相變調溫海藻酸鈣纖維與海藻酸鈣-明膠共混纖維的制備與性能研究.pdf

1、海藻酸鈣纖維以其優(yōu)異特性-高吸濕成膠性、整體易去除性、高透氧性、生物相容性、生物降解吸收性、高離子吸附性以及環(huán)保的生產工藝已在醫(yī)療行業(yè)作為醫(yī)用紗布、敷料等得到廣泛應用。在保持海藻酸鈣纖維原有性能的基礎上，附加其他性能如抗菌、遠紅外等性能以改善其應用深度已成為這一領域的重要研究方向。同時純海藻酸鈣纖維存在著機械性性能如強力低等缺點，而高分子之間的共混技術是改善高分子材料性能的有效方法。 基于以上考慮，本研究課題制備了兩種海藻酸鈣纖

2、維-相變調溫海藻酸鈣纖維和海藻酸鈣/明膠共混纖維。制備了相變調溫微膠囊，并探討了微膠囊制備工藝的相關影響因素，在此基礎上，制備了相變調溫海藻酸鈣纖維，研究了微膠囊含量與纖維性能的關系；濕法紡絲制備了海藻酸鈣/明膠共混纖維，通過對纖維的吸濕性和物理機械等性能進行測試，確定了最佳的紡絲工藝條件。論文的主要研究內容為： 1．用液體石蠟作為芯材料，單體乙二胺(EDA)與甲苯-2,4-二異氰酸酯(TDI)采用界面聚合法，合成了聚脲相變微膠

3、囊；結果表明，最佳微膠囊的制備工藝為：芯材(wt)：壁材(wt)=3:1，采用0.6％的CMC和0.2％PVA復合乳化劑，加入石蠟和TDI的環(huán)己烷溶液8min后加入再加入平平加O溶液進行充分乳化，乳化剪切速度為3200rpm，乳化時間為8min，反應溫度為60℃；利用激光粒度分布測試儀表征了微膠囊的粒徑及粒徑分布，微膠囊的粒徑分布較狹窄，大部分集中在1.5～4μm之間，平均粒徑為2μm，在3200rpm轉速下，微膠囊的粒徑分布在10μm

4、以下，生物顯微鏡下微膠囊的形狀大部分為規(guī)則的球形。 2．將微膠囊與海藻酸鈉紡絲液共混制備了相變調溫海藻酸鈣纖維，研究了微膠囊的添加量與紡絲液的流動性、纖維的纖度、斷裂強度、斷裂伸長率和吸濕性能的關系，結果表明：微膠囊的加入量在12％～16％時，所制備的相變調溫海藻酸鈣纖維的物理機械性能符合要求；差示掃描量熱儀測試微膠囊和相變調溫海藻酸鈣纖維的調溫范圍約為18℃～38℃；生物顯微鏡下纖維表面有不均勻的溝槽，纖維沒有生成明顯的皮芯結

5、構，海藻酸鈣纖維的橫截面基本上為圓形，邊緣為不規(guī)則的鋸齒形。 3．以Ca<'2+>和BTCA作為凝固劑，將海藻酸鈉和明膠分別溶解、混合后制備共混紡絲液，濕法紡絲紡制了海藻酸鈣/明膠共混纖維。通過對纖維的吸濕性和物理機械等性能進行測試，研究了共混纖維成形過程的影響因素如pH值、堿劑、凝固浴條件和干燥溫度等。結果表明：明膠pH值的調節(jié)堿劑選擇三乙醇胺，pH值調至8.0～8.3時與海藻酸鈉混合，兩者的相容性好；海藻酸鈉/明膠共混比在7

6、:3時，纖維的斷裂強度最大為1.55cN/dT，斷裂伸長率為33.68％，并且此時共混溶液的粘度適合做紡絲液，此時的吸水率也較好；在紡絲液中加入丙三醇有利于纖維物理機械性能的提高；最佳凝固浴條件為：金屬離子浴凝固劑為CaCl<,2>，CaCl<,2>的濃度為4％，交聯時間為50s；酸浴凝固劑為1％的1，2,3，4-丁烷四羧酸(BTCA)，酸浴時間為60～100s；CaCl<,2>凝固浴中添加適量乙醇可明顯提高纖維的斷裂強度和斷裂伸長率；