纳米短纤维复合水凝胶的制备及其生物医学应用

水凝胶以高水含量、卓越的生物相容性和药物包封性能而备受瞩目,由于其在力学性能与模拟细胞外基质(ECM)等方面存在不足,从而限制了其生物医学应用。引入具备高比表面积、高长径比和良好单分散性的纳米短纤维,是弥补这些局限并扩展其应用潜力的有效方法之一。为促进纳米短纤维复合水凝胶的开发和应用,本文综述了纳米短纤维的功能化方法及其与水凝胶的复合方式,并分类介绍了复合水凝胶在组织工程、药物递送及生物传感与检测这3个方面的生物医学应用。最后,结合短纤维复合水凝胶当前发展分析了其在生物医学领域应用中所面临的挑战和未来的发展前景。

壳聚糖/纤维素纳米晶复合纤维的制备与表征

纤维素纳米晶(CNCs)强力好,可自组装,但其溶液具有高分散性而无法成丝,壳聚糖生物相容性好,其溶液可纺性好,但纤维力学性能差。本文提出用壳聚糖溶液(CS)协助CNCs纺丝,采用湿法纺丝方法制备壳聚糖纤维素纳米晶(CS CNC)复合纤维,并比较共混和同轴两种不同纺丝方法所制备的CS CNC共混纤维和CS CNC皮芯纤维的结构及性能特征。结果表明,相较于纯壳聚糖纤维,CS CNC复合纤维的耐水稳定性有所提高;与CS CNC共混纤维相比,CS CNC皮芯纤维力学性能更好,初始模量高达489.40 cN dtex,断裂伸长率为9.65%,在芯层有连续的手性向列相层状结构,在偏振光下具有明亮有序的虹彩色,有望应用于防伪方面,进一步扩大CNC的应用范围。

废旧蚕丝回收再利用研究进展

为净化环境、减少垃圾排放、节约资源和更大程度开发蚕丝纤维的价值,文章综述了废旧蚕丝的回收再利用方法及其主要应用。分析了废旧蚕丝回收再利用的价值,归纳了废旧蚕丝纤维和茧丝绸业丝胶蛋白的回收方法及其主要再应用领域,并对废旧蚕丝纤维回收再利用存在的问题及研究方向进行总结与展望。分析认为:利用化学回收法对废旧蚕丝纤维进行回收,通过提取丝素材料再利用可以有效减少资源浪费;目前对废旧蚕丝纤维的回收再利用还存在利用率较低及开发丝素材料的新技术不成熟等问题,基于这些问题对今后该领域的主要研究方向提出了建议。

三羟甲基乙烷/新戊二醇二元体系填充涤纶中空纤维的研究

如何将相变材料与纺织材料有效复合是应用的关键技术。针对复合后纤维中相变材料含量较低的不足,这里采用真空方法将多元醇固—固相变材料填充涤纶中空纤维,提出了衡量纤维填充效果的指标——填充率,并分析了各实验参数对填充效果的影响。计算结果表明纤维相变材料质量分数约为24％。

复合纱结构及其基本力学性能、表面性能的研究

本文通过对涤长丝与毛短纤维纺制的Sirofil(双组分)复合纱、并捻复合线及与毛短纤维合股线的结构和基本力学性能的比较研究,发现其差异主要表现在强伸特性,抗弯、抗扭特性及毛羽、条干不匀率等方面,并得出一些规律性的结论.

低熔点聚酯复合纤维鉴别方法研究

采用显微镜观测试验、熔黏试验、熔点试验等3种试验方法,揭示了低熔点聚酯复合纤维与常规聚酯纤维在3个方面的明显差异:两者纵向表面、横向截面结构差异明显;前者有特殊的熔黏特性和功能;前者的低熔点聚合物的熔点明显低于后者。根据以上特点可区别两种纤维,并可确定低熔点聚合物的熔点,为相关产品的利用和开发提供技术支持。

高角蛋白含量的角蛋白/PEO纳米纤维的制备及其性能表征

为探索以水为溶剂、由非交联改性角蛋白制备高角蛋白含量的角蛋白/PEO纳米纤维材料的方法,采用2-巯基乙醇/尿素/十二烷基硫酸钠混合体系提取高黏度人发角蛋白,将其与聚氧化乙烯(PEO)以不同质量分数混合,通过静电纺丝技术制备人发角蛋白/PEO纳米纤维并研究了其性能.结果表明:以巯基乙醇为还原剂提取的人发角蛋白溶液黏度较高,可以显著提高高比例角蛋白/PEO共混纺丝液的可纺性,制备的角蛋白/PEO纳米纤维的最大质量分数可达到80/20;随着角蛋白含量增加,纳米纤维平均直径逐渐减小,直径分布变窄,平均直径从310 nm(角蛋白/PEO=30/70)减小到82 nm(角蛋白/PEO=90/10);共混纳米纤维光谱中,酰胺Ⅰ带、酰胺Ⅱ带和酰胺Ⅲ带的吸收峰强度均逐渐增大,PEO在1 092.86 cm-1处的吸收峰强度逐渐减弱,角蛋白质量分数达到80%时,PEO在960 cm-1和841 cm-1处的吸收峰消失;角蛋白能够阻碍PEO的结晶过程,并使PEO的熔融峰向高温偏移,同时PEO能够阻止角蛋白的自组装而形成更为稳定的二级结构,从而提高了共混纳米纤维的热性能.

多巴胺仿生修饰及聚乙烯亚胺二次功能化表面改性超高分子量聚乙烯纤维

为提高超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维与环氧树脂之间的界面剪切强度,采用多巴胺仿生修饰及聚乙烯亚胺(PEI)二次功能化对UHMWPE纤维进行表面改性,并通过FTIR、XPS、SEM和单丝拔出实验等方法分析改性前后UHMWPE纤维的表面特征及UHMWPE/环氧树脂复合材料的界面剪切破坏情况.结果表明:经过多巴胺涂覆和PEI二次功能化后的纤维表面产生羟基和氨基等活性官能团;改性后的纤维表面粗糙度增加;改性前后纤维力学性能基本不变;改性后的UHMWPE纤维与环氧树脂之间的界面剪切强度有所增加,当PEI质量浓度为5 mg/m L时,PEI二次功能化后的UHMWPE纤维与环氧树脂之间的界面剪切强度为1.185 MPa,与未改性UHMWPE纤维复合材料相比,提高了65.27%.

蓄能型夜光织物的开发及应用

利用新型的铝酸盐系列发光材料,采用纺织品整理方法,开发了蓄能型夜光织物.该织物只要接受任何可见光约10min,即可将光能存储于纤维中,然后在黑暗状态下持续发光10h以上.该新型织物对人体无害,不仅解决了黑暗中无法看清周围环境的问题,并有利于环保和节省能源,可应用的范围相当广泛.

丙纶/TiO_2纳米材料复合纤维的性能研究

对丙纶/TiO2纳米材料复合纤维的抗菌性能,内部结构、一次拉伸特性、抗静电性、表面摩擦性能、吸湿性、比电阻进行测试、分析,并从机理上进行研究。

PTT/PET双组分长丝针织物布面不匀的成因分析

为了研究PTT/PET双组分长丝针织物布面不匀的问题,利用PTT/PET双组分长丝在无缝针织机上进行试织,通过无缝针织工艺的调整无法消除PTT/PET针织物布面这种随机性"条阴状不匀",对PTT/PET双组分长丝结构及模拟织物整理工艺处理后的长丝结构进行研究,探明了该类长丝"条阴状不匀"的成因,发现其左右螺旋且不断翻转的三维卷曲是布面"随机性条阴状不匀"的形成根源;通过改进纺丝工艺制得了新型PTT/PET双组分丝,从根本上消除了该类针织物布面的"随机性条阴状不匀",且其织物布面均匀美观。

三维机织空芯结构复合材料的研究

众所周知，二维织物增强的复合材料有层间强度差的问题，为从根本上提高其损伤害限和可靠性，就需要提高材料厚度方向的整体性，三维机织空芯预制件应运而生。本文通过大量理论研究与织造实践，论述了三维机织空芯织物的整体织造技术、结构设计及复合工艺，为批量化生产奠定了基础。

真丝/涤纶复合变形丝的形态与性能分析

利用一种自制的新型多组分复合变形丝加工设备,将缫制的生丝分别与低纤度涤纶FDY和涤纶POY丝复合得到真丝复合变形丝;分析了生丝根数对复合变形丝的形态结构和热收缩性等的影响。结果表明:随着生丝根数的增多,复合变形丝的卷曲数会减少,卷曲波长增大,真丝与涤纶POY复合变形丝的回弹性随着生丝数的增加而减弱,而以FDY为芯丝时的回弹性会增强;在相同生丝数下,真丝/涤纶POY的复合变形丝的变形程度比真丝/涤纶FDY复合变形丝的要大,但回弹性差些。

TiO_2/PAN碳化纳米纤维膜的制备及其对腐殖酸的降解效果

以丙烯腈为原料自制聚丙烯腈(PAN)粉末,静电纺丝法制备PAN纳米纤维,采用溶胶—凝胶法负载TiO2,制备TiO2/PAN碳化纳米纤维膜。通过SEM、DG-DTG及元素分析等方法对纳米纤维进行表征。研究结果表明,用PAN质量分数为3%的纺丝液进行静电纺丝,在预氧化温度280℃及碳化温度550℃条件下可制得直径100～170 nm、形态完整、分布较均匀的纳米纤维。在光催化条件下,制备的TiO2/PAN碳化纳米纤维120 min对腐殖酸的降解率达93%,具有比简单悬浮体系催化剂更好的光催化性能,体现了TiO2与纳米碳纤维的协同作用。

纺丝工艺对水解聚丙烯腈/羟基磷灰石复合纤维强力的影响

采用湿法纺丝法制备了水解聚丙烯腈/羟基磷灰石复合纤维,考察了凝固浴成分比例、凝固浴温度、凝固浴中碱浓度、冷牵伸比、热牵伸比及二浴水解时间等工艺因素对聚丙烯腈/羟基磷灰石复合纤维强力的影响。研究结果表明,水解聚丙烯腈/羟基磷灰石复合纤维具有可纺性,具有良好的强力。在NaOH水溶液/二甲基亚砜质量比为2∶8、NaOH水溶液浓度1mol/L、凝固温度10℃、喷丝头牵伸比1∶2、冷牵伸比1∶2、热牵伸比8倍和无二浴水解的条件下,所制备的水解聚丙烯腈/羟基磷灰石复合纤维具有很好的强力。

纤维素/聚氨酯复合纤维的制备及性能研究

研究纤维素/聚氨酯复合纤维的制备方法及性能,采用DMAc/LiCl溶解体系溶解纤维素浆粕,配制纤维素纺丝溶液,经湿法纺丝机纺出纤维。通过扫描电子显微镜和傅里叶红外分光光谱表征纤维的表观形态和内部结构;通过X射线衍射分析分子结构;测试在标准大气压下纤维的吸、放湿回潮率;表征复合纤维的染色性能。结果表明,随着聚氨酯质量分数的增加,纤维表面越来越光滑;聚氨酯质量分数10%的复合纤维染吸湿回潮率达9.25%,优于棉纤维的回潮率;纤维的断裂强度达2.8 c N/dtex,弹性回复率达70.41%;纤维的上染率达66%,所染纤维颜色光亮。由此可知,聚氨酯质量分数为10%的纤维素复合纤维可广泛用于针织内衣等服装。

基于等离子体处理的纳米复合长丝的微观结构和拉伸变形性能(英文)

等离子体处理参数对聚丙烯/聚乳酸纳米复合长丝微观结构和拉伸变形性能有非常密切的关系.拉伸试验、DSC和电镜实验结果表明,加工参数为氧0.1L/min和氦18L/min处理得到样品的热激活体积大;纳米二氧化硅在纳米复合长丝高分子微观结构塑性变形机制中起到阻碍作用.加工参数:氧0.2L/min、氦20L/min、处理时间108s和处理功率120W,可以得到相应加工范围的最佳Tg和Tm的纳米复合长丝.

PAN/HBP复合超细纤维的制备与表征

采用聚丙烯腈/N,N-二甲基甲酰胺/多氨基超支化聚合物三元体系为纺丝液,通过静电纺丝制备了PAN/HBP复合超细纤维,探讨了聚丙烯腈浓度、超支化聚合物含量、纺丝电压、接收距离和推进速度等因素对复合纤维直径和形貌的影响.结果表明,增大PAN浓度和增加HBP含量,都会使纤维直径增大;静电纺丝电压增大,可以减小纤维直径;适当的接收距离和推进速度才可以获得直径细而均匀的纤维.通过对PAN/HBP复合超细纤维的氨基含量测试和FTIR分析,进一步证实了PAN/HBP复合纤维表面和内部氨基的存在.

传统手工染织图案在现代纺织中的传承与创新应用

传统手工染织图案,具有独特的魅力以及显著的艺术美。但是,随着工业化的进程,传统的手工染织艺术已经陷入了困境中。基于这样的基础提出传统手工染织图案创新设计方法,主要是从其现代技术的应用以及设计观念的创新两个方面入手。在原有的传统手工染织图案的基础上,融入现代社会发展中的全新产物,不断发展和改进,促进现代纺织发展成为全新的潮流。同时,优化传统手工染织图案的发展速度,促使其在市场的竞争中提升自身价值,针对传统手工染织图案在现代纺织中的传承和创新应用进行探究。

含有陶瓷粉末PP-纤维的拉伸性能

本文分析了用SiO_2/PP复合材料纺制纤维的形态结构和力学性能。结果表明,在牵伸过程中,初生纤维中的微孔逐步消失,断裂强度和E＇-T曲线上的E＇值及耐热性有些增加。在tanδ-T曲线上出现a峰,其峰值随拉伸倍数的增加而增加,六倍牵伸后a峰略有降低。