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。     

静电纺丝制备的纳米纤维在骨组织工程中的应用全文替换

通过介绍静电纺丝技术及其发展趋势,综述了静电纺丝制备的纳米纤维在骨组织工程中的应用。根据静电纺丝溶液特点和制备方式的不同可以将其分为溶液静电纺丝、掺杂静电纺丝、同轴静电纺丝,这几种纳米纤维对骨组织修复有不同程度和类别的促进作用。通过研究这三种不同类型静电纺丝制备的纳米纤维近年来在骨组织工程中的应用,总结了其组分复合化、结构复杂化的发展趋势,并提出了目前相关研究成果虽多但很难产生质变的问题,探讨了未来的应用和发展前景。     

纤维素在NaOH/硫脲/尿素水溶液中的流变性能研究

采用新型碱复合溶剂NaOH/硫脲/尿素水溶液作为溶剂溶解纤维素,对纤维素溶液的流变性能进行探索,从而为纤维素/NaOH/硫脲/尿素溶液纺丝提供理论依据。研究结果表明,纤维素溶液表现出非牛顿流体的性质,溶液的粘流活化能随纤维素质量分数以及剪切速率的不同而有所差异,纤维素溶液的结构黏度指数随着温度的升高、纤维素质量分数的增大而增大。5~25℃是所测的纤维素溶液纺丝的适宜温度范围,随着温度的升高,凝胶点开始出现,且凝胶点随着温度的升高向高频率的方向移动。随着纤维素质量分数的增大,纤维素溶液凝胶温度降低。     

海藻酸钠/聚乙烯醇溶液的性能及静电纺丝

将质量分数为2%的海藻酸钠(SA)与质量分数为8%的聚乙烯醇(PVA)按一定体积比混合后进 行静电纺丝,研究了SA与PVA溶液的相容性及SA/PVA共混溶液性能.结果表明:SA与PVA溶液相容;随着PVA含量的增加,SA/PVA共混溶液的粘度、表面张力、电导率则降低,共混溶液的可纺性提高;静电纺丝得到的SA/PVA超细...     

丝素蛋白/海藻酸钠复合纤维的制备与性能表征

为了提高海藻酸钠(SA)纤维的力学性能,将从蚕茧中提取的丝素蛋白(SF)和SA共混,制备了SF/SA纺丝溶液,通过湿法纺丝制得SF/SA复合纤维,对纺丝溶液流变性能进行了研究,对SF/SA复合纤维进行了结构与性能表征。结果表明:SF/SA纺丝溶液为切力变稀的假塑性流体,纺丝溶液的表观黏度随SF含量增加呈增加的趋势,当SF质量分数(相对SA)为10%时,纺丝溶液结构黏度指数最小,可纺性最好;提取的SF以无规卷曲结构和β-折叠结构为主,SA和SF间有较强的氢键作用;SF/SA复合纤维以非晶形态存在,纤维表面存在明显的沟槽结构,与纯SA纤维相比,SF的加入提高了SA纤维的力学性能,SF质量分数为10%的SF/SA复合纤维的断裂强度高达1.63 cN/dtex,较SA的提高了22.5%,SF的加入使复合纤维的耐热性略有降低。     

静电纺丝法制备聚酰亚胺/碳化硅复合纳米纤维

利用聚酰胺酸(PAA)溶液和纳米碳化硅(SiC)混合物作为纺丝液,通过静电纺丝法制备聚酰胺酸/碳化硅(PAA/SiC)复合纳米纤维,PAA/SiC复合纳米纤维亚胺化后得到聚酰亚胺/碳化硅(PI/SiC)复合纳米纤维。研究了PAA溶液中PAA含量、纺丝电压、纺丝距离及SiC含量对PAA/SiC复合纳米纤维形貌的影响,利用热重法分析了PI/SiC复合纳米纤维的热稳定性。结果表明,使用固含量为15%的PAA溶液作为基体材料,再将纳米SiC以6%的含量均匀分散于基体材料中制备出纺丝液,在纺丝电压为10～18kV左右、纺丝距离为15cm时,可制备出直径250nm左右、光滑、连续、SiC分布均匀的PAA/SiC复合纳米纤维。PI/SiC复合纳米纤维热稳定性优异,氮气气氛中热分解温度为550℃。     

PET/PA6复合纺丝工艺的确定

探讨了PET/PA6星型复合纤维纺丝工艺,分析了两组分复合比、纺丝温度、拉伸比、拉伸温度等条件对复合纤维的生产过程及产品品质的影响,认为选择PET/PA6复合比为80/20,纺丝温度为280~290℃,拉伸温度为85~95℃,定型温度为195~205℃,纺丝较顺利,产品品质较好。     

同轴电纺法TiO2/g-C3N4的制备及光催化性能研究

传统的静电纺丝法使用单一的毛细管状喷头喷丝,通常用于制备实心且表面光滑单一组分的纳米纤维,无法得到具有多种功能性结构的复合材料,应用范围较窄。以酞酸丁酯和尿素为原料,采用同轴静电纺丝法成功制备了TiO₂/g-C₃N₄复合材料,并用X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、紫外可见漫反射光谱（UV-vis DRS）、场发射扫描电子显微镜（SEM）和Brunauer-Emmett-Teller （BET）分析对样品进行了表征,通过光催化降解亚甲基蓝溶液（MB）研究了不同g-C₃N₄添加量对TiO₂/g-C₃N₄复合材料光催化性能的影响。实验结果表明,采用同轴静电纺丝法结合500℃煅烧工艺成功制备了大比表面积及高光催化性能的TiO₂/g-C₃N₄复合材料。当g-C₃N₄添加量为0.15 g时,TiO₂/g-C₃N₄复合材料对亚甲基蓝溶液（MB）的光催化降解效率可达93.8%,且经过5次重复实验后降解率仍可达80%以上。     

聚丙烯腈/多壁碳纳米管共混纤维的研制

碳纳米管经表面改性后与聚丙烯腈溶液共混制备了纺丝浆液,采用湿法纺丝技术制备了聚丙烯腈/多壁碳纳米管(PAN/MWNT)共混纤维。研究了碳纳米管对共混溶液动态流变性能的影响,探讨了共混纤维的物理机械性能和结晶特性。结果表明:MWNTs的加入降低了纺丝原液的黏度,明显提高了共混纤维的力学性能,降低了延伸率,并对纤维的结晶度有一定的影响。     

PVP/PEO复合微纳米纤维的电纺性研究

采用聚乙烯毗咯烷酮/聚氧化乙烯/水(PVP/PEO/H2O)体系进行静电纺丝制备PVP/PEO复合微纳米纤维,研究了PVP/PEO共混溶液浓度、PVP相对分子质量及PVP:PE0(质量比)对PVP静电纺丝的影响.结果表明:当溶液质量分数增大到15%、PVP相对分子质量为1.3×106或PEO含量增大时,均可制得形貌清晰、表面光滑的微纳米纤维.当PVP/PEO溶液质量分数为12%、PVP相对分子质量为1.3 × 106及PVP:PE0(质量比)为8:2时,静电纺丝所得纤维形貌最佳.     

Prediction of molecular weight scale and molecular weight distribution of cellulose using a rheology‐based method

Prediction of MW scale and MWD of cellulose by means of a rheology‐based method is developed. In this method, for the cellulose/NMMO·H₂O solution, it is assumed that the cellulose MW values calculated by the Rouse terminal relaxation time can be regarded as the peak MW on the MWD curves of cellulose. Consequently, it is realized that the reciprocal of the frequency is converted to the MW scale, obtaining MWD scale curves of cellulose. Meanwhile, the obtained results are compared with those measured by the GPC method. The comparison shows that the calculated peak MW values are approximately equal, the calculated PDI values and MWD curves have the same trends. Consequently, it may be feasible to compare the MW scale and MWD of cellulose by using the rheology‐based method. In addition, the rheology‐based method is simple and fast. Therefore, it is a useful and easy way to analyze the MW scale and MWD of cellulose in the fiber industry. POLYM. ENG. SCI., 48:102–106, 2008. © 2007 Society of Plastics Engineers     

不同预处理条件下纤维素的结构变化及其在DMAc／LiCI中的溶解

介绍了乙二胺、氢氧化钠和高温等三种不同的纤维素预处理方法。研究预处理后纤维素的结构变化，讨论预处理过程中的转化机理，并通过X射线衍射对纤维素结晶度的变化进行表征，证明乙二胺预处理后纤维素的结晶度下降最大。纤维素经过预处理后可以溶解在DMAc／LiCI中，讨论其溶解机理，通过对比三种预处理纤维素的溶解性能，表明经过乙二胺预处理之后的纤维素在DMAc／LiCI中溶解性能最好，氢氧化钠预处理的纤维素次之，高温预处理的纤维素溶解性能相对较差。     

不同预处理条件下纤维素的结构变化及其在DMAc/LiCl中的溶解

介绍了乙二胺、氢氧化钠和高温等三种不同的纤维素预处理方法。研究预处理后纤维素的结构变化,讨论预处理过程中的转化机理,并通过X射线衍射对纤维素结晶度的变化进行表征,证明乙二胺预处理后纤维素的结晶度下降最大。纤维素经过预处理后可以溶解在DMAc/L iC l中,讨论其溶解机理,通过对比三种预处理纤维素的溶解性能,表明经过乙二胺预处理之后的纤维素在DMAc/L iC l中溶解性能最好,氢氧化钠预处理的纤维素次之,高温预处理的纤维素溶解性能相对较差。     

羧甲基纤维素钠/海藻酸钠共混纤维的制备与性能测试

以H2O为溶剂、CaCl2为凝固剂,采用湿法纺丝技术制得羧甲基纤维素钠(NaCMC)/海藻酸钠(NaAIg)共混纤维。通过对纺丝液的流动性以及纤维的纤度、断裂强度、断裂伸长率和吸湿性能的测试,研究了不同NaCMC添加量对共混纤维的性能的影响。结果表明:当NaCMC的相对百分含量为15%时,可得到各种性能优良的共混纤维;用生物显微镜观察到纤维表面有沟槽,横截面为圆形,边缘为锯齿状。     

Effect of cellulose concentration in NMMO·H2O solution on prediction of MW and MWD of cellulose using a rheology‐based method

Prediction of molecular weight (MW) and molecular weight distribution (MWD) of cellulose by means of a rheology‐based method is developed. In this method, the effect of cellulose concentration in N‐methlymorpholine‐N‐oxide monohydrate (NMMO·H₂O) solution on predicting results is discussed. It is shown that there is no significant effect of cellulose concentration on predicting results when the cellulose concentration in NMMO·H₂O solution is high enough. Meanwhile, the obtained results are compared with those of gel permeation chromatograghy (GPC) method. The comparison shows that the calculated peak MW, polydispersity index (PDI) and MWD curves have the same trends. Consequently, it may be feasible to compare the MW and MWD of cellulose by using the rheology‐based method. In addition, the rheology‐based method is simple and fast. Therefore it is a useful and easy way to analyze the MW and MWD of cellulose in the fiber industry. POLYM. ENG. SCI., 2009. © 2009 Society of Plastics Engineers     

纤维素/磷酸/多聚磷酸液晶溶液的凝固性能

通过捏合机制备了纤维素在磷酸/多聚磷酸复合溶剂中的液晶溶液。讨论了纤维素在该溶剂体系中的溶解性能。利用显微镜观察法测定了该液晶溶液在丙酮、乙醇、正丙醇、乙酸乙酯、乙二醇的凝固浴中凝固层厚度随时间的变化。结果表明:在所有的凝固浴中凝固层厚度与时间的平方根成线性关系,且相关系数很高。利用菲克定律为基础的一维扩散模型对实验数据进行分析,表明所采用的凝固厚度的测试方法准确,凝固速度可作为表征凝固过程的合理参数。     

Rheological study on O−carboxymethylated chitosan/cellulose polyblends from LiCl/N,N‐dimethylacetamide solution

An O?carboxymethylated chitosan (O? CMCh) water solution (I) and N,N‐dimethylacetamide (DMAc) emulsion (II) were blended with a cellulose LiCl/DMAc solution, and corresponding polyblends (Polyblends I and II) were obtained. The rheology of the three fluids, that is, the cellulose solution and Polyblends I and II, was investigated. The cellulose solution was characterized by a power‐law fluid. When an O‐CMCh water solution or DMAc emulsion was added to the cellulose solution, the power‐law curve was preserved. The power‐law indexes (n) of all three fluids increased along with the temperature. Polyblend I displays an n close to but a little higher than that of the cellulose solution, while Polyblend II shows a much higher power index than those of the other two fluids. The values of the apparent viscosity (η_a) for all the three fluids are close and decrease along with an increase in the temperature. Adding O‐CMCh microparticles into Polyblends I and II results in a decrease in the structural viscosity index (Δη) in comparison to that of the cellulose solution, and this effect is very obvious for Polyblend I. A cellulose solution's Δη declines with the augmentation of temperature, while the Δη's of both Polyblends I and II show minimum values at about 323 K. © 2003 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 88: 1719–1725, 2003     

生物质三组分在O2/CO2气氛下的着火行为研究

生物质的富氧燃烧技术结合了生物质燃烧与富氧燃烧的优点,既能减少化石燃料的使用,又易实现CO₂捕集。富氧燃烧的最显著特点是气氛中的氧气体积分数大于21%,其对生物质着火行为的影响至关重要。纤维素、半纤维素和木质素是生物质的3种主要组分,研究其在富氧条件下的着火及燃烧行为,可为生物质的着火及燃烧行为研究提供重要依据。利用滴管炉结合高速摄像机,研究了粒径74~154μm的纤维素、半纤维素和木质素在温度1273 K,氧气体积分数21%、30%、50%、70%和100%的O₂/CO₂气氛中的着火行为,并利用辐射能测温技术计算着火图片中的颗粒温度。结果表明,随着O₂体积分数增加,纤维素、半纤维素由联合着火以及木质素由均相着火均转为非均相着火,纤维素、半纤维素、木质素着火机理发生转化的O₂体积分数分别为30%、70%和50%。纤维素着火对O₂体积分数变化敏感,氧气体积分数超过30%时,纤维素焦率先发生着火。半纤维素和木质素的升温速率随氧气体积分数的升高而提高,半纤维素是由于挥发分在燃烧过程中随着氧气体积分数的增加,其燃烧比例减弱,焦燃烧比例增加,而木质素因为氧气体积分数的升高强化了木质素焦燃烧。半纤维素和木质素燃烧时间均随氧气体积分数的升高而缩短,两者都是由于氧气体积分数升高强化了焦的燃烧。另外,在较高氧气体积分数下木质素焦会发生熔融并膨胀,形成明显的膨胀火焰。     

流变法研究铜对Lyocell纤维纺丝原液热稳定性的影响

在N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)溶解纤维素制得Lyocell纤维的过程中,在纺丝液中添加金属铜粉,采用流变仪快速测定低剪切速率下纺丝原液的流变性,研究了纺丝原液热稳定性的问题.结果表明:随着温度的升高,纤维素降解加快;加入铜粉使得纤维素降解加剧;采用流变仪,可快速、简便、有效地测得纺丝原液的热稳定性.