不同基团对海藻纤维亲水性能的研究

【 关键词 】 海藻纤维； 亲水性 ； 混纺 ； 湿法纺丝
０ 前 言
是在标准 大气条件下 （ 温度为 ２ ０ ％＋ ２ ￣ Ｃ ， 相对湿度 ６ ５ ％± ２ ％） 测试的回 潮率 ． 采取直接 的测试法 ， 用 电子天平称出纤维材料的干湿重 ， 应用公
纤维材料 因为吸收表面大 、 容 易加工和柔软性好 等特点 ， 已经被 式 Ｗ ＝ 一 Ｇ － Ｇ ０（ 为纤维 的 回潮率 ， Ｇ为纤维 的湿重 ， Ｇ 。 是纤维 的干 广泛 的用于制作医用敷料 天然原料 制成 的纤维在伤 口表面具有 良好 Ｇ０ 的生物相容性和潜在的生物活性 ． 且无毒 ， 是研 究最热 的 、 最有前 途的 燥 ） 是计算纤维的回潮率大小 。 医用敷料纤维… 海藻酸钠是从海洋植物中提 取的生物大分子 。 由海藻 １ ． ３ ． ３ 含水率测试 酸钠制成 的海藻纤维具有高止血性 、 高透氧性 、 凝胶阻塞性 、 生物相容 纤维 材料的含水率是指纤 维吸水后能保住 它而不让皮肤感觉湿 性等 近年来 ． 由海藻纤维制成 的医用敷料在治伤领域 内取得 了很大 润 的界 限率 ．因此含水率的高低对于面料穿着舒适度具有重要影 响。 的成就 ． 在西方 医疗界 ． 海藻酸 医用敷料已经属于新 型敷料之一 。 海藻 将 海藻纤维浸泡在装有蒸馏 水的烧杯 中． 使之 完全浸润 ， 待半小 时后 酸医用敷料 通过 给伤 １ ３ 提供一个潮湿的环境 ． 这 比其他 的传统纱布更 取 出放人离心机 中脱水 （ ５ ０ ０ ０ ｒ ／ ｈ． １ ０ ｍｉ ｎ ） ． 取 Fra Baidu bibliotek用电子天平 称量 。称量 能促进伤 口的愈合 ｌ 引 后放入干燥箱 内干燥 ， 取出称量 ， 记录。 应用公式 Ｒ ： 旦 二 （ 为纤维 纤维材 料的吸湿性 ． 即亲水 、 吸水性是最突 出的性能 ， 这将直接影 ｂ １ 响医用敷料的吸湿性 由于海藻纤维中的 Ｇ段 可以与 ｃ ａ ２ 形 成稳 固的 的含水率 ． Ｇ ， 为纤维脱水后 的湿重 ， Ｇ ： 为纤维干燥后 的干重） ， 来计算 “ 蛋壳结构” ． 会造 成吸水倍数低 ． 同时有部分羟基 和羧基参与 了螯合 纤维的含 水率 结构 ， 将会影 响海藻纤 维本 身的吸湿性。 到 目前为止 ， 还没有针对海 １ ． ３ ． ４ 吸 液量 测 试 藻纤维吸湿性 的研究 ． 本文通过混 合几种亲水性 医用 材料 ． 制得 功能 纤维 的吸液量是指纤维容纳液体 的能力 ．作为医用敷料的材料 ， 性海藻纤维 ． 提高 了海藻纤维 吸湿性 ． 能更好 的把 海藻纤维应用 于医 海藻纤维的吸液量将直接影响敷料的吸液量 ． 这是敷料在应用上是很 用敷料方面 ’ 重要的一个特征 。 实验中 ． 把海藻纤维浸泡在装有蒸馏水的烧杯 中， 使 之完全浸润 ． 半 小时后取 出悬挂起来 ． 直至不在有水滴滴下为止 ， 称量
【 摘 要】 海藻纤维在 交联成型过程 中， 海藻酸钠分子 中的羟基和羧基部分参与 了螫舍结构， 影响 了其亲水性。 本 文在海藻酸钠粉末中掺 杂
了不 同量的 Ｃ ＭＣ、 Ｐ Ｖ Ａ和 Ｐ Ｖ Ｐ， 制备 成纺丝液 ， 利用湿法纺丝技术制备混 纺海藻纤维， 通过 对纺丝液和纤维形貌的分析 ， 结合对混纺海藻 纤维 亲水性实验的测试 ． 证 实了通过添加含有亲水性基 团的材料 可用采提 高海藻纤维的亲水性能。
１ 实 验 部分
１ ． １ 原 料
记录。应用公式 Ｘ＝
（ － ２
（ 为纤维 的吸液量 ， Ｇ 为纤维干燥后 的干
重． Ｇ 为纤维浸泡后的湿重） ， 来计算海藻纤维的吸液量。 海藻酸钠粉末 （ 山东 结晶集 团股份有限公司 ） ． Ｐ Ｖ Ａ（ ２ ４ ８ ８ ， 广州银 环化 工有 限公 司） ， Ｐ Ｖ Ｐ （ Ａ Ｒ ， 国药集 团化学 试剂有 限公 司 ） ． Ｃ ＭＣ（ ＡＲ ， ２ 结 果 与讨 论 国药集 团化学试剂有限公司） 在纺丝过程 中 ． 当Ｃ Ｍ Ｃ质量分数超过 ｌ ％时 ． 在相 同的实验条件 １ ＿ ２ 实验仪器 不能得到连续 的纤维 ． 因为海藻酸钠与 Ｃ ａ ： 形 成蛋壳结构 ， 羧基参 湿法纺丝设备 （ 自制） ： Ｔ Ｍ一 ３ ０ ０ ０日立 台式 扫描电镜 ； Ｄ ＨＧ 一 ９ ２ ４ ０ Ａ 下． ＭＣ 后． Ｃ Ｍ Ｃ中的部 分羧基会参 与螯 合 型 电热恒温鼓风 干燥箱 （ 上海一恒科技有限公司 ） 。Ｔ Ｇ １ ６ ５ ０ 一 ＷＳ离心 与了其 中的螯合结构 ．添加 Ｃ 不再形 成刚性 的蛋壳结构 ， 因此海 藻酸钠不会 形成凝 胶 ， 所以 机（ 上海卢 湘仪 ） ， Ｍ Ｅ １ ０ ４ Ｅ天平 （ Ｍ Ｅ Ｔ Ｆ Ｌ Ｅ Ｒ Ｔ Ｏ Ｌ Ｅ Ｄ Ｏ ） ． ＷＢ ２ ０ ０ ０ 一 Ｍ磁 结构 ． Ｃ Ｍ Ｃ不适合用作提高海藻纤 维的亲水性研究 力搅拌器 ， Ｓ Ｎ Ｂ 一 １ 粘 度计 （ 上海方瑞仪器有限公司 ） 。 ２ ． １ 纺丝液粘度分析 １ ＿ ３ 实 验 过 程 纺丝液 的粘度是海藻纤维纺丝成 型的关键 ． 用 掺杂法制备纺丝液 亲水性 医用材料具有亲水基团 ， 羟基 。 羧基 ， 氨基是 最常见 的亲水 掺杂后的粘度直 接影 响后续 的纺丝 过程 ， 通过旋转粘度 计 基团 实验 中选取 了 Ｐ Ｖ Ａ Ｃ ＭＣ和 Ｐ Ｖ Ｐ 作 为亲水 性应用材料来 制备混 的过程 中 ． 如图 １ 所示 ） 纺 的海 藻纤维 ． 通过对 比基团对海藻纤 维的亲水性影 响． 为海藻纤维 对各个掺杂量 的混合纺丝液进行测量 （ 的亲水性研究提供依据 １ ＿ ３ ． １ 制备混纺海藻纤维 按照 Ｐ ｖ Ａ粉末 质量 分数 Ｏ ． １ ％、 ０ ． ２ ％、 ０ ． ５ ％、 １ ％、 ２ ％， ３ ％、 ４ ％、 ５ ％ 的比例 取样 ． 与海藻 酸钠 粉末混合均匀 ． 分别用去离子水 配制混合粉 末质量分数 ４ ％的溶液 ５ ０ ０ ｍ １ ． 在３ ５ ％恒温水浴条件下搅拌 ３ 小时 ． 静 置２ ４ 小时脱泡 ． 制成纺丝液 用旋转粘度计测量纺丝液的粘度变化 ． 分析纺 丝液 的可纺性 。 将纺丝液通过喷丝 头挤 出到 ｃ ａ 浓度为 ５ ％的凝 固浴 中．通过拉 伸， 清洗 ， 卷绕 ， 烘干 ． 制得混合海藻纤维样品。 Ｐ Ｖ Ｐ 粉末和 Ｃ Ｍ Ｃ粉末按照上述实验 方法 进行实验 ， 制备混合海 藻纤维样 品 １ ． ３ ． ２ 回潮率测试 般 来说 ． 纤维材料 的吸湿多少 ． 取决 于纤维材料 的种类和所处 的大气环境 。 纤维材料的吸湿性指标通常用 回潮率表示。 纤 维材料 的 回潮率是指纤维在各种大气环境下 自然吸收水分的能力 ． 根据使用 的 目的的不 同， 还可分为标准大气条件下回潮率和公 定回潮率 本实验
科技・ 探索・ 争鸣
Ｓ ｃ 科 ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ＆ 技 Ｔ ｅ ｃ ｈ 视 ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ 界 Ｖ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ
项目
不 同基 团对海藻纤维亲水性能的研究
朱顺 生 张立 杰 李 道浩 王鲁静 夏延 致 （ 青 岛大 学化 学科 学与工 程学 院 ， 山东 青 岛 ２ ６ ６ ０ ７ １ ）