纤维素水凝胶纤维的制备及其阻燃传感性能

针对纤维素纤维易燃、功能单一的问题,利用羧甲基化反应引入羧基和金属离子,赋予其阻燃性和吸水性;改性纤维吸水后得到离子导电的水凝胶纤维。借助扫描电子显微镜、氧指数仪、微型量热仪、热重分析仪、单纤维强力仪等分析其阻燃性、热稳定性和力学强度等性能,研究了不同形变条件下纤维素水凝胶纤维的电流信号响应规律。结果表明:纤维素纤维经羧甲基化改性后,极限氧指数从(17.8±0.9)%提高到(35.3±0.9)%;热释放速率峰值和总热释放量分别下降了70.1%和49.4%,基于金属离子优异的阻燃性能和催化成炭能力,燃烧后炭层的致密性高;改性纤维经过吸水后,在不同形变情况下可产生相应的电流响应,具有应变传感能力。纤维素基水凝胶纤维耐燃烧且对物理形变具有灵敏的信号变化,在阻燃及柔性传感领域具有发展潜力。

浸洗对淡干海带中主要金属元素含量及海藻酸盐组成的影响

以烟台海域淡干海带为实验材料,对浸洗前后其主要金属元素含量及海藻酸根阴离子基团含量进行了研究。结果表明:淡干海带经过浸洗后钾、钠元素含量下降60%以上,镁元素含量下降31.6%,钙、锶元素含量下降小于10%,海藻酸根阴离子基团相对含量上升了一倍;通过比较主要金属阳离子和海藻酸根阴离子基团含量,证明浸洗之后的海带样品中各金属元素主要以海藻酸盐的形式存在于海带中,计算得到各类海藻酸盐含量(湿重,wt%)依次为:海藻酸钾22.2%、海藻酸钙14.6%、海藻酸镁11.4%、海藻酸钠10.5%。XRD(X-Ray Diffraction,X射线衍射)分析表明海带浸出物含有无机盐类物质,在浸洗之后海带样品无明显无机盐的衍射峰,证明浸洗可除去海带样品中的无机盐。

由海带直接制备海藻酸钙纤维的研究

用酸凝法由海带得到海藻酸钠湿法纺丝原液,与4%海藻酸钠溶液的流变性对比,二者有类似的粘度-剪切速率曲线,通过湿法纺丝技术,以10%的CaCl2溶液做凝固浴制得海藻酸钙纤维,纤维直径在10um左右。

海藻纤维用不同溶剂处理后分散性的研究

通过湿法纺丝技术,将纺丝液挤出到凝固浴中,制备出海藻纤维丝束.然后利用不同的溶剂对海藻纤维丝束进行浸泡处理30 min,60℃条件下干燥3 h后,通过光学显微镜观察海藻纤维丝束在不同溶剂中的变化,通过扫描电子显微镜分析了海藻纤维表面的形貌变化及干燥后的海藻纤维丝束的分散状态,通过傅里叶红外图谱分析了海藻纤维和海藻酸钠粉末中氢键的缔合现象.在实验观察、红外谱图分析和吸湿理论的基础上,结合对不同溶剂之间的区别与联系的分析,探讨了海藻纤维丝束在干燥过程中产生并丝现象的界面理论模型,并应用这一界面理论模型对实验现象进行了合理的解释.最后,通过加热破坏氢键实验、封闭羟基实验和冷冻干燥实验,验证了这一界面理论模型的正确性的同时,也可以用来解决纤维丝束的并丝现象,扩展其应用范围.