相變調(diào)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(chǎn)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(yīng)用。在保持海藻酸鈣纖維原有性能的基礎(chǔ)上，附加其他性能如抗菌、遠(yuǎn)紅外等性能以改善其應(yīng)用深度已成為這一領(lǐng)域的重要研究方向。同時純海藻酸鈣纖維存在著機(jī)械性性能如強(qiáng)力低等缺點(diǎn)，而高分子之間的共混技術(shù)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(diào)溫海藻酸鈣纖維和海藻酸鈣/明膠共混纖維。制備了相變調(diào)溫微膠囊，并探討了微膠囊制備工藝的相關(guān)影響因素，在此基礎(chǔ)上，制備了相變調(diào)溫海藻酸鈣纖維，研究了微膠囊含量與纖維性能的關(guān)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(jī)械等性能進(jìn)行測試，確定了最佳的紡絲工藝條件。論文的主要研究內(nèi)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(jié)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(fù)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(jìn)行充分乳化，乳化剪切速度為3200rpm，乳化時間為8min，反應(yīng)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(zhuǎn)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(diào)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(qiáng)度、斷裂伸長率和吸濕性能的關(guān)系，結(jié)果表明：微膠囊的加入量在12％～16％時，所制備的相變調(diào)溫海藻酸鈣纖維的物理機(jī)械性能符合要求；差示掃描量熱儀測試微膠囊和相變調(diào)溫海藻酸鈣纖維的調(diào)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(jié)

5、構(gòu)，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(jī)械等性能進(jìn)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(jié)果表明：明膠pH值的調(diào)節(jié)堿劑選擇三乙醇胺，pH值調(diào)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(qiáng)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(jī)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(lián)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(qiáng)度和斷裂伸長率；