静电纺丝法制备纤维素纳米纤维的研究进展

纤维素纳米纤维很好的结合了纤维素的重要属性和纳米材料的各项特性,但纤维素大分子之间存在大量氢键,使得纤维素较难溶于普通溶剂,导致通过静电纺丝法直接制备纤维素纳米纤维具有一定的难度.而先采用静电纺丝法制备纤维素衍生物纳米纤维,再对纤维素衍生物纳米纤维进行水解也是制备纤维素纳米纤维的一种有效方法.本文对近年来这两种纤维素纳米纤维制备方法的研究进行了综述,并对静电纺制备纤维素纳米纤维的发展前景做出了展望.     

纤维素及其衍生物的高压静电纺丝

高压静电纺丝作为一种制备纳米纤维的先进技术,近年来受到普遍关注。而纤维素和纤维素衍生物由于其优越的性质已应用于各个领域。运用高压静电纺丝技术对纤维素及其衍生物进行研究,开拓了新的研究领域和发展方向。本文介绍了高压静电纺丝技术的研究背景和原理,总结了近几年研究者们在纤维素以及纤维素衍生物高压静电纺丝方面的工作进展,尤其对不同溶剂体系溶解纤维素用于静电纺丝的优缺点进行了比较,评述了这方面的前沿性探索研究,并对未来的发展进行了展望。     

水可分散体羧甲基纤维素醋酸丁酸酯结构与性能研究

采用大浴比碱化、醚化与半均相酯化的合成方式,制备出纤维素混合醚酯——羧甲基纤维素醋酸丁酸酯（CMCAB）。利用^1H—NMR、FTIR、XRD、TG和DSC等技术对CMCAB结构与热性能进行分析与表征,并对其溶液表面性能、水分散体流变性能进行了研究。结果表明,CMCAB分子链上亲水性羧基分布均匀;CMCAB结晶度低、热...     

聚乙烯醇明胶混合水溶液的静电纺丝

将聚乙烯醇与明胶混合水溶液进行静电纺丝,制备了聚乙烯醇与明胶混合超细纤维及其电纺膜,研究了混合纺丝液的组成对纺丝液的粘度、表面张力和电导率的影响,观察了纤维的微观形貌,并对电纺膜进行了差示扫描量热测定.结果表明:当混合液中明胶含量小于20 9/6时,静电纺丝可以稳定进行.随着明胶含量由5%逐渐增加至25%,混合超细纤维的平均直径先是由260nm逐渐下降至207 nm而后又逐渐增加至320 nm.明胶的含量低于15%时,不影响其混合电纺膜中PVA的结晶.     

原生纤维素静电纺丝的调控

通过电纺非溶剂调控的纤维素溶液, 制备出纤维素电纺纤维. 在N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)-氯化锂(LiCl)溶解纤维素体系中, 以DMAc和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)作为非溶剂, 添加到高浓度的纤维素溶液中制备电纺溶液. 考察添加非溶剂对纤维素溶液性质和电纺纤维形貌的影响. 结果表明, 添加非溶剂有助于提升纤维素溶液的可纺浓度, 获得分散性较好的电纺纤维, 其中DMF效果最好. 添加非溶剂降低了纤维素溶液的黏度, 使纤维素溶液可纺浓度提高; 添加非溶剂改变了电纺溶液的稳定性, 获得了分散良好的纳米纤维, 从而有助于纤维素射流在电纺过程中快速固化成型.     

静电纺丝制备醋酸纤维素复合纳米纤维的研究进展

静电纺丝技术就是通过带电聚合物溶液或熔体的喷射来制备纳米纤维,是一种制备纳米纤维材料简单有效的技术。醋酸纤维素(CA)易溶于有机溶剂,常作为纤维素的替代材料应用于静电纺丝领域。本文总结了近年来国内外采用静电纺丝技术制备CA复合纳米纤维的研究新进展,重点介绍了CA/CNTs复合纳米纤维、CA/金属粒子复合纳米纤维、CA/金属氧化物复合纳米纤维、CA基载药复合纳米纤维、CA/PAN复合纳米纤维、CA/PVA复合纳米纤维、CA/CS复合纳米纤维等CA复合纳米纤维的研究进展以及潜在的应用领域。     

静电纺丝法在制备改性醋酸纤维素中的应用

纤维素是一种天然存在于有机物或植物中储量巨大的可再生资源。醋酸纤维素是在催化剂的作用下,将纤维素的羟基酯化而得到的一种热塑性树脂。由于其具有稳定,易于加工,不易燃烧,生物可降解性等特点,常用来替代天然纤维素作为静电纺丝的原料。静电纺丝技术作为目前制备纳米纤维材料的一种简单有效的方法,近些年来一直备受关注。本文系统介绍了以醋酸纤维素为静电纺丝的基体材料, 通过添加纳米粒子、聚合物溶液、表面改性、同轴电纺等物理改性方法以及再生纤维处理和硝化反应等化学改性方法制备改性醋酸纤维素纤维, 讨论了改性后的新材料结构和性能等多方面的变化。综述了近几年来国内外关于以静电纺丝法制备改性醋酸纤维素纤维的研究进展以及其在生物医药、组织工程支架、过滤膜以及功能性织物等方面的应用前景。     

聚(碳酸酯-醚)/乙基纤维素超分子复合物的制备及其粘接性能

粘合剂在现代生活和生产中广泛应用,具有可生物降解、可再生、可逆粘接性能的粘合剂是该领域的研究热点。本文利用相对分子质量为2000左右,碳酸酯含量(CU)分别为28%、33%、45%、51%和66%的聚(碳酸酯-醚)二元醇和乙基纤维素为原料,通过羟基与2-脲基-4[1H]-嘧啶酮异氰酸酯(UPy-NCO)的偶联反应,分别合成了UPy封端的聚(碳酸酯-醚)(UPPC)和UPy侧链官能化的乙基纤维素(UEC)。进一步,通过溶液共混制备了基于四重氢键作用的UPPC/UEC超分子复合物并研究了UPPC的序列结构和含量对超分子复合物粘接性能的影响。当UPPC的质量分数为70%,碳酸酯含量为33%时,超分子复合物(UPPC33%₇/UEC₃)对钢片的粘接强度最高可达7.4 MPa,是单组分UPPC33%粘接强度的3倍。此外,UPPC33%₇/UEC₃对钢片表现出良好的热可逆粘接特性,重复使用6次后粘接强度仅下降10%。     

羟丙基甲基纤维素丁二酸酯(HPMCS)的制备与性能

以羟丙基甲基纤维素(HPMC)为原料、丁二酸酐为酯化剂、无水醋酸钠为催化剂,在醋酸中通过酯化反应制备了羟丙基甲基纤维素丁二酸酯(HPMCS).通过改变反应温度、酯化剂和催化剂的用量,得到了5种具有不同丁二酰基含量的羟丙基甲基纤维素丁二酸酯.采用电导率滴定法测定了丁二酰基的含量.采用红外光谱(FT-IR)、粘度分析和流变分析对其进行了结构表征和性能测试.结果表明:平均每个大分子链上丁二酰基的含量(摩尔比)为6.57～12.42;质量分数为1%HPMCS溶液的凝胶温度从48.7℃降至41.95℃,而相同浓度的HPMC的凝胶温度为59.85℃;丁二酰基含量越多和分布越均匀,凝胶温度越低,但凝胶强度则越大.     

电场纺丝法制备药物缓释乙基纤维素纤维的研究

通过把四环素均匀分散在乙基纤维素溶液里,利用电场纺丝法制备了含有四环素的乙基纤维素超细纤维,并运用紫外-可见光分光度计测定了含四环素的乙基纤维素纤维在水中的释放曲线.发现用电场纺丝法制备的含四环素的纤维有良好的药物缓释作用,可以有效避免血液中药物浓度的“峰谷”现象的出现.纤维的直径以及药物在纤维中的浓度都会对四环素的释放效果产生影响,平均直径大的纤维的四环素的释放曲线增长的更为平稳,四环素含量高的纤维的释放曲线浓度高.     

醋酸纤维素衍生物的合成及包衣性质

用苯酐、四氢苯酐和甲基四氢苯酐对醋酸纤维素进行修饰,对醋酸纤维素邻苯二甲酸酯(CAP)、醋酸纤维素四氢邻苯二甲酸酯(CATH)和醋酸纤维素甲基四氢邻苯二甲酸酯(CAMT)的性质如酸值、膜透湿性、抗张强度、黏度和玻璃化转变温度进行了初步探讨,并选用盐酸青藤碱为模型药物进行包衣片剂的体外释放实验.结果表明,两类高分子材料的成膜性能良好,符合药剂学薄膜包衣材料的有关要求.包衣片的体外释放实验表明,CAMT和CATH作为薄膜材料在纯化水中释放药物的速度比醋酸纤维素薄膜材料释放药物的速度明显减慢.CAMT和CATH可以用作长效释药的包衣材料.     

醋酸纤维素/PET接枝共聚物的制备及性能

以低数均分子量的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、二醋酸纤维素(CDA)为原料,异孚尔酮二异氰酸酯(IPDI)为接枝剂,二月桂酸二丁基锡(DBTDL)和离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐为催化剂制备得到新型的接枝共聚物CDA-g-PET。对接枝过程进行了优化,研究了催化剂种类与接枝剂用量对接枝过程的影响,利用红外分析和广角X射线衍射分析探究了接枝机理。同时对CDA-g-PET膜进行力学性能测试,探讨了PET的加入量对CDA-g-PET膜力学性能的影响。结果表明:PET通过化学键连接接枝到CDA上,接入的PET降低了CDA的结晶性;采用DBTDL与离子液体作为联合催化剂,接枝时间由7d缩短至8h;当接枝剂IPDI的加入量,即n(IPDI)/n(PET)为1.05~1.10时CDA-g-PET无交联;随着PET含量的增加,CDA-g-PET膜与CDA膜相比拉伸强度仅降低6.55%~27.24%,断裂伸长率增加149.89%~177.81%。     

静电纺丝法制备Mn_2O_3纳米纤维及其磁性研究

采用溶胶-凝胶过程和静电纺丝技术相结合方法, 以聚丙烯腈和醋酸锰为前驱物, 制得了PAN/Mn(CH₃COO)₂复合纳米纤维. 将该复合纤维高温煅烧, 获得了Mn₂O₃纳米纤维. 采用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)、差热-热重(TG-DTA)和X射线衍射(XRD)分析等对样品进行了表征. 结果表明, Mn₂O₃纳米纤维为规则的一维结构, 直径分布均匀, 具有铁磁性-反铁磁性-顺磁性相互转化的特性.     

多胺型稻草纤维素球的制备及其对水体中Zn2+的吸附性能

多胺型稻草纤维素球的制备及其对水体中Zn2+的吸附性能;农副产品;稻草;多胺型稻草纤维素球;锌     

纤维素/壳聚糖共混透明膜的制备及阻隔抗菌性能研究

利用壳聚糖溶液包覆法制备了具有高气体阻隔性及抗菌性的透明纤维素膜,其扫描电镜照片证明壳聚糖厚度在1.31 ～4.07 μm之间.通过红外光谱、紫外光谱、热重分析仪、电子万能试验机和接触角测试仪对纤维素/壳聚糖共混膜的结构和性能进行了详细研究,结果表明由于壳聚糖和纤维素之间具有一定的氢键相互作用,使得纤维素/壳聚糖共混膜较好地保持了纯纤维素膜的机械强度,其拉伸强度都大于110 MPa.此外,壳聚糖的包覆对纤维素膜的透明性没有影响,它在600 ～ 800 nm处的透光率仍维持在80％左右,并且提高了纤维素膜的疏水性,其水接触角从纤维素膜的70°提高到了100°.利用气体渗透仪进一步研究了纤维素/壳聚糖共混膜的氧气阻隔性,结果表明该膜具有很好的氧气阻隔性,其氧气渗透系数甚至低于市场上理想的氧气阻隔材料乙烯-乙烯醇共聚物(EVA).金黄色葡萄球菌抗菌测试表明,通过壳聚糖包覆法改性纤维素能够明显提高纤维素膜的抗菌性.