天然多糖微胶囊在抗菌纺织品中的应用

以具有生物相容性和无毒性的海藻酸钠、壳聚糖和透明质酸作为微胶囊囊壁材料,通过层层自组装技术,制备得到天然多糖微胶囊。分别探究了碳酸钙模板形貌、微胶囊的形貌及结构特征。结果表明,加入PSS的碳酸钙模板分散均匀,有利于囊壁材料的吸附与组装;使用此模板制备出的微胶囊结构完整,尺寸均一;将抗菌消炎药物环丙沙星包埋在微胶囊内部,然后与棉织物结合,结果显示,微胶囊可以与织物进行良好结合;使用整理后的棉织物探究其抗菌性能,结果发现此织物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的生长都有很好的抑制作用,为抗菌和医疗纺织品的开发提供了新思路。     

利用纳米SiO2模板制备壳聚糖季铵盐/海藻酸钠自组装微胶囊的研究

分别以壳聚糖季铵盐和海藻酸钠为阳离子组分和阴离子组分,采用高分子聚电解质的层层自组装(LBL)技术在纳米二氧化硅微球(SiO2)模板上构建自组装多层膜,获得了核/壳结构微胶囊。结果显示这种微胶囊的平均粒径为396.4 nm,平均每个单分子沉积层的厚度约为2.5 nm。通过罗丹明B对自组装微胶囊的囊壁材料进行修饰,在荧光显微镜下观察到微胶囊分布均匀,且发出明亮的红色荧光。进而,通过稀氢氟酸溶液去除SiO2核模板,成功获得了壳聚糖季铵盐/海藻酸盐空心微胶囊。这种空心微胶囊作为一种新型的包载活性物质的载体将有望在功能纸、药物控制释放和酶的固定化等领域发挥重要的作用。     

pH值响应型负载白藜芦醇微胶囊的制备与抗氧化活性分析

目的：制备并获得具有pH值响应和抗氧化活性的紫胶树脂铵盐（shellac resin ammonium salt,SRAS）/白藜芦醇（resveratrol,RES）微胶囊,提高RES的生物利用率。方法：SRAS为壁材,利用喷雾干燥技术对RES进行微胶囊化,获得SRAS/RES微胶囊,并利用扫描电镜、傅里叶变换红外光谱、差示扫描量热等技术对其性能进行表征,研究其抗氧化活性以及在不同pH值条件下的释放效果。结果：在配方中SRAS、RES和吐温80的用量分别为2、0.278 g和0.5 g的条件下,制备的SRAS/RES微胶囊中RES的包埋率为82.70%,负载率为8.27%;SRAS/RES微胶囊为表面光滑的球体结构,热力学性质稳定,抗氧化能力高于未包埋前的RES,具有pH值响应性,其在模拟人体胃液环境下保持缓释释放,而在模拟人体肠液中快速释放。结论：天然紫胶树脂经氨水改性得到的SRAS可用于包埋RES,制备的SRAS/RES微胶囊具有促进RES在肠液中的吸收与利用的作用,在功能食品、药品输送体系中具有一定的应用前景。     

芦荟多糖的提取及在棉织物上的应用

将芦荟多糖微胶囊化,提高芦荟多糖在外部条件下的稳定性,以拓宽其适用范围.采用水作为浸提液,用乙醇沉淀多糖以提取芦荟多糖;采用界面聚合法,以聚对苯二甲酰乙二醇为壳材,水作为非有机相乙二醇的溶剂,二甲苯作为有机相邻苯二甲酰氯的溶剂,以芦荟多糖提取浓缩液为芯材,制备芦荟多糖微胶囊.研究了浸提料液比、温度、时间、pH值对浸提效果的影响,确定其最佳提取工艺,并将微胶囊涂层到织物上.结果表明,整理后织物具有抗紫外线、抗菌和透湿等功能.     

改性海藻酸钠乳酸菌微胶囊的制备及其体外性质研究

许多乳酸菌具有卓越的益生功效,然而胃酸会使乳酸菌的活菌数量显著下降,大大限制了其功能的发挥。微胶囊包埋法可有效阻隔外界不良环境对活菌数量的影响。海藻酸钠(Alg)是使用最为广泛的包埋材料之一,然而由于其与钙离子交联形成的微胶囊孔隙过大(5~200 nm),所以保护效果有待改善。为增强微胶囊对胃酸的阻隔效果,通过化学修饰的方法制备聚丙烯酸钠接枝海藻酸钠(Alg-PAAs),包埋嗜酸乳杆菌(LA563),研究微胶囊在模拟胃液中对乳酸菌的保护作用,以及在模拟肠液中的释放效果,并体外评价改性海藻酸钠作为包埋材料的可行性。研究结果显示,与Alg微胶囊相比,Alg-PAAs微胶囊更加规整紧致,机械强度和溶胀效果显著增强;在模拟胃液中浸泡2 h,Alg-PAAs微胶囊活菌数量增加1.51 lg(CFU/m L);同时在模拟肠液中释放5 h,Alg-PAAs微胶囊释放总量提高38.5%,且较高比例的乳酸菌在后期被释放,有望定殖到大肠部位。综上所述,聚丙烯酸钠改性海藻酸钠有望成为新型的乳酸菌包埋材料。     

海藻酸盐医用材料的制备技术及应用现状

探讨海藻酸盐医用材料的制备技术,对不同制备技术的优缺点进行评价。总结了海藻酸盐医用材料作为组织工程支架、医用敷料和生物微胶囊材料的研究及应用情况。结果表明:海藻酸盐组织工程支架具有较好的生物相容性,可促进组织再生;海藻酸盐敷料具有较好的止血功能和生物相容性,无细胞毒性,可加速促进伤口愈合;利用海藻酸钠优异的成凝胶性能制备药物微胶囊,将其输送到机体并达到靶向治疗效果,可减少药物向四周扩散,提高药物疗效。     

两种海藻酸钠基凝胶的溶胀和质构性能

壳聚糖、果胶和海藻酸钠是天然多糖,具有良好的生物相容性和生物可降解性等优点。以CaCl_2为交联剂制备壳聚糖-海藻酸钠水凝胶和果胶-海藻酸钠水凝胶,研究Ca Cl2浓度、多糖质量比(壳聚糖与海藻酸钠、果胶与海藻酸钠)和交联温度对水凝胶在模拟人体胃肠道环境(pH 1.2胃、pH 6.8小肠、pH 7.4结肠缓冲溶液)中溶胀性能的影响。当壳聚糖或果胶和海藻酸钠质量比为1.25∶1、CaCl_2浓度为0.09 mol/L、温度为60℃时,制备的水凝胶在pH 1.2溶液中溶胀率最小,在pH 6.8和pH 7.4溶液中溶胀率较大;结果表明所制备水凝胶具有pH值敏感性。此外,在优化条件下水凝胶具有较好的质构性能。     

瞬时纳米沉淀法制备pH变色微胶囊及其性能

以具有pH变色功能的紫甘蓝花青素（red cabbage anthocyanins,RCA）为芯材,聚己内酯（PCL）为壁材,利用瞬时纳米沉淀法（flash nanoprecipitation,FNP）制备微胶囊。该微胶囊可提高花青素的稳定性,同时可利用花青素的pH变色响应性对伤口酸碱度进行监测。优化了瞬时纳米沉淀法制备工艺,考察了进料质量浓度、进料流速和清洗干燥等条件对微胶囊性能的影响。对微胶囊的形貌、粒径、花青素的包封率和加载率、微胶囊的pH变色性能等进行了测试与表征。结果表明,所制备的微胶囊形成核壳结构,表面较为光滑;通过调节原料进料质量浓度和流速可以对微胶囊粒径进行调节;微胶囊具有良好的pH变色响应性。     

三聚氰胺甲醛树脂/十四烷微胶囊的制备与封装率计算的优化

在相变材料的微胶囊化中,高封装率是保证微胶囊性能的前提,获得准确的封装率是评测封装性能优劣的前提。首先在三聚氰胺甲醛树脂/十四烷微胶囊制备的正交试验中,探索了pH值、初始反应温度对微胶囊包覆性能的影响。并以此为基础,通过热重分析(TG)、差示扫描量热法(DSC)的表征,优化了封装率的计算,以使其更贴近实际封装效率。实验结果表明:pH值4.5,初始反应温度75℃时,所制备的微胶囊拥有较高的封装效率(81.4%)和饱满的球形形貌。     

乳液模板-层层自组装法制备百里香精油微胶囊

采用乳液模板-层层自组装法,以百里香精油乳液为模板、壳聚糖和海藻酸钠为壁材,制备百里香精油微胶囊(Thyme oil microcapsules,TMS)。以TMS的包埋率为指标,通过单因素和正交试验对其制备工艺进行了优化;通过马尔文激光粒度仪、扫描电镜、透射电镜以及GC-MS对百里香精油微胶囊进行了表征。结果表明,最佳制备参数为:均质压力62 MPa、均质循环6次,NaCl添加量为0.3%,pH 6,基于静电作用组装的TMS包埋率为71.13%±0.03%,平均粒径为140 nm,球形规整,能保留百里香精油的主要成分。     

多层多向机织复合材料细观结构建模及其性能

为分析多层多向机织复合材料的细观结构,基于多层多向机织工艺及不同于传统机织结构的纱线空间运动规律,推导了工艺参数与结构参数之间的关系,建立了细观结构分析模型;为研究多层多向机织复合材料的拉伸性能和失效机制,采用多层多向机织工艺、树脂传递模塑复合工艺,以碳纤维和环氧树脂为原材料制备了2种不同结构的多层多向机织复合材料,采用万能试验机和非接触全场应变仪对材料进行了0°和90°方向的准静态拉伸性能测试,并与正交三向机织复合材料进行了对比分析。结果表明:斜向纱的存在对多层多向机织复合材料的拉伸破坏模式和断口形貌有较大影响,斜向纱一定程度上阻碍了裂纹和应变沿承载方向扩展,0°方向拉伸试样断口处经纱层内经纱全部断裂,90°方向拉伸试样断口处纬纱层内纬纱全部断裂,2个方向的拉伸试样斜向纱层中均存在部分斜向纱纤维未断裂,拉伸试样非完全断裂。     

碳纤维织物在热流冲击下的热传递数值模拟

为研究纺织材料在热流冲击下的热传递性能,以碳纤维平纹织物为例,利用电子显微镜获得纱线的几何结构参数、经纬纱交织路径及横截面形状,建立碳纤维织物单元结构模型,基于传热学的基本方程,利用有限元法数值求解织物厚度方向上的温度随时间变化曲线。结果表明:利用创建的热流冲击下织物热传递数值模型可预测织物背面温度随时间变化的情况;试验验证发现,利用数值模型计算获得的织物背面温度随时间的变化趋势与试验结果一致,当织物表面分别施加热流密度为1 319 W/m²和1 103 W/m²时,织物背面温度的模拟值和试验值的平均相对误差分别为6.64%和3.28%。说明所建立的数值模型能较好地反映碳纤维平纹织物动态传热过程,可为高温热流冲击下隔热耐烧蚀织物的开发和性能优化提供理论参考。     

经编光纤传感织物结构变化对光纤弯曲损耗的影响

为研究经编光纤传感织物在纵向拉伸状态下织物结构变化对光纤弯曲损耗的影响,编织了一种以经平绒织物为地组织、聚合物光纤为衬纬纱的经编光纤传感织物。将光纤以半径为10 mm的半圆反向相接的形式织入地组织中间位置,形成传感单元。同时,测量了传感织物在拉伸条件下的线圈高度、线圈宽度和织物厚度;并测试了在织物拉伸回复状态下光纤信号的传输性能。结果表明:光纤可通过衬纬的形式与经编织物相结合;在拉伸过程中织物纱段发生转移,织物厚度随拉伸距离的增加而减小;纱线对光纤的挤压作用使光纤产生微弯损耗,且在拉伸过程中微弯和宏弯损耗相互复合。     

羊毛织物的蛋白酶改性对墨滴铺展及颜色性能的影响

为探讨羊毛织物经蛋白酶改性后表面性能变化对喷墨印花中常用活性染料墨滴铺展和颜色性能影响,使用蛋白酶Savinase 16L处理羊毛织物,观察了墨滴在织物表面变化。借助接触角测量仪、冷场发射扫描电子显微镜和X射线光电子能谱对未处理和蛋白酶处理后织物的润湿性能、物理形貌和化学组成进行分析。结果表明:蛋白酶改性后织物表面鳞片被刻蚀,纤维结构变得疏松,润湿性能提高;相对于未改性羊毛,改性后羊毛表面不同颜色活性染料墨滴铺展时间和铺展面积均明显减小,以浅红色墨滴为例,铺展时间和铺展面积分别减小了54.8%和19.1%;此外,蛋白酶处理导致纤维表面蛋白质显现程度增加,使得更多的活性染料分子同纤维表面氨基基团共价结合,织物表观得色深度和色彩鲜艳度提高。     

喷墨印花预处理对织物组织结构的影响

为探究织物组织结构与喷墨印花效果的关系,选择平纹、斜纹和蜂巢织物为研究对象,对3种织物进行相同的冷轧堆前处理、预处理和喷墨印花,测试了织物的粗糙度、厚度、孔隙率、颜色深度和印花清晰度;分析了预处理对织物组织结构的影响,以及织物组织结构与颜色深度和印花清晰度的关系。结果表明:平纹织物的经向粗糙度、纬向粗糙度、厚度和孔隙率分别为6.4 μm、9.1 μm、0.65 mm和85.5%,斜纹织物比平纹织物分别增加了22%、30%、25%和2.5%,而蜂巢织物比平纹织物分别增加了50%、53%、150%和3.4%;冷轧堆处理和预处理后的平纹、斜纹和蜂巢织物的经纬向粗糙度、孔隙率减小,织物厚度增加;平纹织物的表观颜色最浅、印花清晰度最好,斜纹织物次之,蜂巢织物的表观颜色最深,印花清晰度最差。     

加捻金属丝纱线的制备及其弯曲刚度

为降低高刚度、高模量、低延伸性金属丝纱线的弯曲刚度以便于针织物的编织,分别采用传统的转杯纺纱机和管绞机对不同线密度的镀金钼丝单丝进行加捻,借助三维视频显微镜和纯弯曲试验仪分析了2种加捻工艺及单丝线密度对加捻前后纱线外观形貌以及弯曲刚度的影响。结果表明:与转杯纺得到的金属丝纱线相比,采用管绞机加捻得到的纱线外观紧密均匀且平直光洁,存在较少的残余扭矩,管绞机更适合用于对刚性纱线进行加捻;在纱线线密度相同的条件下,单丝线密度与纱线的弯曲刚度成正比,可通过降低纱线中单丝的线密度来降低纱线的弯曲刚度,从而增加纱线的柔软性使其更易于编织。     

油剂去除对针刺非织造过滤材料驻极性能的影响

为研究纤维表面油剂对针刺非织造材料驻极性能的影响,提高针刺非织造过滤材料的电晕驻极效果,以涤纶为原料,制备了不同面密度的涤纶针刺非织造材料,采用洗涤剂、碳酸钠以及乙醇试剂依次对非织造材料进行洗涤以去除纤维表面的油剂,分析试样在洗涤前后的介电常数、体积比电阻的变化,以及电晕驻极效果和效率衰减性能。结果表明:油剂的去除对涤纶针刺非织造材料的驻极效果有积极影响,去除油剂后其驻极性能大大提高;随着面密度增加,涤纶针刺非织造材料的驻极过滤性能差异更加明显,当面密度为250 g/m²,经-15 kV电压驻极处理1 min后,其过滤效率由洗涤前的42.6% 增加至洗涤后的57.8%;油剂的去除使非织造材料的静电衰减周期延长。     

织物凉感等级的主客观评价及确定

采用自主研发的热流式织物凉感测试仪,测试57块面料的瞬态热流密度最大值和平衡态热流密度值,利用上述测试值,从主、客观2个方面评价织物的接触凉感。客观评价中,采用心理学5点标尺,将面料的凉感评价指标分为A、B、C、D和E共5档,从A到E,凉感依次减弱。利用模糊综合评价法,对测试得到的瞬态和稳态热流密度值进行隶属度等级分类,获得不同凉感等级对应的瞬态和稳态热流密度取值范围。主观评价中,利用参试人员直接触摸对面料凉感进行主观评价和分析,获得织物凉感等级。主客观评价分析织物的接触凉感结果具有较强的一致性,对纺织面料的凉感等级进行了比较准确地客观划分,可推进对于凉感纺织品市场的规范。     

聚全氟乙丙烯纤维织物的制备及其性能

为织造在特殊环境中具有耐久性的纺织品,以聚全氟乙丙烯(FEP)纤维为原料,经加捻、合股工艺制备FEP纱线,通过半自动织布机织造出幅宽为250 mm、厚度为0.51 mm的FEP平纹织物。借助电子拉力试验机、动态接触角测定仪、织物透气量仪、织物透湿量仪、织物耐磨仪、紫外冷凝老化试验箱、差示扫描量热分析仪、X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪等对FEP纱线及其织物性能进行分析表征。结果表明:FEP纱线力学性能优良且具有疏水性;FEP织物具有较好力学性能,耐高温且耐化学试剂、耐老化性能优异,经酸碱、有机溶剂处理后织物的热性能、结晶结构、化学结构及力学性能均未发生明显变化;经紫外光辐照处理,织物力学性能未发生明显变化,表明FEP织物可适用于特殊环境。     

喷气涡流纺中纤维运动的三维数值模拟

针对目前模拟纤维在喷气涡流纺喷嘴流场中运动情况,常将纤维模型简化或者建立二维模型,无法描述纤维在三维空间内的变形这个问题,建立了纤维运动三维模型,并合理设置纤维属性,使纤维运动模型更加符合实际状态。结合任意拉格朗日-欧拉法,数值模拟求解了纤维在喷气涡流纺喷嘴流场中的运动问题,并分析了纤维的运动与变形情况。结果表明:加捻室的负压导致喷嘴入口的气流流动,纤维尾端在气流中的运动十分复杂,先在乱流的影响下小幅波动,然后随时间推进振动频率和振动幅度都是先增大后减小;在流场的影响下,纤维尾端从纱线中被剥离出来,并呈螺旋形式向前行进形成包缠纤维。