【摘 要】
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为了使智能凝胶在纺织品功能整理中得到更好的应用,本文采用静电纺丝技术与互穿网络技术相结合,制备了一种壳聚糖季铵盐/聚-N异丙基丙烯酰胺/PEO纳米纤维,并将戊二醛作为交联剂,纳米纤维原位改性柞蚕丝织物,以赋予柞蚕丝织物温敏响应性。采用傅里叶红外光谱、TG热分析、接触角、SEM测试技术分别测定改性后柞蚕丝织物的分子结构、热性能、亲疏水性及表面形态。实验结果表明,壳聚糖季铵盐/聚-N异丙基丙烯酰胺/P
【机 构】
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辽东学院辽宁省功能纺织材料重点实验室
【基金项目】
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辽宁省教育厅科学研究经费项目(LJKZ1123);
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为了使智能凝胶在纺织品功能整理中得到更好的应用,本文采用静电纺丝技术与互穿网络技术相结合,制备了一种壳聚糖季铵盐/聚-N异丙基丙烯酰胺/PEO纳米纤维,并将戊二醛作为交联剂,纳米纤维原位改性柞蚕丝织物,以赋予柞蚕丝织物温敏响应性。采用傅里叶红外光谱、TG热分析、接触角、SEM测试技术分别测定改性后柞蚕丝织物的分子结构、热性能、亲疏水性及表面形态。实验结果表明,壳聚糖季铵盐/聚-N异丙基丙烯酰胺/PEO水凝胶具有良好的温敏性,相转变温度在32~33 ℃,与纺丝原液水凝胶TG分析结果相符合;柞蚕丝表面形成壳聚糖季铵盐/聚-N异丙基丙烯酰胺/PEO纳米纤维层,且纤维分布均匀;改性后柞蚕丝织物具有良好的亲疏水性转变,当温度高于45 ℃,温敏性柞蚕丝织物具有明显的疏水性。目前,国家纺织工业“十四五”发展规划已将智能材料作为纺织科技创新重点工程的发展目标,也将是纺织产业国际竞争力和话语权的重要来源。智能化、高仿生、生物可降解等功能性纤维新材料作为现代高技术新材料发展的重要方向。智能纺织材料作为一种现代高技术新材料发展的重要方向之一,受到广泛关注。温敏响应性纺织材料可随外界温度的变化,对水分进行有效的传递,尤其在夏季高温天气,人体会大量出汗,为保证人体良好的穿着舒适性,及时快速排出汗液至关重要。壳聚糖是由自然界广泛存在的几丁质经过脱乙酰作用得到的,是一种来源广泛、绿色可再生、性能优良、生物相容性好的材料,在医药、食品、化工、化妆品、水处理、金属提取及回收、生化和生物医学工程等诸多领域的应用研究,但目前仍然缺乏高附加值的应用基础研究,急需开发一种天然壳聚糖在智能纤维材料中的高附加值应用理论和技术体系,实现可再生优质资源的广泛应用。开发具有高科技、高性能和高附加值型功能和智能微纳米纤维新材料,为智能生物新材料开发提供新思路。为了促进智能凝胶高分子材料在纺织品功能整理中得到更好的应用,首先采用季铵盐对壳聚糖进行改性,获得水溶性壳聚糖,在此基础上,将原位聚合互穿网络技术与静电纺丝技术相结合制备出季铵盐化壳聚糖/PNIPAAm/PEO温敏响应性纳米纤维,并将戊二醛作为交联剂,纳米纤维原位接枝到柞蚕丝织物,以赋予柞蚕丝织物温敏响应性。采用傅里叶红外光谱、TG热分析、接触角、SEM测试技术分别测定改性后柞蚕丝织物的分子结构、热性能、亲疏水性及表面形态。结果表明,壳聚糖季铵盐/聚-N异丙基丙烯酰胺/PEO水凝胶具有良好的温敏性,相转变温度在32~33 ℃,与纺丝原液水凝胶TG分析结果相符合;柞蚕丝表面形成壳聚糖季铵盐/聚-N异丙基丙烯酰胺/PEO纳米纤维层,且纤维分布均匀;改性后柞蚕丝织物具有良好的亲疏水性转变,当温度高于45 ℃,温敏性柞蚕丝织物具有明显的疏水性。因此,互穿网络技术与静电纺丝技术的结合是一种制备温敏响应性织物的有效方法,为制备良好湿热舒适性的服装面料提供理论基础。智能调温超越了传统纺织品的单一保温功能,使皮肤温度在环境剧烈变化时始终处于舒适范围,为人体提供舒适的微气候环境,智能透湿可集纺织品的防水、透湿、防风和保暖性能于一身,被誉为“可呼吸的织物”。能温敏纺织材料的开发,不仅拓宽了智能高分子材料在纺织行业的应用范围,也改善了人们的生活水平。与此同时,功能智能性高分子材料与天然材料有效结合,为研发功能化、智能化纺织新材料提供了新思路,也为智能穿戴、节能环保、信息技术和生物医学材料等产业、服用、医疗和军事等方面提供巨大的应用价值。
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