聚酰胺含量对静电纺丝素纤维结构和性能的影响

将质量分数分别为9%和12%的再生丝素甲酸溶液和聚酰胺6/66共聚物的甲酸溶液混合,在喷丝头到接收屏之间的距离(C-SD)为15 cm、电压为15 kV的条件下进行静电纺丝得到丝素/聚酰胺复合纤维。研究了聚酰胺的含量和纤维直径、结晶结构以及纤维毡的力学性能之间的关系,探讨了产品在乙醇处理后结构和性能的变化。研究发现,聚酰胺的加入不仅可以降低纤维直径,而且提高了纤维的结晶度和纤维毡的断裂强度;乙醇处理后纤维发生均匀溶胀,结晶度提高,纤维毡的断裂强度和在水中的尺寸稳定性增加。     

醇处理对静电纺MWNTs/丝素/聚酰胺复合纤维的影响

醇蒸汽对改善静电纺纤维的结构与性能具有重要作用。采用静电纺丝的方法制备了MWNTs/丝素/聚酰胺6/66复合纤维毡,并用无水乙醇蒸汽对其处理。研究发现,碳纳米管质量分数较少的试样中,纤维发生了溶胀,并粘连在一起,随着碳纳米管质量分数的增加,纤维只是发生了径向膨胀。乙醇蒸汽处理使纤维毡的结晶结构、热稳定性以及力学性能都得到了显著的提高。碳纳米管质量分数为0.1%时,结晶度从55.8%增加到63.9%,断裂强度、初始模量以及断裂伸长分别增加了45%、103%和134%。     

大目金枪鱼皮胶原明胶化过程中酸碱浓度对明胶理化性质的影响

以大目金枪鱼皮为原料,考察了碱溶液浓度和酸溶液浓度对胶原明胶化的影响,研究表明,碱液质量分数为0.8%,酸溶液质量分数为2.0%时,明胶得率和凝胶强度均较优;傅里叶转换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)结果表明,碱处理打破了胶原原有的氢键平衡,使三螺旋结构松散;不同质量分数的酸处理使得胶原原有的结构被破坏,三螺旋结构有所展开,二级结构向无序化转变,这些变化使热提胶过程中亚基更易释放;明胶化胶原的电镜扫描结果显示,碱处理可以对胶原蛋白的结构造成轻微的降解,继续进行酸处理过后,明胶化胶原降解程度明显,逐渐成无规则卷曲状,比较各处理组明胶化胶原表面结构状态后发现,碱处理质量分数为0.8%和酸处理质量分数为2.0%时,胶原表观破坏更明显,与得率结果一致;明胶电泳分析表明,碱处理质量分数较低时,明胶中高分子组分含量较低,而小分子组分含量较高于其他组,随着碱处理质量分数增加,明胶中α链含量增大,碱浓度至2.3%时,明胶中β链含量增高因而α链含量相对降低,导致凝胶强度降低。酸处理组中,质量分数在0.5%~1.5%范围内,酸处理质量分数在1.5%时,明胶中高分子质量组分较多,此时明胶凝胶强度最大。当酸处理质量分数高于2.0%后,所得明胶中的小分子组分含量逐渐增大,在酸处理质量分数达到2.5%后,明胶电泳条带中小分子组分的含量明显增加,造成凝胶强度逐渐降低。     

表面活性剂十二烷基硫酸钠协助超声波提取甘薯叶总黄酮

目的 探究表面活性剂十二烷基硫酸钠(sodium dodecyl sulfate, SDS)协助超声波提取甘薯叶总黄酮的最佳工艺条件。方法 以甘薯叶总黄酮提取量为考察指标, 采用Box-Behnken法进行试验设计, 对SDS质量浓度、乙醇体积分数、料液比、超声时间进行响应面优化。结果 各因素对甘薯叶总黄酮提取量的影响程度为C(料液比)>A (SDS质量浓度)>B(乙醇体积分数)>D(超声时间), 甘薯叶总黄酮最佳提取工艺参数为SDS质量浓度1.0%、乙醇体积分数81%、料液比1:50 (g:mL)、超声时间49 min, 在此条件下, 总黄酮提取量为 132.08 mg/g, 与回归模型预测值134.63 mg/g相差1.89%, 表明该模型与实际情况拟合良好。结论 利用表面活性剂十二烷基硫酸钠协同超声提取甘薯叶总黄酮的工艺方法稳定可行, 可为甘薯叶总黄酮的进一步开发利用提供参考依据。     

气相生长碳纤维/聚酰胺6纳米纤维增强聚乳酸复合材料

研究了气相生长碳纤维（VGCF）的表面功能化处理及其在聚合物中的分散性。通过静电纺丝,制备了不同VGCF含量的聚酰胺6（PA6）纳米纤维毡,并以VGCF/PA6纳米纤维增强聚乳酸（PLA）得到复合材料。研究发现,经过混酸处理的VGCF水溶液,在加入聚合物前后各用超声波处理1小时,VGCF的分散性较好;表面活性剂处理VGCF,明显提高了其在聚合物溶液中的分散效果。在PA6/甲酸溶液中加入VGCF后,纤维毡的力学性能增强,在纺丝液中VGCF质量分数为0.03%时,断裂强度达到最大值(14.68MPa）。随着VGCF/PA6纳米纤维含量的增加,复合材料的断裂强度先增大后减小,并在VGCF/PA6质量分数为7.39%时达到峰值(25.80MPa）。     

后处理对静电纺丝素蛋白结构和性能的影响

采用静电纺丝技术制备丝素纳米纤维毡,研究乙醇质量分数和交联剂1-乙基-(3-二甲基氨丙基)-碳二亚胺(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)质量分数对其结构和性能的影响,分析和对比了处理前后材料的热稳定性能和力学性能。结果表明:不添加交联剂时,50%乙醇能使静电纺丝素蛋白构象部分转变,且表面发生溶解并粘连;经过100%乙醇处理后,构象完全转变为β折叠构象,热分解温度由296.1℃增加至302.5℃,断裂强度也由3.39 MPa增至12.02 MPa;添加EDC/NHS后有利于丝素蛋白分子间形成酰胺键,促使向β折叠链的转变,致使热稳定性和力学性能也明显进一步改善。     

棕榈纤维毡/聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)热压复合材料的吸声性能

为缓解当前我国汽车内饰用黄麻吸声复合材料产量缩减的现状,研究了棕榈纤维毡/聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)(PHBV)热压复合材料的吸声性能。在分析Johnson-Allard吸声模型后,研究了棕榈纤维毡与PHBV质量比、棕榈纤维毡面密度、棕榈纤维线密度、棕榈纤维毡梯度结构、多孔粉煤灰陶粒等对热压复合材料吸声系数的影响;探讨了优化工艺下棕榈纤维毡/PHBV热压复合材料的结构和性能。结果表明:当棕榈纤维毡与PHBV质量比为40∶60,棕榈纤维线密度为14.5 dtex,棕榈纤维毡梯度结构为143.3/102.5 g/m²时,制备的复合材料的平均吸声系数(200~1 600 Hz)最高,可达到0.53,添加质量分数为5%的多孔粉煤灰陶粒,可将复合材料的平均吸声系数提高到0.66,具有部分替代黄麻制备吸声复合材料的潜力。     

交联方式对大豆蛋白复合膜机械性能及微观结构的影响

以大豆蛋白和明胶为主要原料,采用溶液交联方式和戊二醛饱和蒸汽交联制备大豆蛋白基明胶复合膜。通过测定该复合膜的机械性能,对比分析微观结构,研究两种交联方式对复合膜机械性能及微观结构影响。结果表明,在戊二醛质量分数为0.20%时溶液交联改性复合膜拉伸强度达到最大值,拉伸强度值为(3 120.26±38.92)MPa,延伸率为(48.26±1.92)%;在戊二醛质量分数为0.15%时蒸汽交联改性复合膜拉伸强度达到最大值,拉伸强度为(3 406.53±32.47)MPa,延伸率为(39.53±1.47)%,蒸汽交联改性红外伸缩振动峰明显增强,对晶态的破坏强于溶液交联改性。蒸汽交联改性膜接触角为107.2°,溶液交联改性膜接触角为84.7°,显著大于溶液交联接触角,达到典型疏水界面。同时,蒸汽交联复合膜表面及拉伸断面复合膜形成结构致密的三维立体网络结构。戊二醛饱和蒸汽交联制备的大豆蛋白基明胶复合膜机械性能及微观结构均优于溶液交联。     

电纺聚丙烯腈/β-环糊精纳米纤维的吸附性能

以β-环糊精(β-CD)、聚丙烯腈(PAN)为原料,N-N二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,改变溶液中PAN以及β-CD的含量,通过静电纺丝技术成功制备了表面光滑无珠结且粗细均匀的PAN/CD纳米纤维毡。通过红外光谱(ATRFTIR)和XRD对纳米纤维进行表征,结果显示β-CD固定在纳米纤维中并能保留自身的特殊结构。通过可见分光、原子火焰吸收光度计分别研究不同PAN、CD含量的纳米纤维毡对有机染料亚甲基蓝(MB)、无机重金属Cu2+的吸附性能。结果显示,PAN为10%(质量体积比)、β-CD为60%(质量比)时制备的纳米纤维毡对MB和Cu2+的吸附率分别高达85.1%和59.5%。     

静电纺聚乳酸纤维毡的微观结构及力学行为

通过静电纺丝可以制备由直径为数微米的聚乳酸纤维构成的多孔状材料。在确定纺丝工艺条件的基础上,分析接收基底对PLA纤维毡微观结构和力学性能的影响。研究结果表明:质量分数为11%的聚乳酸/二氯甲烷溶液可以利用静电纺纺出连续光滑且比较均匀的纤维;当以纳米级的静电纺丝素或锦纶纤维毡为基底时,可以使PLA纤维的分布均匀化,同时纤维的直径下降;经过复合后,PLA复合纤维毡承受负荷的能力得到了很大提高。     

静电纺再生丝素/明胶纳米纤维的结构与性能

 以质量分数为98%的甲酸为溶剂,将再生丝素与明胶以质量比70∶30进行共混静电纺丝。研究纺丝液质量分数及乙醇处理对纤维膜的结构及力学、溶解性能等的影响;测定不同纺丝液质量分数及不同厚度下纤维膜的孔隙率及孔径;在纤维膜上进行小鼠成纤维细胞(L929)和人脐静脉内皮细胞(HUVECs)培养实验。结果表明:随着纺丝液质量分数的提高或经乙醇处理后,丝素β化程度提高,纤维结晶度增大,溶失率减小,拉伸强度增大;随着纺丝液质量分数的提高,纤维膜的孔隙率减小,孔径增大,厚度增加时,纤维膜的孔隙率及孔径均减小;L929及HUVECs均能够在纳米纤维膜上黏附、生长和增殖。     

溶剂及纺丝工艺对静电纺聚砜纤维形貌的影响

采用静电纺丝的方法制备纳米级到微米级的聚砜(PSU)纤维,通过扫描电镜图分析了溶剂、溶液质量分数、纺丝距离、电压和流量等对纤维形态结构的影响。结果表明：在纯DMF溶剂中添加丙酮后,纤维上的珠状物消失,纤维直径略有下降,但随着溶剂中丙酮比例的增加,纤维直径又略有增加。当PSU/ D9A1溶液的质量分数从13%增至20%时,纤维中的珠状物逐渐消失,平均直径逐渐增加;由质量分数为15% 的PSU/D9A1溶液纺得的纤维,随着纺丝距离和电压的增加,纤维上的珠状物数量减少,纤维直径先增加后减小;同样条件下,质量分数增加为20%时,纤维上没有珠状物,纤维直径在1.1~1.7μm之间;当溶液流量从1.5ml/h增至4.0ml/h,纤维直径先增加后减小。     

明胶纤维纺丝成形工艺研究

本文以水为溶剂、饱和硫酸钠水溶液为凝固浴,制备明胶纤维。通过对明胶溶液的流变性分析,确定了纺丝原液的浓度和纺丝温度等工艺参数,在纺丝原液浓度为40%,原液温度为60℃,凝固浴温度为40℃时,明胶溶液具有良好的可纺性。以戊二醛水溶液作为交联剂对明胶纤维进行改性,显著改善其耐热水性和热稳定性等性能。采用FTIR、SEM、DSC及TG等对明胶纤维相关结构与性能进行表征,结果表明:戊二醛能够使明胶纤维发生交联,纤维结构较为致密,熔点及热稳定性提高。     

丝素与明胶共混静电纺丝

 丝素和明胶以不同质量比共混于甲酸溶剂,将此纺丝液进行静电纺丝,并用扫描电镜观察其形态结构,分析探讨了工艺参数对其形貌和直径的影响,并与相同工艺条件下的纯丝素纳米纤维进行比较。结果表明:在丝素与明胶质量比为70∶30,纺丝液质量分数为11%,极距为13 cm,电压为22 kV的工艺条件下,静电纺纤维平均直径为83.9 nm,纤维直径分布均匀。用明胶共混不仅有利于克服低质量分数丝素纺丝液静电纺丝中出现的珠状物和断头多等问题,而且有望应用于生物组织工程中。     

Emulsifying Effects of Food Macromolecules In Presence of Ethanol

The influence on droplet size of ethanol present during homogenization was investigated for emulsions stabilized by macromolecular emulsifiers: sodium caseinate, whey protein isolate, gelatin and gum arabic. Emulsions produced with polysaccharide gum arabic had increasing droplet size as ethanol concentration increased, in contrast to the protein-stabilized emulsions which had decreasing droplet size (up to 20 % ethanol for gelatin and 30 % ethanol for the milk proteins), followed by increasing droplet size with increasing ethanol concentration. Interfacial tension measurements indicated that the emulsifying property of the macromolecules depended on adsorption at the oil-water/alcohol interface during emulsification.     

丝素蛋白/醋酸纤维素共混纤维毡的制备与表征

将不同质量比的丝素蛋白（SF）/醋酸纤维素（CA）溶于甲酸中,配置成共混溶液进行静电纺丝,得到SF/CA共混纤维毡。利用SEM、XRD对其结构进行测试表征。结果表明：SF中添加少量CA(<10%),SF的可纺性显著提高,添加10%CA时,可纺性最好,所得共混电纺纤维细且均匀,直径为50～300nm;CA添加量大于30% 时,可纺性恶化,出现大量的珠状物,且纤维粘连、不连续,形成树枝状结构。XRD分析表明,添加少量CA(<10%)能诱导SF分子构象由无规卷曲向β折叠转变,但CA添加量大于30%时,SF与CA两者分相。     

同轴静电纺丝制备聚丙烯腈多孔中空超细纤维

为制备较理想的多孔中空结构纤维,以聚丙烯腈/聚乙烯吡咯烷酮/N, N-二甲基甲酰胺溶液作为皮层纺丝液,先后以聚乙烯吡咯烷酮/N, N-二甲基甲酰胺溶液,聚氧化乙烯/ N, N-二甲基甲酰胺溶液和聚乙烯吡咯烷酮/乙醇溶液为芯层纺丝液,进行同轴纺丝制备复合纤维,然后分别在去离子水中经超声振荡析出水溶性高聚物,所得纤维由场发射扫描电镜（FESEM）进行表征。结果表明：以聚乙烯吡咯烷酮/ N, N-二甲基甲酰胺溶液为芯层纺丝液时,同轴纺丝并经过后处理得到的纤维孔和中空结构都比较少;而以聚氧化乙烯/ N, N-二甲基甲酰胺溶液为芯层纺丝液时只能得到具有致密的多孔结构纤维;只有以聚乙烯吡咯烷酮/乙醇溶液为芯层纺丝液时可以制备聚丙烯腈多孔中空超细纤维。     

锦纶6/TiO2复合超细纤维的制备与表征

 应用静电纺丝装置制备出锦纶6/TiO2复合超细纤维非织造布,采用扫描电子显微镜、能谱分析仪、红外光谱仪探讨其微观形貌、结构,通过抗菌性能测试验证其功能性,以期用于新型过滤膜、防护服等功能型复合材料。结果表明：TEOS助剂的添加实现了TiO2纳米颗粒的改性,有利于较好形貌的锦纶6/TiO2纤维的形成;当TiO2在锦纶6/TiO2超细纤维中质量分数为6%和8%时,静电纺纤维尺寸较均匀,珠状物较少;随质量分数增加,锦纶6/TiO2纤维膜对大肠杆菌的抗菌效果有所提高,当达到10%和12%时,其抗菌率均在80%以上。     

鳕鱼骨明胶多肽螯合钙制备工艺及其在体外模拟消化液中的稳定性

为探究鳕鱼骨明胶多肽螯合钙的较佳制备工艺及其消化吸收稳定性,以螯合率为指标对鳕鱼骨明胶多肽与CaCl2的螯合工艺进行了优化,并利用体外胃肠模拟消化系统考察了产物在胃肠道环境中螯合率的变化情况。通过Box-Behnken试验设计与响应面分析,优化后螯合工艺确定为酶解时间1.5 h、肽钙质量比8∶1、pH 5.5、螯合温度50 ℃、螯合时间1 h,最终螯合率可达93.47%。扫描电子显微镜结果显示,鳕鱼骨明胶多肽与Ca2＋螯合后由粗糙的纤维状结构变为光滑的球状颗粒;傅里叶变换红外光谱显示Ca2＋和鱼骨明胶肽的氨基端与羧基端相结合。体外模拟消化实验证明,钙肽螯合物在模拟胃液中结构易受破坏,螯合率从60.74%降低到3.64%;在模拟肠液中螯合率随着时间的延长,由10.74%上升至53.38%（120 min）。研究结果为水产加工副产物的高值化利用及鱼骨明胶多肽螯合钙这一新型补钙制剂的开发提供了理论支持与技术参考。