张 丽, 张丽美,于湖生(, )
粘胶纤维是一种应用广泛的再生纤维,具有良好的吸湿性,优良的可纺性、染色性及优异的穿着舒适性等特点[1]。本文研究了板蓝根粘胶共混膜的物理性能以及共混膜的物理性能与纺丝液中板蓝根提取物含量的关系,为制造板蓝根粘胶纤维提供依据。
材料:板蓝根提取物,粘胶纺丝液(纤维素含量8.9%,山东海龙股份有限公司提供),硫酸、硫酸钠、硫酸锌,氢氧化钠。
主要仪器:光学显微镜,电子纤维强力仪,水浴锅,量筒,烧杯。
1.2.1板蓝根粘胶共混纺丝液的制备
按照表1中的方案配置纯粘胶纺丝液和板蓝根粘胶共混纺丝液。
表1 纺丝液配置方案
按表1给出的后三种方案将板蓝根提取物的溶液加入到粘胶纺丝液中,用玻璃棒搅拌,直到混合均匀,搅拌时有大量气泡产生,纺丝液变成深褐色。将配置好的纺丝液静置一定的时间,脱泡,备用。
1.2.2共混膜的制备[2]
称取15 g ZnSO4、230 g Na2SO4、110 g H2SO4,放入烧杯中,加水配成1 L的溶液。将配好的溶液放入水浴锅中加热,直至加热到60℃,制得凝固浴备用。
将10 g NaOH放入1000 mL的大烧杯中,加水至1000 mL,配制成1 L的脱硫碱液。
用玻璃棒朝一个方向将纯粘胶纺丝液和共混纺丝液涂抹在载玻片上,要求涂抹厚度薄且均匀,然后将载玻片放入凝固浴中。取出放入清水中水洗,然后放入碱液中脱硫。在清水中水洗两次后将膜取出展平,放在塑料保鲜膜上,盖上过滤纸,将膜阴干。
分别取纯粘胶膜和按B、C、D三种方案制得的共混膜,用剪刀剪取纯粘胶膜和共混膜中较平整的一部分,放在载玻片上的甘油内,用盖玻片盖住并展平,放入光学显微镜下观察。 图1为四种膜的外观图。
从图1可以看出,由于共混物之间存在的相互作用如离子键、共价键、氢键等可降低共混体系分子间的能,从而使共混组分之间产生良好的相容性。共混膜的外观均匀性与纯粘胶膜差别不大,膜的外观均光滑、均匀、细致。
图1 纯粘胶膜和三种共混膜外观图
2.2.1物理性能测试结果
将纯粘胶膜和共混膜裁剪成宽为3 mm,长度为30 mm的长条状,利用电子纤维强力仪进行测试。
表2为四种方案分别制得的纯粘胶膜和共混膜的测试结果。
表2 纯粘胶膜和三种不同方案制得的共混膜的测试数据
2.2.2讨论
从表2可以看出,纯粘胶膜的断裂强力、断裂伸长率以及初始模量都大于共混膜断裂强力、断裂伸长率和初始模量。方案B、C、D共混膜的断裂强力和断裂伸长率都依次减小,说明板蓝根提取物溶液的加入不利于共混膜强力的提高。这是由于板蓝根提取物在共混纺丝液中比重的增加对共混膜的强力的影响增强,改变了共混膜的内部结构,使之强力有所下降、伸长减小。共混膜的初始模量随着板蓝根提取物含量的增加呈先减小后增大的趋势。选择板蓝根提取物的加入量应综合考虑各种影响,在确保纤维具有抗菌性的前提下含量不宜太高。
3.1从天然、无害、环保角度,将板蓝根提取物加入到粘胶纺丝液中,制备具有抗菌功能的粘胶纤维是可行的。
3.2与纯粘胶膜相比,板蓝根提取物的加入使共混膜的断裂强力、断裂伸长率以及初始模量均有所降低。因此,制造板蓝根粘胶纤维时,在确保抗菌功能的前提下板蓝根含量不宜太高。
3.3板蓝根粘胶共混膜的断裂强力和断裂伸长率都随纺丝液中板蓝根含量的增加而减小,膜的初始模量随着板蓝根含量的增加先减小后增大。
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