静电纺PLA取向超细纤维膜的结构与性能

通过静电纺丝法,以高速旋转的滚轴为收集装置,制备了具有较好取向的聚乳酸(PLA)超细纤维膜。研究了该取向纤维膜的形貌结构、微细结构和力学性能,并与以平板为收集装置制得的无规排列PLA纤维膜进行比较。结果表明:滚轴转速对纤维取向具有较大影响,当滚轴转速为2 000 r/m in时可获得具有较好取向的纤维;PLA取向纤维膜的结晶度高于无规排列PLA纤维膜,前者的力学性能好于后者。     

熔融纺聚乳酸/聚丙烯纤维的制备及其性能

为提高聚乳酸(PLA)纤维的力学性能,采用聚丙烯(PP)与聚乳酸(PLA)通过熔融纺丝制备PLA/PP纤维,并借助差示扫描热量仪、热重分析仪、万能材料测试仪、纤维双折射仪对其热学性能、热稳定性、拉伸性能和纤维取向度进行表征。结果表明:PP的引入对PLA的玻璃化转变温度和熔融温度没有显著影响,但促进了PLA的结晶,结晶度提高了585.9%;随着PP质量分数的增加,PLA的热稳定性降低(特别是在初始分解阶段),但其残炭率提高,同时PLA/PP共混纤维的取向度提高,力学性能得到改善;当PP质量分数为20%时,PLA/PP共混纤维的取向度、断裂强度和断裂伸长率分别提高了55.6%,98.2%和44.4%。     

光致变色聚乳酸纤维的纺制及其微观结构与性能

为得到兼具光致变色性能与力学性能的光致变色聚乳酸(PLA)纤维，将PLA和光致变色微胶囊通过熔体纺丝及热拉伸工艺制备出光致变色PLA纤维，并系统分析了纤维的形貌、结晶及热学性能，着重研究了光致变色微胶囊对纤维力学及可逆变色行为的影响，揭示纤维性能差异对其内部结构的影响。结果表明：光致变色PLA纤维的断裂强度随着光致变色微胶囊质量分数的增加而减小，结晶度呈先上升后下降趋势，当光致变色微胶囊质量分数为2%时具有与纯PLA相当的断裂强度，为4.15 cN/dtex,且结晶度达到最大55.42%;光致变色PLA纤维的光致变色性能呈现出高灵敏度、优异褪色性及光稳定性，且变色强度随光致变色微胶囊质量分数的增加而提高，但非线性上升，通过调整光致变色微胶囊的质量分数，可以达到纤维变色功能与力学性能兼具的目标。     

高阳离子改性涤纶长丝(HCDP)力学性能和热收缩性能研究

通过对高阳离子改性涤纶长丝(HCDP)的力学性能和热收缩性能试验，重点研究高阳离子改性涤纶长丝在干热、湿热等处理条件下的力学性能变化特征及热收缩率变化规律。     

增强增韧聚乳酸纤维的制备及其性能

为增强增韧聚乳酸纤维,采用聚酰胺（PA）与聚乳酸（PLA）制备了PLA/PA 共混纤维,并对其热学性能、结晶、热稳定性、PA 的分散性以及PLA/PA共混纤维的力学性能进行了研究。研究结果表明：PA的加入对PLA 的玻璃化转变温度及熔融温度没有显著影响,但改善了PLA的结晶行为,结晶度提高了51.6%;PLA 热稳定性随着PA 含量的增加而提高;PA在PLA 中分散均匀;随着牵伸倍数的增加,PLA/PA 共混纤维的取向度提高,力学性能得到改善,当牵伸倍数从1.5增加到3.0 时,取向度提高了30.88%,同时纤维的断裂强度提高了48.58%;当ＰＡ 质量分数为1%和20%时,PA/PLA共混纤维的断裂强度分别提高了8.6%和25%,断裂伸长率分别提高了10.9%和55.9%。     

聚乳酸非织造材料的后牵伸辅助熔喷成形工艺及其力学性能

为改善聚乳酸(PLA)熔喷非织造材料的力学性能,在PLA热力学性能实验分析的基础上,采用后牵伸辅助熔喷成形工艺一步法制备了高结晶度的PLA熔喷非织造材料,并对材料的外观形态、拉伸断裂性能和顶破性能进行分析。结果表明:PLA聚合物的玻璃化转变温度为60.69 ℃,熔点为162.6 ℃,可以很好地用于高牵伸倍率的后牵伸辅助熔喷成形;随着牵伸倍率从1.0增大到3.0,高取向纤维(取向角度≤20°)的数量占比从28%增大至100%,超细纤维(纤维直径≤3 μm)的数量占比从23%增大到67%;同时,材料的结晶度从1.22%增大到37.43%,纵向拉伸断裂强度增大到4.33 N/mm²,顶破强力增大到36.8 N,力学性能有所提升。     

聚乳酸/百里酚抗菌纤维的制备与性能

为开发一种绿色环保可降解的抗菌纤维，将具有良好生物可降解性的聚乳酸(PLA)与天然抗菌剂百里酚采用温控共混装置混合均匀后，利用熔融纺丝法制备PLA抗菌纤维。借助扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、 X射线衍射仪、单纤维强力测试仪及综合热分析仪等研究了不同质量分数百里酚对PLA抗菌纤维表观形貌、化学结构、结晶结构、热学以及力学性能的影响，并利用振荡烧瓶法测试纤维的抗菌性能。结果表明：在成纤过程中，百里酚会附着在纤维外表面发挥抗菌作用；随着百里酚质量分数的增加，PLA抗菌纤维的热分解温度和熔融温度逐渐降低，断裂伸长率先增加后缓慢减小，最高可达320.98%,是纯PLA纤维的50～90倍；另外，随着百里酚质量分数的增加，PLA抗菌纤维的结晶度逐渐增大；当百里酚质量分数大于15%时，PLA抗菌纤维的抑菌率达到99.99%以上，可完全抑制金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的生长。     

皮芯结构微纳米纤维复合纱线的制备及其性能

为探究纺丝液质量分数对皮芯结构微纳米纤维复合纱线结构与性能的影响,利用双针头水浴静电纺丝法连续制备了以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)长丝为芯、外包聚酰胺6(PA6)的皮芯结构微纳米纤维复合纱线,通过扫描电子显微镜、差示扫描量热仪和万能材料试验机对其形貌结构、热性能和力学性能等进行测试与表征。结果表明：不同PA6纺丝液质量分数制备的微纳米纤维复合纱线均具有良好的皮芯结构;当PA6纺丝液质量分数从10%提高到20%时,纳米纤维复合纱线的平均直径从(61.99±13.08) nm增加到(150.22±21.53) nm,结晶度由16.28%提高至20.63%;当PA6纺丝液质量分数为20%时复合纱线的结晶度达到了常规PA6纤维的结晶范围,增加纺丝液质量分数一定程度上可提高复合纱线的力学性能。     

聚乳酸/聚丙烯共混纺粘纤维的制备及其性能

为探寻聚乳酸用量对聚乳酸（PLA）/ 聚丙烯（PP）共混纺粘纤维性能的影响,以PLA和PP为原料,采用实验室纺粘小样机制备了多种混比的PLA/PP共混纺粘纤维。采用扫描电子显微镜、电子单纤维强力仪、恒温烘箱、接触角测试仪、X射线衍射仪对所得各种纤维的形态特征、力学性能、吸湿性、接触角、结晶度进行测试和分析。结果表明：随着PLA含量的增加,共混纤维的强力下降,断裂伸长增加,但断裂功基本保持不变;随着PLA含量的增加,纤维的回潮率增加,接触角减小,结晶度下降;PLA质量分数为7%的共混纺粘纤维较纯PP纺粘纤维的结晶度下降21%,吸湿性则达到纯PLA, 可在不降低其耐用性的同时,提高其吸湿性能。     

熔融沉积成型技术打印PLA长丝服装面料及其性能

为研究3D打印服装面料的结构特征和服用性能,选用PLA长丝为材料,利用扫描电镜和X射线衍射仪对PLA长丝的表面形态和结晶度进行表征.采用熔融沉积成型技术(FDM)打印服装面料,并对面料进行了顶破强力、断裂强力和透气性的测试.测试结果表明:与喷丝前相比,喷丝后的PLA长丝表面更平整光滑,但结晶度降低;通过FDM技术打印出...     

碱处理对旧报纸纤维/聚乳酸复合材料力学性能的影响

利用注射成形工艺制备了旧报纸纤维(NRF)/聚乳酸(PLA)复合材料,探讨了碱处理对NRF/PLA复合材料力学性能的影响。结果表明,碱处理可使旧报纸纤维中部分半纤维素和果胶等物质溶出,纤维表面极性降低,旧报纸纤维与聚乳酸相容性得到改善;碱处理后的旧报纸纤维纤维素结晶度增大,纤维表面孔径增大,比表面积增加,纤维表面油墨被去除,旧报纸纤维与聚乳酸界面结合性能得到改善,NRF/PLA复合材料力学性能提高。     

熔融纺丝法制备PGA长丝的工艺与性能

为了纺制高品质聚乙醇酸(PGA)长丝，研究了熔融纺丝工艺路线中全流程纺丝工艺参数，包括泵供量、纺丝速度、热拉伸倍数对PGA长丝力学性能的影响，并结合直径、结晶度、取向度等数据确定了最佳的纺丝工艺。研究了PGA初生纤维和牵伸纤维的体外降解性能。试验结果表明:当泵供量为22 mL/min，纺丝速度为600 m/min，热拉伸倍数为5.0时，PGA长丝的断裂强度达到6.09 cN/dtex，断裂伸长率为24.26%;纤维的结晶度越高，相同降解时间内质量损失率越小。     

生物基PBS纤维结构及力学性能

为进一步优化工业化PBS纤维的纺丝工艺,通过扫描电镜、X射线衍射法测试PBS短纤和长丝的形态结构以及聚集态结构,分析其力学性能。结果表明,PBS长丝和短纤结晶度较低,个别纤维的纵向表面存在瑕疵,长丝的聚集态结构具有非常高的取向度,但短纤的取向度很低;PBS长丝和短纤的初始模量较低,其断裂强度分别为2.46 cN/dtex和2.69 cN/dtex,PBS短纤平均断裂伸长率高达281.13%,且不匀率很高;PBS长丝定伸长10%循环拉伸10次时,其弹性恢复率高达96.72%,与同类聚酯涤纶纤维相比具有优越的弹性回复性能。     

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。     

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。     

低聚物含量对聚乳酸熔纺成形工艺的影响

为确定聚乳酸(PLA)中低聚物的成分并研究其含量对PLA熔纺成形工艺的影响,采用在线取样的方法对同批次不同低聚物含量的PLA切片进行了对比分析。通过傅里叶红外光谱仪（FTIR）、核磁共振氢谱仪（1H NMR）、差式扫描量热仪（DSC）、热失重分析仪（TG）和复丝强力仪对PLA切片的化学结构、熔融和结晶行为、热稳定性以及纤维力学性能进行了测试表征。结果表明,PLA中低聚物的成分为丙交酯和低聚合度的PLA;低聚物的存在降低了PLA切片的玻璃化转变温度、熔融峰温度以及结晶度,增加了半结晶时间,但并未改变其成核方式;去除低聚物后PLA的起始分解温度从134.1 ℃提高到320.7 ℃,降解活化能从114.5 kJ/mol提高到354.2 kJ/mol;经热牵伸2.3倍后所得纤维断裂伸长率为17.1%,断裂强度高达4.1 cN/dtex。     

聚乳酸/芦荟苷共混纤维的制备及其性能测试

以聚乳酸(PLA)为基体,选择芦荟苷(LHG)作为天然抗菌活性成分,通过熔融共混制得PLA/LHG共混切片。以共混切片为原料进行熔融纺丝制得PLA/LHG共混纤维,对其微观形貌、力学性能和抑菌性能等进行检测分析。试验结果表明：LHG会使PLA更难结晶;除LHG质量分数为2.0%的共混纤维外,PLA/LHG共混纤维的力学性能均优于纯PLA纤维,当LHG质量分数为0.5%时,共混纤维的强度最高,为391 MPa,较纯PLA纤维大42 MPa;但随着LHG质量分数的增加,共混纤维的力学性能逐渐降低;PLA/LHG纤维具有较好的抗菌性能,当LHG质量分数为2%时,共混纤维对大肠埃希菌和金黄葡萄球菌的抑菌率分别为80.2%和84.4%。     

蔗渣纤维增强聚乳酸复合材料的制备及性能分析

以造纸用蔗渣纤维和聚乳酸(PLA)为主要原料,制备了蔗渣纤维增强聚乳酸复合材料,研究了NaOH(蔗渣纤维处理剂)的质量分数、复合材料中蔗渣纤维添加量及热压温度对复合材料力学性能的影响。结果表明,蔗渣纤维添加量为30%时,蔗渣纤维与PLA混合较好,复合材料较均匀;采用质量分数为5%的NaOH处理蔗渣纤维,可以溶解蔗渣纤维中的半纤维素、果胶等,使纤维更细化,比表面积增大,从而有效改善复合材料力学性能;热压温度为170℃时,PLA的流动性有助于改善蔗渣纤维在PLA中分散的均匀性,且不会使蔗渣纤维和PLA降解。在此最优条件下,复合材料的拉伸强度和冲击强度分别达到最大值。     

还原氧化石墨烯增强聚乳酸纳米纤维膜的制备及其性能

针对静电纺聚乳酸(PLA)纳米纤维膜力学强度不高的问题,将一定质量的还原氧化石墨烯(rGO)分散于PLA和二甲基甲酰胺(DMF)纺丝溶液中,通过静电纺丝法制备PLA/rGO复合纳米纤维膜。对纺丝液的流变性能以及复合纳米纤维膜的形貌结构、微观结构和力学性能进行分析,采用四唑盐比色法对复合纳米纤维膜的细胞相容性进行表征。结果表明:rGO成功地复合至PLA纳米纤维中,且以不规则球状形式分布于PLA纳米纤维膜中;rGO的复合显著提升了PLA纳米纤维膜的力学强度,当rGO质量分数为0.6%时,复合纳米纤维膜的断裂强度达2.02 MPa,是纯PLA纳米纤维膜2.3倍;培养1、3和7 d后,小鼠胚胎成骨细胞可在复合纳米纤维膜上生长和增殖,表明PLA/rGO复合纳米纤维膜具有较好的细胞相容性。     

有机醇处理对PLA／丝素复合纳米纤维的影响

以甲醇、乙醇分别处理静电纺PLA/丝素复合纳米纤维,采用SEM观察处理前后纤维的形貌;用IR测定其微细结构;并对其力学性能与溶解性能进行测试.在纤维膜上进行小鼠胚胎成纤维细胞(3T3)培养实验.结果表明:有机醇处理后的纤维直径变粗;PLA/丝素复合纳米纤维中丝素分子构象向β折叠结构转变,结晶度提高;断裂功明显增大;在水中的溶失率显著减小;且甲醇处理优于乙醇.3T3细胞在纳米纤维膜上黏附、生长和增殖情况良好.