高含量胶原蛋白/PVA复合纤维的结构与性能

在胶原蛋白与聚乙烯醇(PVA)共混溶液中,加入连接剂三氯化铝和戊二醛,经湿法纺丝、热拉伸定型和后交联处理制得胶原蛋白质量分数为45.17%的胶原蛋白/PVA复合纤维,研究了复合纤维的结构与性能。结果表明:胶原蛋白/PVA复合纤维横截面呈圆形,具有皮芯结构,断裂强度和断裂伸长率分别为2.14cN/dtex和46.32%,结晶度为41.1%,水中软化点和回潮率分别为101℃和11.50%。     

聚乙烯醇/磺酸化碳纳米管复合纤维的制备与性能研究

采用湿法纺丝法制备了聚乙烯醇/磺酸化多壁碳纳米管(PVA/s-MWCNTs)复合纤维,并对复合纤维的结构与性能进行了表征。结果表明:当纤维中s-MWCNTs质量分数为5%时,s-MWCNTs均匀地分散在PVA基体中,当s-MWCNTs质量分数增加到8%时,纤维中出现少许s-MWCNTs团聚体;随着s-MWCNTs含量的增加,复合纤维的结晶度逐渐降低,PVA微晶取向度先增大后减小,纤维的模量和断裂强度均先增大后减小,电导率逐渐增加;当s-MWCNTs质量分数为5%时,纤维力学性能较好,其断裂强度和模量分别为0.83GPa和15 GPa,而s-MWCNTs质量分数为8%时,纤维电学性能较好,其电导率为0.65 S/m。     

胶原蛋白/聚乙烯醇复合纤维酸性染料染色研究

将胶原蛋白与聚乙烯醇(PVA)进行共混纺丝,获得了胶原蛋白/PVA复合纤维;研究了胶原蛋白/PVA复合纤维中胶原蛋白含量和染色工艺对复合纤维酸性染料上染的影响;借助紫外可见分光光度计、扫描电镜、纤维电子强力仪等对复合纤维的上染率、截面形貌、力学性能、热水收缩性能等进行了表征.结果表明:胶原蛋白/PVA复合纤维中胶原蛋白...     

BTCA交联Col/PVA复合纤维的结构与性能研究

在胶原蛋白(Col)与聚乙烯醇(PVA)共混纺丝原液中,加入丁烷四羧酸(BTCA)作为交联剂,经湿法纺丝得到初生纤维,经热拉伸和热定型、缩醛化处理得到Col/PVA复合纤维;分析了Col/PVA复合纤维的结构和性能。结果表明:BTCA可以使纤维内部形成交联结构,提升纤维内部Col的稳定性,红外光谱分析表明,BTCA与PVA上的羟基反应生成了酯键;经扫描电子显微镜观察发现BTCA交联处理后复合纤维内部致密,孔洞和缺陷少;差示扫描量热法分析表明BTCA的交联作用会抑制纤维内PVA的结晶,使结晶度有所下降;BTCA添加质量分数为3%的复合纤维的断裂强度、断裂伸长率、Col保留率分别为4.94 cN/dtex,12.56%,91.09%,水中软化点为106℃,具有优良的综合性能。     

胶原蛋白/聚乙烯醇复合纤维的初步探索

将胶原蛋白和聚乙烯醇(PVA)分别溶解后复合纺丝,制得胶原蛋白/PVA复合纤维,对复合纤维的可纺性、力学性能和结构进行了初步探索。结果表明,胶原蛋白和PVA复合纺丝,具有较好的可纺性,复合纤维经过热拉伸、热定型和缩醛化处理后,纤维强度、模量和伸长率分别达到了2.3cN/dtex,30.69cN/dtex,20.12%;结晶度较高为70.57%;水中软化点由缩醛化前的89℃提高到110℃。通过扫描电镜照片观察复合纤维,未发现两相结构,胶原蛋白和PVA结合较好。     

铝离子改性MF/PVA阻燃纤维的研究

以三聚氰胺和甲醛为反应物,分别以氯化铵和硫酸铝为催化剂制得三聚氰胺甲醛(MF)树脂和Al~(3+)-MF树脂,再分别将MF树脂和Al~(3+)-MF树脂与聚乙烯醇(PVA)按质量比3∶7进行湿法纺丝,制得MF/PVA,Al~(3+)-MF/PVA阻燃复合纤维;同时将凝胶态的MF/PVA复合纤维在质量分数为50%的硫酸铝溶液中浸泡得到Al~(3+)吸附改性MF/PVA复合纤维(MF/PVA-Al~(3+)纤维);研究了不同Al~(3+)改性方式对MF/PVA复合纤维性能的影响,并分析了Al~(3+)与MF树脂的协同阻燃机理。结果表明:Al~(3+)加入使MF/PVA纤维热性能提高,力学性能稍有降低,基本不影响其使用性能;MF/PVA纤维、Al~(3+)-MF/PVA纤维、(MF-PVA)-Al~(3+)纤维在600℃时的残炭率分别为10.99%,34.53%,26.75%;断裂强度分别为2.83,2.68,2.64c N/dtex;Al~(3+)与MF树脂之间存在明显的协同阻燃作用,能够明显提高MF树脂对PVA纤维的阻燃效果;两种不同Al~(3+)改性方式对复合纤维阻燃性的影响差异不大,Al~(3+)-MF/PVA复合纤维和MF/PVA-Al~(3+)复合纤维的极限氧指数(LOI)都能达到33%;两者阻燃机理由于Al~(3+)分布方式的不同而有所差别,Al~(3+)-MF/PVA纤维主要呈现出气相阻燃机理,(MF/PVA)-Al~(3+)纤维主要呈现出凝聚相阻燃机理。     

聚乳酸/聚乙烯醇纳米纤维的制备及结构

以二甲基亚砜为溶剂,制备不同配比的聚乳酸(PLLA)和聚乙烯醇(PVA)的混合溶液,静电纺丝制得PLLA/PVA纳米纤维。采用红外光谱仪、原子力显微镜等对PLLA/PVA纳米纤维结构与性能进行了表征。结果表明:PLLA/PVA纳米纤维中PVA上的羟基与PLLA上的羰基形成了氢键,PLLA与PVA之间存在一定的相互作用,但PLLA/PVA纳米纤维存在相分离现象;混合溶液的PLLA质量分数为11%,PVA质量分数为8%时可以得到较好的PLLA/PVA纳米纤维,但PVA质量分数为6%时出现液滴及珠丝,PVA质量分数为4%时,不能制得纳米纤维。     

角蛋白/聚乙烯醇复合纤维的制备及性能研究

以聚乙烯醇(PVA)和自制的羊毛角蛋白(WK)为原料,硼酸为交联剂,将WK与质量分数为15%的PVA溶液按质量比为2：10混合,制得含固体质量分数约为15%的WK/PVA共混纺丝原液,采用湿法纺丝的方法制备WK/PVA复合纤维,研究了复合纤维的结构与性能。结果表明:WK/PVA复合纤维的表面均出现皱纹,其横截面呈椭圆形;硼酸交联对WK/PVA复合纤维的形貌无明显影响,但使复合纤维的耐水性能得到提升;傅里叶变换红外光谱、X射线衍射光谱和热重分析结果证明了交联的发生,硼酸与WK和PVA大分子的交联改变了复合纤维的结晶结构,增强了大分子间的作用力,却使WK/PVA复合纤维的热稳定性降低。     

后处理对胶原蛋白/PVA复合纤维结构与性能的影响

研究了环氧氯丙烷(ECH)处理和缩醛化反应对胶原蛋白/聚乙烯醇(PVA)初生复合纤维中蛋白质存留率、水中软化点的影响。结果表明:当ECH浴处理温度50℃,处理时间2 h,pH值11;缩醛化浴温度50℃,处理时间40 min,缩醛化浴中硫酸质量浓度180 g/L,甲醛质量浓度45 g/L时,复合纤维水中软化点为101℃,胶原蛋白存留率为90.33%。     

静电纺丝制备MWNTs/PVA/PEO复合超细纤维

采用硝酸对多壁碳纳米管(MWNTs)进行纯化处理,利用表面活性剂十二烷基磺酸钠(SDS)或聚乙烯醇(PVA)对纯化后的MWNTs进行了表面修饰,将修饰后的MWNTs添加到PVA和聚氧化乙烯(PEO)共混水溶液中,通过静电纺丝制备了MWNTs/PVA/PEO复合超细纤维。结果表明:PVA修饰的MWNTs比SDS修饰的MWNTs在PVA/PEO纺丝液中有更好的分散稳定性。随MWNTs添加量的增加,纤维的平均直径减小;当添加PVA修饰的MWNTs质量分数为0.53%时,纤维平均直径达368 nm,且纤维表面光滑、分布均匀。     

羧基化碳纳米管对T700碳纤维复合材料力学性能的影响

在603环氧树脂中加入0.25%（质量分数,下同）、0.50%和1.00%的羧基化碳纳米管（MWCNTs-COOH）,通过热熔法制备T700/603预浸料,并制备单向板。研究表明：随着w（MWCNTs-COOH）的增加,树脂基体表观固化度逐渐下降;当w（MWCNTs-COOH）低于0.50%时,MWCNTs-COOH能有效提高树脂基体及其碳纤维复合材料的力学性能;而w（MWCNTs-COOH）为1.00%时,基体及复合材料的性能出现下降。     

改性多壁碳纳米管／PA6纤维的制备及力学性能

将多壁碳纳米管(MWNT)氧化后,酰氯化处理,在氨基封端的PA6聚合时加入,制备PA6／MWNT母粒,将母粒同PA6切片熔融共混纺丝,制备PA6／MWNT纤维。用INSTRON 1122型万能材料试验机测定纤维的力学性能。结果表明,改性MWNT的加入提高了PA6纤维的断裂强度,纤维中MWNT质量分数仅为0．05％时,纤维的断裂强度和初始模量最大,分别增加了60％和86％。用扫描电镜观察复合纤维的结构,发现MWNT均匀地分布在PA6中,并与PA6基体间有相互作用,沿纤维轴向取向。     

胶原蛋白/聚乙烯醇复合纤维的结构与性能

将水溶性聚乙烯醇与胶原蛋白进行湿法纺丝,初生纤维经过热拉伸、热定型和缩醛化等后处理,制得胶原蛋白/聚乙烯醇复合纤维。结果表明,纺丝过程中固含量为16%的原液纺得的复合纤维的蛋白质存留率可以达到98%以上,原液固含量为18%的蛋白质存留率为40%～50%;扫描电镜观察表明,复合纤维为异形纤维,截面呈菊花状,原液固含量为16%的复合纤维断裂强度、初始模量分别为7．07,108．66 cN/dtex,结晶度为47．16%,复合纤维的上染率可达到95%以上,水中软化点温度为100℃以上。     

Gel spinning of PVA/SWNT composite fiber

Single wall carbon nanotubes (SWNT), polyvinyl alcohol (PVA), dimethyl sulfoxide (DMSO) and water, homogeneous dispersion has been prepared by stirring and sonication. This dispersion was extruded into fiber via gel spinning. The modulus of the PVA/SWNT (3 wt%) composite fiber was 40% higher than that of the control PVA gel spun fiber. Fiber structure and properties have been studied. The PVA orientation in the control and the composite fibers were comparable while the composite fiber exhibited lower crystallinity.     

Solution spinning of cellulose carbon nanotube composites using room temperature ionic liquids

Multiwall carbon nanotube (MWCNT)/cellulose composite fibers were processed from solutions in ethyl methylimidazolium acetate (EMIAc). Rheological percolation in MWCNT/Cellulose/EMIAc solution was observed above 0.01 mass fraction of MWCNT, while electrical percolation in oriented fibers was observed above 0.05 mass fraction of MWCNTs with respect to the weight of the cellulose. Cellulose orientation and crystal size were significantly higher in the composite than in the control cellulose fiber. In addition, in the composite fiber, carbon nanotube orientation was higher than cellulose orientation. At 0.05 mass fraction MWCNT, fiber tensile strength increased by about 25%, strain to failure increased by 100%, and modulus essentially remained unchanged. The composite fibers showed lower thermal shrinkage than the control cellulose fiber. The axial electrical conductivity at 0.1 mass fraction MWCNTs in these oriented fibers was more than 3000 S/m.     

PAN基碳纤维中碳元素含量与纤维结构的关系

对聚丙烯腈(PAN)预氧化纤维进行碳化处理,制备了不同碳元素含量的PAN基碳纤维,利用元素分析、红外光谱、X射线衍射、拉曼光谱对纤维的元素组成、官能团结构及微晶结构进行了分析。结果表明:纤维中碳元素质量分数为67%~72%时,纤维内部官能团种类较多,石墨微晶较小;碳元素质量分数提高至93%后,纤维的红外谱图无吸收峰,微晶大小及石墨化程度大幅度提高。     

复合纺丝法制备PEG/PVA相变储能初生纤维

采用不同相对分子质量的聚乙二醇(PEG)与聚乙烯醇(PVA)进行湿法复合纺丝制备PEG/PVA相变储能初生纤维,对PEG与PVA溶液的相容性、PEG的凝固性能、PEG/PVA纤维的相变潜热及纤维形貌进行了研究。结果表明:PEG 2000与PVA复合纺丝得到的相变储能初生纤维具有较高的相变潜热,PEG 2000与PVA的质量比小于3:10时,PEG 2000在纺丝过程中流失量较小,纤维截面随着PEG 2000含量的增加而由肾形向圆形变化。     

高线密度胶原蛋白/PVA共混纤维的制备及其结构性能

在胶原蛋白与聚乙烯醇(PVA)共混溶液中,改变原液中胶原蛋白和聚乙烯醇的组成,由湿法纺丝得到初生纤维,经热拉伸、热定形、缩醛化反应制得线密度大于25dtex的胶原蛋白/PVA共混纤维。共混纤维横截面呈圆形,纤维内部无孔洞及裂纹,表面光滑,断裂强度和初始模量分别达到4.63cN/dtex和160.2cN/dtex,断裂伸长率为25.4%,结晶度为48.6%,水中软化点和回潮率分别为104℃和13.67%。