海藻酸钠/羊毛角蛋白纤维的氢键作用及其结构与性能

以废弃羊毛为原料,采用酸碱法提取羊毛角蛋白,湿法纺丝制备海藻酸钠/羊毛角蛋白(SA/WK)复合纤维,研究了 SA/WK复合体系中的氢键,以及氢键对其结构和性能的影响.通过FT-IR、SEM对复合纤维化学结构和微观形态结构进行表征,对其流变性能、结晶性能和力学性能进行了研究.结果表明,SA/WK纤维中存在分子内氢键和分子...     

海藻/角蛋白复合纤维的制备与表征

以鸡毛为原料通过酸碱法和氧化法结合提取羽毛角蛋白(FK),再将角蛋白与海藻酸钠(SA)混合制备SA/FK复合溶液,经纺丝成型制备出SA/FK复合纤维,用FT-IR、XRD、SEM等方法对纤维中分子间作用力以及纤维的力学性能和表面形貌进行了表征。结果表明,溶液黏度随pH升高而降低;SA/FK复合纤维中分子间氢键作用随pH升高而下降;凝固浴质量分数为5%时,SA/FK复合纤维断裂强度最高,为1.96 cN/dtex;纤维表面具有数目较多且分布不均的沟槽结构,此结构有利于提高纤维的吸湿性和透气性。     

聚乙二醇二丙烯酸酯改性海藻酸盐纤维的结构与性能

为提高海藻酸钠(SA)纤维的强度,以SA为第1组分,聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)为第2组分,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,水为溶剂,采用"一锅法"经自由基聚合反应制得具有半互穿网络结构的纺丝液;以氯化钙水溶液为凝固浴,采用湿法纺丝工艺制备得到具有PEGDA化学交联和SA离子交联双网络互锁结构的SA/PEGDA复合纤维。采用数显黏度计、电子单纤强力仪、傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪和扫描电子显微镜等对纺丝溶液的流动性能和改性纤维的化学结构、力学性能、结晶性能及表面形貌等进行表征。结果表明,随着柔性大分子链PEGDA的引入,纺丝液表观黏度大幅降低,当PEGDA质量分数为15%,表观黏度由纯SA溶液的7.53 Pa·s降至1.00 Pa·s;1倍牵伸下,PEGDA质量分数为10%时,SA/PEGDA复合纤维断裂强度达到最大值2.64 cN/dtex,相比于纯SA纤维提高了21.1%;SA/PEGDA复合纤维内部分子链主要以非晶聚集态形式存在,随着PEGDA含量的增加,纤维内部微晶区的比例增大;PEGDA的引入使SA/PEGDA复合纤维表面沟槽宽度略有降低,表面原纤化结构减少,表面变得更为致密光滑。     

南极磷虾蛋白的提取及其复合纤维的性能

研究了南极磷虾蛋白质的碱提取工艺。将南极磷虾蛋白质溶液与海藻酸钠溶液共混,并纺丝制备了复合纤维,研究了制备工艺条件与复合纤维力学性能的相关性,考察了共混纤维的热稳定性。南极磷虾蛋白质的提取的最优工艺为:NaOH质量分数为2%,反应时间5h,反应温度70℃。采用FTIR、XRD分析了南极磷虾蛋白质的结构。FTIR表明磷虾提取物具有蛋白质的特征,属于磷虾蛋白。XRD表明自然析出的蛋白质结构规整,结晶度高;在30℃凝固浴中纺丝纤维强度和断裂伸长最好,分别达到1.14cN/dtex、15.1%。     

SF/SA/HBG纤维支架材料的构建及体外生物矿化

由静电纺丝技术纺制的纤维支架材料能够提供大的比表面积及较高的孔隙率。以甲酸为溶剂,丝素蛋白(Silk fibroin,SF)和海藻酸钠(Sodium alginate,SA)为基体材料,并加入中空生物活性玻璃(Hollow bioactive glass,HBG),复合成体外生物活性较好的生物支架材料;通过体外生物矿化可以加速羟基磷灰石(Hydroxyapatite,HAp)的沉积及生长。经过一系列测试分析,结果显示:通过静电纺丝制备出SF/SA/HBG纤维复合膜,其平均直径分布在200～300 nm;经过乙醇处理后,纤维表面发生溶胀,直径变粗,平均直径分布在230～380 nm;进行体外生物矿化后,在纤维表面形成HAp,SF/SA/HBG纤维复合支架材料具有良好的生物活性。     

MWCNTs对SA/SF/LA-PA复合相变纤维结构与性能的影响

以月桂酸和棕榈酸二元低共熔脂肪酸(LA-PA)、海藻酸钠(SA)、丝素蛋白(SF)、多壁碳纳米管(MWCNTs)为原料,以氯化钙为凝固浴,通过湿法纺丝制备复合相变纤维。通过FT-IR表征了MWCNTs含量对复合相变纤维氢键作用的影响,对复合相变纤维表面形态、力学性能、热性能、蓄热稳定性进行了表征。结果表明,随着MWCNTs含量的增加,复合相变纤维分子间氢键先增大后减小,分子内氢键含量先减小后增大;复合相变纤维的断裂强度先增大后减小,MWCNTs为0.4%时,其断裂强度达到最大值1.53 cN/dtex;复合相变纤维具有适宜的相变温度(17～37℃),相变焓为18～24 J/g;复合相变纤维经100次热循环后具有良好的蓄热耐久性。     

南极磷虾虾肉蛋白/聚丙烯腈复合纤维的制备与表征

通过接枝与共混并用的方法将南极磷虾虾肉蛋白质引入聚丙烯腈(PAN)中,采用湿法纺丝制备了南极磷虾虾肉蛋白/聚丙烯腈复合纤维。并通过FT-IR表征了接枝物的成分,有效地证明了接枝的成功性。X射线衍射测试表明,接枝物在保留部分PAN和蛋白质结晶性的同时,由于结构受到了破坏,结晶能力有所降低。用差热分析法(TGA)测试了不同蛋白质含量下复合纤维的热稳定性,分析了蛋白质含量对纤维热性能的影响。采用单丝强力仪测试了不同组分纤维的断裂强力,结果表明,纤维的断裂强力随着接枝物含量的增加而降低。最后用电镜观察了纤维的微观形貌,纤维表面的沟槽结构和分散颗粒,表明纺丝原液在凝固的过程中存在不均匀收缩现象。     

超声处理对聚乳酸/丝素蛋白复合纳米纤维膜孔径的影响

利用静电纺丝技术制备聚乳酸/丝素蛋白(PLA/SF)复合纳米纤维膜。探讨90%甲醇溶液处理对PLA/SF复合纳米纤维膜结构的影响,以及超声处理对该纤维膜孔径的影响。用FE-SEM、FT-IR、XRD和孔径测试表征样品,结果表明:甲醇处理诱导组分SF的构象由无规卷曲转变成β-折叠,纤维发生明显溶胀现象;超声处理时间不变,随着超声处理功率的增加,PLA/SF复合纳米纤维堆积的越松散,孔径增大;超声处理功率不变,随着处理时间的增加,纳米纤维堆积的越松散,孔径增大;超声处理后,纤维膜厚度增加。     

海藻酸钠/氧化石墨烯复合水凝胶的制备与性能

为了研究氧化石墨烯（GO）对海藻酸钠（SA）凝胶性能的影响,以Ca2+与Fe3+作为交联剂,在SA水凝胶自组装过程中加入GO水溶液,一步法得到了海藻酸钠/氧化石墨烯（SA/GO）复合水凝胶。通过扫描电子显微镜与X射线衍射表征了所得凝胶的结构与微观形貌,测试了不同凝胶样品的平衡溶胀性能和力学性能。研究结果表明,Fe3+交联得到的凝胶结构相比Ca2+交联得到的凝胶更加紧凑,平衡溶胀性能降低较多;随着GO的加入,复合水凝胶的力学性能提升,平衡溶胀性能降低,这表明SA/GO复合水凝胶的性能可以通过选择合适的交联剂与GO用量进行调控。关键词:海藻酸钠;氧化石墨烯;复合水凝胶     

静电纺丝制备海藻酸钠/聚丙烯酰胺/聚环氧乙烷双网络复合纤维及其表征

以丙烯酰胺为网络单体,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸铵为引发剂,一步法制备聚丙烯酰胺(PAM)/海藻酸钠(SA)溶液,将制备的互穿网络溶液与聚环氧乙烷(PEO)溶液等体积混合,采用静电纺丝方法制备了SA/PAM/PEO双网络复合纤维膜,并用扫描电镜、红外光谱和热重分析等测试手段对纤维进行表征。通过正交试验得出最佳工艺参数:SA、PEO质量分数都为3%,网络单体占SA的质量分数为30%,交联剂占SA和网络单体的质量分数为8%。结果表明,PAM与SA的混合属于物理混合;随着共价交联网络含量的增大,纤维表面变得更加粗糙;PAM会降低海藻酸钙纤维的热降解性。