PLA/PHBV纤维的热学性能

对聚乳酸/聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)(PLA/PHBV)纤维进行了热失重分析、差示扫描量热分析、热收缩测试及燃烧性能测试。结果表明:PLA/PHBV纤维的起始分解温度为232℃左右,体现出较好的热稳定性;PLA/PHBV纤维的DSC曲线有两个熔融峰,PLA组分的熔融峰温度为149℃,PHBV组分的熔融峰温度为161.8℃;PLA/PHBV纤维的沸水收缩率为7.5%,表现出了良好的热收缩性能;PLA/PHBV纤维表现出优异的阻燃性能。

PLA/PHBV纤维的基本力学性能研究

对PLA/PHBV纤维进行了干湿断裂强力、一次定拉伸弹性、循环定拉伸弹性及松弛试验,并与纯PLA纤维进行对比来探究PLA/PHBV纤维的基本力学性能。结果表明:PLA/PHBV纤维的断裂强力和断裂伸长率较小,延展性一般,属于硬而脆的纤维;在较大形变下复合纤维表现出良好的弹性回复能力,并在经过反复拉伸后仍具备优良的弹性回复能力;相较于PLA纤维,PLA/PHBV纤维表现出良好的抗疲劳性。

透明质酸改性PHBV组织工程纳米纤维支架的研究

组织工程支架材料表面性质对细胞的黏附起着重要作用,进而影响细胞的增殖、分化等一系列生长过程.本研究采用天然生物大分子透明质酸(hyaluronic acid,HA)对聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)(Poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate),PHBV)进行表面修饰以提高材料的表面生物活性.首先通过静电纺丝法制备PHBV纳米纤维支架,利用1,6-己二胺胺解在PHBV表面引入自由胺基,并以此为反应活性位点在水溶性的碳化二亚胺/N-羟基琥珀酰亚胺缩合剂体系中将透明质酸固定接枝在PHBV表面.SEM结果表明,静电纺丝制备的PHBV纳米纤维支架表面平滑程度高,纤维直径分布较均匀,且没有串珠;FTIR证明1,6-己二胺改性及透明质酸接枝改性PHBV纳米纤维支架材料均成功实现;茚三酮法表明PHBV表面胺基密度随胺解时间增加而增大,在胺解约50min时达到最大值;水接触角法表明固定接枝透明质酸后,表面亲水性明显改善;细胞实验表明透明质酸改性的PHBV纳米纤维支架可显著促进软骨细胞的体外增殖.综上所述,透明质酸改性的PHBV纳米纤维支架可望应用于软骨组织工程领域.

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。

含生物可降解聚酯纤维雪尼尔纱的染色性能

在对PLA纤维和PLA/PHBV共混纤维基本染色性能研究的基础上,试制了两种含生物可降解聚酯纤维的雪尼尔纱(雪尼尔纱I和雪尼尔纱II),研究探讨了染色温度、时间、pH值对其染色性能的影响。结果表明:分散红60、分散黄SA-GL和分散蓝56适用于PLA纤维和PLA/PHBV纤维染色,经100℃和110℃染色后PLA纤维断裂强力分别下降了4.0%和5.2%,PLA/PHBV共混纤维断裂强力分别下降了10.1%和18.9%;分散染料对雪尼尔纱I的适宜染色工艺为:pH值4~5,染色温度100~110℃,时间40 min;雪尼尔纱II的适宜染色工艺为pH值4~5,染色温度110℃,时间30~40 min;在上述染色工艺条件下,雪尼尔纱I和雪尼尔纱II的耐摩擦色牢度和耐皂洗色牢度均达到3~4级及以上。证明PLA纤维和PLA/PHBV共混纤维在被用于制备雪尼尔纱后,经过适宜染色工艺染色,可获得符合应用要求的产品。

两种共混BDPs作为生物膜载体和碳源的脱氮研究比较

采用PHBV/PLA和PHBV/木纤维素两种可生物降解聚合物作为反硝化碳源和生物膜载体进行序批试验和填充床连续反硝化试验。序批试验结果表明,PHBV/木纤维素固相碳源启动速度快于PHBV/PLA,但两者24小时脱氮效果并无明显差异;反硝化速率分别为0.10 mg N/(L·h·g)和0.12 mg N/(L·h·g)。填充床连续反硝化试验结果表明,两种碳源NO3--N去除负荷分别为13.95 mg/(L·h)和14.02 mg/(L·h),去除率均高于90%,PHBV/PLA比PHBV/木纤维素具有更好的碳源控释能力。扫描电镜结果表明,内部结构特征的差异是共混固相碳源脱氮性能和碳源控释性能产生差异的关键因素。