强度高达66.7 MPa,弹性模量达7.6 GPa,且对金黄色葡萄球菌抗菌率达到99%。     

超临界CO2处理对聚乳酸纤维性能的影响

 为了促进无水染色技术在纺织品印染加工中的应用,采用纤维熔点仪、X射线衍射仪(WAXS)、双折射率测试仪,研究不同条件下超临界CO2处理后聚乳酸纤维微结构和物理性能的变化规律;并将纤维在超临界CO2介质和水介质中处理后的性能变化进行了对比。结果表明：在实验条件范围内,随着超临界CO2流体处理温度、时间、压力的增加,纤维的断裂强度、断裂伸长率、取向度降低;熔点、结晶度提高;超临界CO2介质处理后纤维的性能变化较水介质中显著。     

Dyeing kinetics of acid dyes onto soybean/casein/polyvinyl alcohol and soybean/polyvinyl alcohol blend fibers

Abstract

Two acid dyes C.I. Acid Blue 113 and C.I. Acid Blue 168 were applied to soybean/casein/polyvinyl (SCP) alcohol blend fibers and soybean/polyvinyl (SP) alcohol blend fibers, and the dyeing kinetics of two fibers were compared. Three kinetic equations, namely Chrastil, Cegarra-Puente and Vickerstaff, were used to fit the experimental dyeing rate points, showing that the best result was obtained by the Chrastil equation. Due to the ratio of acidic amino acids and basic amino acids for SCP was lower than SP fibers, the amino group amount of SCP fibers was higher than that of SP fibers. So SCP fibers displayed slightly higher dyeing rates and dye adsorption values at equilibrium stages than SP fibers. Furthermore, the dyeing of SCP fibers exhibited lower activation energies and higher dyeing rate constants than that of SP fibers and therefore showed slightly lower dependence on temperature.     

Rheological and Thermal Properties of Polylactide/Silicate Nanocomposites Films

ABSTRACT: Polylactide (DL)/polyethylene glycol/silicate nanocomposite blended biodegradable films have been prepared by solvent casting method. Rheological and thermal properties were investigated for both neat amorphous polylactide (PLA-DL form) and blend of montmorillonite (clay) and poly (ethylene glycol) (PEG). Melt rheology of the PLA individually and blends (PLA/clay; PLA/PEG; PLA/PEG/clay) were performed by small amplitude oscillation shear (SAOS) measurement. Individually, PLA showed an improvement in the viscoelastic properties in the temperature range from 180 to 190 °C. Incorporation of nanoclay (3% to 9% wt) was attributed by significant improvements in the elastic modulus (G′) of PLA/clay blend due to intercalation at higher temperature. Both dynamic modulii of PLA/PEG blend were significantly reduced with addition of 10% PEG. Rheometric measurement could not be conducted while PLA/PEG blends containing 25% PEG. A blend of PLA/PEG/clay (68/23/9) showed liquid-like properties with excellent flexibility. Thermal analysis of different clay loading films indicated that the glass transition temperatures (T_g) remained unaffected irrespective of clay concentration due to immobilization of polymer chain in the clay nanocomposite. PEG incorporation reduced the T_g of the blend (PLA/PEG and PLA/PEG/clay) significantly. Both rheological and thermal analysis data supported plasticization and flexibility of the blended films. It is also interesting to study competition between PLA and PEG for the intercalation into the interlayer spacing of the clay. This study indicates that PLA/montmorillonite blend could serve as effective nano-composite for packaging and other applications.     

新型纤维纺织品的染整加工

新型纤维给纺织工业开发新产品带来了新的发展机遇,也给染整加工提出了新的挑战。文章综述了PLA、PTT、Lyocell、聚氨酯、大豆蛋白、甲壳素及竹纤维等新型纤维的基本性能及其染整加工特点。     

PDMS共混改性超柔PBT纤维的制备及其性能

文章以聚对苯二甲酸丁二醇酯-聚二甲基硅氧烷(PBT-PDMS)为母粒,与聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)进行共混纺丝,通过控制PBT-PDMS添加量制备不同PDMS含量的PBT/PDMS共混纤维,探讨了PDMS含量对纤维柔软性及其他性能的影响。结果表明:PDMS作为改性组分与PBT相容性良好,PDMS质量分数为6%时可纺性好,继续增加至8%时可纺性变差;随着PDMS含量的增加,PBT/PDMS共混纤维的初始模量显著降低,断裂强度略有降低,断裂伸长率、断裂比功均逐渐提高,染色性能也得到改善。当PDMS质量分数为6%、拉伸倍数为2.8时,PBT/PDMS共混纤维的断裂比功达0.92 cN/dtex,初始模量较低,为22.9 cN/dtex;制成的1/2斜纹织物的硬挺度为2.595 cm,抗弯刚度B为0.1098 cN·cm^2/cm(经向)、0.1542 cN·cm^2/cm(纬向),弯曲滞后量2HB为0.2283 gf·cm/cm(经向),0.2976 gf·cm/cm(纬向),纤维及织物的柔软性得到了明显提升,综合性能最好。