时间:2023-05-30 10:09:54
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇超细纤维,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
关键词:超细纤维;生产技术;研究进展
1 超细纤维概述
随着纤维技术的发展,纤维的功能得到了大幅的提高,对纤维的功能性和舒适性等的要求也越来越高,同时非服装行业对织物特殊性能的要求,促进了功能纤维比重的增加。目前,超细纤维纺织品在医学、环保、能源、人体防护和卫生保健等领域得到了广泛的应用[1]。纤维直径是衡量纤维细度最具可比性的物理量,但实际应用中常采用线密度表征纤维细度(ρl)。线密度定义为“质量除以长度”,单位特[克斯],符号tex。1km长纤维的质量为1g时,称该纤维的线密度为1特[克斯],即1tex=1g/km。一般而言,单纤维线密度为0.1~1.0分特[克斯](dtex)的纤维属于超细纤维。纤维越细越表现出优异的性能。主要归纳如下:(1)线密度相同的复丝或纱线,其单纤维根数越多成纱能力越高;(2)单纤维密度越小,抗弯曲刚度越低,纱线及织物的手感越柔软;(3)单纤维直径越小,纤维比表面积越大,吸附性增强,去污力、过滤性能好,毛细效应强;(4)单纤维直径越小,单位面积织物的密度越高,织物保暖性越好,具有防水透气性。但是单纤维线密度较小也带来一些缺点,如染整加工时上染速度快、染料吸收量大,但显色性、染色牢度差。
2 超细纤维生产技术
目前比较成熟的超细纤维制造方法见表1[2]。生产方法决定了
纤维线密度的大小,常规纺丝法得到的超细纤维线密度为0.30~1.0dtex,物理(或化学)剥离法可制得0.10~0.50 dtex的超细纤维,复合海岛法可得到0.03~0.06 dtex的超细纤维,共混海岛法可得到0.0003~0.0008 dtex的超细纤维。
3 超细纤维的应用
超细纤维具有许多优异的特性,如弯曲刚度很小、有较大的比表面积、直径小(可制成超高密织物),因而应用广泛,可用于人工皮革、纺织品、隔膜材料、医用材料等众多领域。然而超细纤维还有许多特性未被发现,因此还有许多应用有待开发。根据超细纤维的特性,可将它们的用途简单归纳如下(见表2)[2]:
4 超细纤维研究进展
超细纤维的发展是从复合纺丝技术的成功开始的,分为三个阶段[2]:第一阶段为20世纪70年代,主要研究内容是如何制造超细纤维;第二阶段是1981年至1985年期间,该阶段主要研究开发超细纤维的实际应用,为超细纤维的商品应用开发阶段;第三阶段从1986年后至今,主要是研究和发掘超细纤维功能的时代,由于超细纤维的纤维细度对其功能有很大的影响。因此,该阶段也有很多工作是以如何获得更细的纤维为目的展开的。尽管人们对超细纤维的认知在不断的加深,但仍然有很多特性未被知晓。
近年来,随着纳米技术的发展及其应用领域的不断扩展,使得纳米纤维技术也成为国内外学者的研究热点。纳米纤维是指直径在纳米尺寸(1~100nm)范围内的纤维。目前,纳米纤维的制备方法有多种,包括拉伸法、微相分离法、自组装法、AAO模板法、静电纺丝法等,但是除静电纺丝法外,其它纳米纤维制备方法无法直接、连续制备纳米纤维,难以工业化量产,且制备的纤维直径通常在500nm以上,而静电纺丝则能制备出最小直径达1nm的超细纤维。
国外关于静电纺丝的研究起步较早,主要集中在纺丝条件、装置和方法的创新、理论模型的建立等方面。Deitzel等[3]研究了包括纺丝液浓度、纺丝电压等在内的工艺参数对静电纺纳米纤维外观形貌的影响,证明了静电纺纳米纤维织物的宏观形貌和静电力场效应有关系。Reneker等[4]研究了各工艺参数(包括固化距离、表面张力、聚合物浓度、粘度、溶液密度等)对射流半径的影响。国内关于静电纺丝的研究开始于2002年,着重于工艺参数对纤维外观形貌和直径的影响研究。傅杰财等[5]研究了静电纺丝中控制纤维形貌的方法,发现可通过控制有溶剂挥发速率和溶液相分离速率而达到控制纤维形貌的目的。高晓艳等[6]利用静电纺丝方法制备了聚酰胺6(PA
6)纳米纤维复合材料,能够有效地改善传统过滤材料的过滤效率。
5 结束语
生物仿生、智能传感超细纤维材料具有很好的应用前景,将成为研究及应用的热点。随着静电纺丝技术的发展和普及,具有纳米、微米级尺度的超细纤维的制备变得更为简易、性能可控,具有广阔的发展前景。
参考文献
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[2]张大省,王锐.超细纤维发展及其生产技术[J].北京服装学院学报(自然科学版),2004,24(2):62-68.
[3]Deitzel J M, Harris D, et al. The effect of processing variables on the morphology of electrospun nanofibers and textiles [J]. Polymer,2001,42(1):261-272.
[4]Reneker D H, Yarin A L, et al. Bending instability of electrically charged liquid jets of polymer solutions in electrospinning [J]. Journal of Applied Physics, 2000, 87(9):4531-4547.
[5]傅杰财.静电纺丝中形貌控制及其应用[D].兰州大学,2014.
【关键词】 超细纤维; 布洛芬; 静电纺丝; 聚乳酸; 药物释放; 月桂酸
【Abstract】 Objective To prepare poly ethylene glycol blocked poly lactic acid ultrafine fibers with ibuprofen entrapped by electrospinning and add lauric acid into fibers to investigate whether or not lauric acid affects the in vitro release of ibuprofen.Methods Fiber mats were prepared with both ibuprofen and lauric acid added by organic solvent highvoltage electrospinning technique by using poly ethylene glycol blocked poly lactic acid as drug loading material.The characterization of fiber mats was researched by ESEM,WAXD and DSC.The release behavior of ibuprofen in PBS with proteinase K added was investigated by HPLC.Results PEGPLLA fiber drug delivery system with lauric acid added was obtained,WAXD scanning demonstrated that no drug crystal was decomposed and all compounds were perfectly entrapped.After lauric acid addition,ibuprofen released faster.Conclusion Addition of lauric acid could facilitate ibuprofen release from PEGPLLA fibers.Moreover,proteinase K could facilitate ibuprofen release from PEGPLLA fibers.
【Key words】 ultrafine fiber;ibuprofen;electrospinning;poly lactic acid;drug release;lauric acid
静电纺丝技术是一种制备微米及纳米尺度纤维的新方法,近些年有不少文献采用此方法将药物包载在医用高分子材料中,进行了一些前瞻性的研究[15]。载药纤维制备的大体过程包括将药物溶于或分散于待纺丝的高分子聚合物有机溶液中或熔体中,将聚合物溶液或熔体带上103~104 V高压静电,在强静电场作用下带电的聚合物溶液滴在电场的作用力下克服液体表面张力于毛细管的末端形成Taylor锥体,并以静电力为牵引力来形成喷射流进行纺丝,在此过程中,由于溶剂的快速挥发,药物将以极小的颗粒或分子(离子)状态存在于聚合物纤维中最终在接收装置上获取一种新型的药物释放系统——超细纤维[6,7],纺丝装置及原理如图1所示。
能够进行静电纺丝的高分子材料有很多,聚L乳酸是脂肪族聚酯中在人体中生物相容性和生物可降解性最好的材料之一,并且由于其亲脂的化学结构,其可对许多在水中溶解度低的化合物进行包裹,是近些年研究应用较多的一类高分子药物载体材料[8,9]。将PLLA用适当分子量的聚乙二醇(PEG)修饰后可使高分子呈现一定的亲水性,改善其在体内的应用[10]。本实验拟通过对溶解在有机溶剂中的聚乳酸进行静电纺丝制备得到超细生物可降解纤维。
布洛芬(ibuprofen,IPF),化学结构如图2B,是近年来应用较多的一种芳基烷酸类非甾体抗炎药,其有一些副作用,尤其是对胃肠道系统有较强刺激作用,且IPF属于应用较早的药物,随着时间的推移,布洛芬的原料药及其制剂专利保护期逐步临近,因此,开洛芬的新型局部释药系统很有必要,其现有的剂型有缓释片、凝胶、微球等[11,12]。
本实验采用电纺技术制备得到一种新型的局部布洛芬释放系统——布洛芬生物可降解超细纤维,它可以作为组织表面仿生贴敷无纺布,对皮肤、粘膜烧伤、机械损伤或细菌感染引起炎症的部位进行抗炎,其还可以作为手术后防组织粘连的隔离材料,这相对于已有的布洛芬术后防组织粘连释放体系是一种改进[10]。作为人体腔道部位如阴道的抗炎,拔牙或去牙髓手术后作为牙髓腔的抗炎,镇痛填料等,电纺纤维也是一种较好选择。此外,对PLLA纤维中布洛芬的释放进行研究,可以为相似结构的化合物在聚乙二醇嵌段聚乳酸纤维中酶降解释放的规律提供参考。
由布洛芬化学结构可知,其属于芳基丙酸类非甾体抗炎药,化学结构中除有一羧基结构在水中可以电离外。其余部分为不含杂原子的碳氢结构,其与聚乳酸的结合应较为紧密,在PEGPLLA材料形成的药物载体中包封率应该较高。但是布洛芬中的羧基可在弱碱环境中解离使其在水中的溶解度增加。在高分子材料中添加小分子物质来改善药物的释放是制剂学中较常用的方法,本实验选用十二碳直链脂肪酸月桂酸作为药物释放调节物质。由于纺丝是在非水介质中进行的,只要可以纺成纤维,那么就可认为高分子中各种添加物质在纤维中的包封率是100%,这为纺丝成品中载体材料、药物和其它各种提供添加成分的定量提供了方便。本研究成功制得包载有布洛芬的PLLA纤维,并在纤维中进一步添加月桂酸拟改善药物的释放,考察了两种纤维中布洛芬的酶降解释放规律。
1 仪器与材料
静电纺丝装置(自组装,含玻璃注射器及内径0.4 mm不锈钢平口针头);静电发生器(LipexExtruder,加拿大NorthernLipid公司);场发射扫描电子显微镜(ESEM,日本);广角X射线衍射仪(日本理学);差示扫描量热仪(DSC);高效液相色谱仪(日本SHIMADZU公司,UV975型紫外检测器,PU980型泵);Anastat色谱工作站(天津奥特赛斯仪器有限公司);PHS2F型精密酸度计(上海精科仪器厂)。
布洛芬原料药(江苏巨化集团制药厂,含量98.5%,符合中国药典2005版);聚乙二醇2000聚L乳酸(PEGPLLA 本课题组合成,Mw=80 400 g/mol,PDI=1.22);月桂酸(lauric acid,博迪化工有限公司,天津);三乙基苯基氯化氨(TEBAC,国药试剂,长春);蛋白酶K(生化纯,Amesco,美国);氯仿(分析纯,康科德试剂公司,天津);甲醇(色谱纯,禹王公司,山东);其他试剂均为分析纯。
2 方法与结果
2.1 静电纺丝法制备布洛芬纤维毡首先配制纺丝溶液,将PEGPLLA、TEBAC、布洛芬和月桂酸等溶解在氯仿中磁力搅拌24 h后可得到无色、透明、均一的纺丝溶液,用氯仿定容得到待纺丝溶液。纺丝液的配方如表1 所示。
纺丝装置参考文献[13]搭建并有所改进,如图1所示,针头与静电发生器相连,接收屏接地并在其表面包蒙上铝箔,使针头喷丝口与铝箔平面之间的距离即纺丝距离为50 cm.用重物推动注射器的玻璃杆,使得从直角型针头滴出的溶液速度为1.5~2.5 ml/h.开动高压静电发生器至4 500 V,在针头和接收屏之间形成一个高压电场,电纺丝开始。从喷丝口流出的纺丝液在电场力的作用下以高速不规则的螺旋轨迹运行,并被拉伸成为一定形状沉积到接收屏上,在接受屏的后方用电暖气对铝箔上新纺出的成型材料中残余溶剂进行挥发,并确保接收板上的温度为30℃左右。纺丝约24 h后,注射器内的溶液使用完毕,接收平板上形成一张由纤维层积而成的毡,待纤维毡层积至0.5 mm后将其揭下,按一定规格用剪刀切成小片后进行表征、体外释放等研究。表1 纺丝液中高分子材料、药物和其它辅料的用量
2.2 布洛芬纤维毡的表征
2.2.1 ESEM观察厚朴酚聚乳酸珠串网络微观形态 将得到的两种薄膜剪切成0.5 cm×0.5 cm小片后用双面胶固定在载玻片上并真空蒸镀一层金后用ESEM进行观察。图3为所得两种薄膜在不同放大倍率下的微观形态。(1)(2)中的标尺为5 μm,(3)(4)中的标尺为2 μm,可以看出两种纤维的直径一般在0.3~0.5 μm,但也有部分直径1 μm左右的纤维存在。进一步放大倍数观察,发现纤维表面光滑,无结晶状或块状物质析出,说明IPF较好包裹在纤维中。
2.2.2 WAXD与DSC对厚朴酚聚乳酸珠串网络的表征 将纤维毡切成1.5 cm×1.5 cm方形薄片,用双面胶固定在载玻片上,扫描范围5° ~60°,扫描速率2°/min.称量6 mg纤维毡小块,进行DSC测定,扫描温度范围0~100℃,扫描速率2℃/min.
从WAXD扫描结果可以看出所得纤维表面均无布洛芬原料药和PEGPLLA高分子材料特征衍射峰的存在,而是在低衍射角度处形成坡度极缓的“馒头峰”,说明布洛芬被较好地包裹在高分子材料中(见图4)。
从DSC扫描图谱上可以得知,布洛芬、TEBAC、月桂酸在DSC扫描后均有明显的结晶峰,但是纺丝过后的纤维使得结晶材料的结晶峰均消失,说明纺丝过后,纤维中的各种材料均呈无定型状态(见图5)。
2.3 布洛芬聚乳酸珠串网络薄膜中药物的体外释放研究
2.3.1 布洛芬HPLC测定方法[14] 色谱柱:DikmaDiamonsil C18(4.6 mm×150 mm,5 μm);流动相:甲醇水(80︰20);检测波长:225 nm;流速1 ml/min;柱温:室温;进样量:20 μl.
图4 材料和纤维毡的广角X射线衍射图谱(从上至下:布洛芬原料药;MePEGPLLA粉末;无布洛芬和月桂酸添加的纤维毡;只添加布洛芬的纤维毡;布洛芬和月桂酸均添加的纤维毡)
Fig.4 WAXD detection patterns of material and fiber mats(from top to bottom:ibuprofen;MePEGPLLA powder;PEGPLLA fibers with neither IPF nor lauric acid added;PEGPLLA fibers with IPF and without lauric acid added;PEGPLLA fibers with both IPF and lauric acid added)
图5 DSC图谱(从上至下:布洛芬;三乙基苄基氯化铵;月桂酸;MePEGPLLA粉末;无布洛芬和月桂酸添加的纤维毡;只添加布洛芬的纤维毡;只添加月桂酸的纤维毡;布洛芬和月桂酸均添加的纤维毡)
Fig.5 DSC thermographs(from top to bottom: ibuprofen; TEBAC, Lauric acid; MePEGPLLA powder; PEGPLLA fibers with neither IPF nor lauric acid added; PEGPLLA fibers with IPF and without lauric acid added; PEGPLLA fibers without IPF and with lauric added; PEGPLLA fibers with both IPF and lauric acid added)
2.3.2 超细纤维中布洛芬的累积释放曲线 将样品剪切成5 cm×1 cm长方形条,(50±2)mg,浸入250 ml释放介质中,释放介质组成:将13.6 g KH2PO4和3.16 g NaOH 溶解在去离子水中并定溶至2 000 ml,精密称量5 mg蛋白酶K至上述PBS中,得蛋白酶K浓度为2.5 μg/ml的PBS,实验中以不含蛋白酶K的PBS作为对照,以不含蛋白酶K的PBS为对照释放介质。在预定的时间点30 min、1 h、2 h、4 h、8 h、12 h、16 h、24 h、48 h、72 h、96 h,取释放介质1 ml进行HPLC测定,并在释放介质中添加1 ml新的相应释放介质,计算各时间点的药物释放百分率并以其对时间作释放曲线(见图6)。厚朴酚释放百分率计算公式为:
Release(%)=(Ibuprofen released in PBS / Ibuprofen totally entrapped in net works ) × 100%
超细纤维毡可以看成是固体分散体型药物释放系统,所以其中药物释放可以根据Higuchi方程进行模拟[15]:
α=DεT×(2A-εCs)×Cst1/2
上式可简化为:α=Kt1/2
α:单位表面积药物释放量,mg/cm2;D:药物在介质中的扩散系数,cm2/s;ε:材料的孔隙率;T:材料的曲折因子;Cs :药物在释放介质中的溶解度,mg/cm3;A:单位体积固体分散体中药物含量,mg/cm3.
可采用上式对释放时间的算数平方根t1/2 和布洛芬的累积释放量(%) 进行线性回归。
药物释放结果发现,纤维毡中的药物有30%左右的突释效应,释放曲线的拟合符合α=Kt1/2的形式。蛋白酶K的添加加速了药物释放的速率,其原因是酶能加快降解聚乳酸中的酯键,使得纤维变得疏松,产生亲水性的孔洞等,这些都使Higuchi方程中的T值变小,ε值变大,从而加大K值即拟合曲线的斜率增大,药物释放速率加快,这已多有报道[13]。
3 讨论
本研究首次制得有生物可降解材料聚乳酸经过静电纺丝技术而成型的含有非甾体抗炎药物的纤维毡,得到一种新型释药体系,并在纤维中添加小分子物质调节药物的释放速率,该项研究国内外文献未见报道。实验后成功得到表面无药物析出的超细纤维。
已有文献报道[1,2]包载有利福霉素、紫杉醇、阿霉素等聚乳酸,或聚乙二醇修饰的聚乳酸静电纺丝纤维,并对药物的释放规律进行了较为详细的研究。结果显示,相对于没有蛋白酶K的释放介质,有蛋白酶K的释放介质中的纤维毡,药物释放的速率加快,这是由于蛋白酶K对聚合物中的聚乳酸部分有降解作用;水溶性药物的不同状态(例如阿霉素的分子型、盐型)对其释放也有着相当强的影响[2]。纤维毡应用于生物组织后,在水中具有一定溶解度的药物通过扩散作用释放进入周围环境,另外由于H+、OH—和酶对聚乳酸酯键的作用,高分子逐步降解并促使纤维加快释放药物,所以在释放介质中添加蛋白酶K可以加快药物的释放速率。
将纤维中的一部分高分子材料(本实验设为1/60)用小分子物质月桂酸替换后,从0~12 h药物释放速率有较明显的加快。在含有月桂酸的电纺丝中释放变快,说明添加合适的生理相容的小分子化合物可调节布洛芬在PLLA电纺纤维中的释放。
所得纤维毡中的药物在释放的前5 min内有一突释,这可以满足病变部位在初始治疗对大浓度药物的需要,随后的伪1级药物缓慢释放阶段可满足病变部位对一定水平药物浓度的需要。
参考文献
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本刊邀请了一位在美国生活的家庭主妇颜夕,为我们具体介绍究竟该如何清洁那些看似复杂的数码产品。
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Mp3 的清洁方法和手机差不多。超细纤维布是清洁的首选,如果手头没有的话,擦眼镜的眼镜布也是清洁Mp3的好帮手。耳机和连接线可以用沥干水分的普通湿纸巾擦干净。
究竟这些新材料好在哪里,除了保暖、舒适外,还能够给消费者带些什么新的感觉?
时尚新宠:牛奶绒
牛奶绒又叫牛奶纤维。上世纪70年代,就被日本成功研制。因极佳的亲肤性,早期在医疗上替代药用纱布,以促进伤日愈合。
牛奶纤维,是将液态牛奶去水、脱脂,利用接枝共聚技术将蛋白质分子与丙烯晴分子制成牛奶浆液,再经湿纺新工艺及高科技手段处理而成。牛奶蛋白纤维含17种氨基酸,纤维PH值呈微酸性,与人体皮肤相一致,不含任何致癌物质:天然抑菌功能,透气、导湿性好:并营养肌肤、肌肤。牛奶蛋白质中还含有天然保湿因子,可保持皮肤水分含量,使皮肤更加柔润光滑、减少皱纹,实现了人们如沐牛奶浴的梦想。
应用:牛奶蛋白纤维可以纯纺,也可以和羊绒、蚕丝、绢丝、棉、毛、麻等纤维混纺。开发出高档内衣、衬衫、T恤、家纺用品等,满足人们服装舒适化、保健化、时尚化的追求。
在面料及服饰功能上,牛奶纤维与染料的亲和性,使纤维及其织物颜色格外亮丽生动,而且具有优良的色牢度。衣物经多次洗涤后仍能保持手感、颜色及表面不变形。同时不易霉蛀或老化,即使放置很长时间仍能保持亮丽如新,而它的价格却只有羊绒的十分之一。
时尚新宠:超细旦纤维
超细旦纤维是运用直接纺丝和变形技术制得的单纤为0.5dpf的涤纶长丝,具有细腻的表面效果和微细粉末般的手感。
超细纤维由于纤度极细,大大降低了丝的刚度,作成织物手感极为柔软,纤维细还可增加丝的层状结构,增大比表面积和毛细效应,使纤维内部反射光在表面分布更细腻,使之具有真丝般的高雅光泽,并有良好的吸湿散湿性。用超细纤维作成服装,舒适、美观、保暖,透气,有较好的悬垂性和丰满度,在疏水和防污性方面也有明显提高,利用比表面积大及松软特点可以设计不同的组织结构使之更多地吸收阳光热能或更快散失体温起到冬暖夏凉的作用。
适用范围:桃皮绒、春亚芳、雪尼尔、高级内衣及其它时装休闲面料。
产品规格:50D/50-100F,75D/72-144F,100D/100-144F,150D/144-280F,200D/200-400F。
超细纤维用途很广:用它作的织物,经砂洗、磨绒等高级整理后,表面形成一层类似桃皮茸毛的外观,并极为膨松、柔软、滑爽,用这种面料制造的高档时装、夹克、T恤衫、内衣、裙裤等凉爽舒适,吸汗不贴身,富有青春美国外用超细纤维作成高级人造麂皮,既有酷似真皮的外观、手感、风格,又有低廉的价格:由于超细纤维又细又软,用它作成洁净布除污效果极好,可擦拭各种眼镜、影视器材、精密仪器,对镜面毫无损伤用超细纤维还可制成表面极为光滑的超高密织物,用来制作滑雪、滑冰、游泳等运动服可减少阻力,有利于运动员创造良好成绩:此外,超细纤维还可用于过滤、医疗卫生、劳动保护等多种领域。
时尚新宠:竹碳纤维面料
竹碳纤维面料是在纤维表面涂有一种纯天然的超细竹碳添加剂加工而成。经国家权威部门检测,竹碳纤维面料在人体正常波长范围内远红外辐射率和正常具有远红外功能纤维的辐射率相当。
竹碳纤维是以超细竹碳粉为主要原料而制作的功能纤维,具有释放负离子,发射远红外,抗菌、吸附功能,是一种通过高效吸收和发射远红外,释放负离子而具有保温、改善微循环系统、促进血液循环、抑制微生物生长等保健功能的功能纤维。具有保暖、调温、抗菌、调湿、防螨、抗过敏、释放负离子功能。
应用:广泛用于床上用品,服装鞋帽,空调滤网等。
保暖机理:竹碳吸收光线中的远红外线,将其转化为自身的热量储存起来,竹碳材料除了强烈吸收光线中的远红外线外,还不断向外发射远红外线,而人体也是远红外线的敏感体,对远红外线有强烈的吸收作用,当人体皮肤遇到远红外线时,会发生与其共振运动相似的情况,吸收远红外线并使运动进一步激化,转化为自身热能,皮肤表面的温度就相应升高了,这样,就起到了积极的保暖作用,同时,由于竹碳经过高温煅烧所产生的多孔性,利用竹碳的大比表面积,可增加竹碳纤维孔腔的空气含量,从而起到积极的保暖功效,
保健机理:根据远红外线的频率与生物体细胞的分子及原子间的振动频率一致的原理,当远红外线作用于皮肤时,其能量易被生物细胞吸收,使分子内的振动加大,活化细胞,引起温度升高,血管扩张,降低血液黏度,使血液循环特别是微循环加速,及时供给人体器官及组织适当的氧气和养料,加强细胞的再生能力,加速机体有害物质的排泄、促进新陈代谢。
时尚新宠:生物波
生物波是自生物信息场产生,并由生物体自行放射的波谱。根据科学仪器鉴定,人体放射的生物波波段为3-45微米,面生物波功能材料所反射之生物波波段集中在4―20微米,与人体自行放射的生物波(3―45微米)重叠。
由于人体较易吸收与其频率或波长相同的辐射能量,配合生物波功能材料对人体能量的屏障特性(能量反射效应),产生了近似生物波段的叠加共振效应,进而将生物能量反射回人体,使核酸与蛋白质被激发到高震动能级,进而促进新陈代谢、循环系统,达到调节人体。
应用:广泛应用与医学、保健美容、时装、内衣、农业等领域。
生物波功能:
共振效应作用时,人体会产生热效应现象及水分子共振现象,肌体细胞动能增加,如同保持微量运动或微按摩状态。
本文将涤锦剥离型复合丝开纤制成涤锦剥离型超细纤维,比较开纤前后织物的吸湿排汗性能,分析物理结构的改变对织物吸湿排汗性能的影响。试验结果表明,经过开纤处理的涤锦织物的吸湿排汗性能得到了大大改善。
关键词: 开纤工艺;吸湿性能;保水率;脱湿速率;芯吸性能
1 引言
近几年的国内纺织品市场上,消费者对吸湿排汗纺织品需求呼声逐渐高涨,已引起业界人士的关注。国内一些合纤研究机构和生产企业,对具有吸湿排汗功能纤维的开发也做了一些工作。吸湿排汗纤维作为一种功能性纤维,由此制作的功能性面料市场份额巨大。世界各大权威纺织机构研究表明,未来衣着用织物将朝舒适、健康的方向发展,以展现经济性、舒适性和功能性的特色,吸湿排汗及相关功能性纺织品是未来消费市场的一大趋势[1]。本文以涤锦剥离型复合丝织物为研究对象,通过开纤工艺将涤锦剥离型复合丝剥离为超细纤维。比较了涤锦复合丝织物开纤前后吸湿排汗性能的变化。
2 试验原料
涤锦剥离型超细纤维是将两种不相容、但粘度相近的高聚物,各自沿纺丝组件中预定的通道流过,并相互汇集复合,通过同一喷丝孔挤出而成形;丝条在冷却、拉伸、织造过程中保持原有的截面形状,当加工成织物后,采用物理或化学方法使纺制的复合纤维中的各个组分相互剥离分割开来,成为超细纤维[2]。开纤工艺则是把纤维中粘合在一起的两种组分经过处理使之完全剥离为事实上的超细纤维。本文选用的试验材料为176dtex/72F×16涤锦剥离型复合丝。
2.1 开纤的机理
由于涤纶锦纶性能存在较大差异,首先是从湿溶胀特性来看,锦纶长丝的标准回潮率为4.2%~4.5%,吸湿后会发生溶胀,它的溶胀是同向性的,涤纶长丝由于其皮层结构限制了涤纶截面方向的溶胀。其次,涤纶和锦纶的耐热性和沸水收缩率不同,涤纶纤维的沸水收缩率为6%,锦纶纤维的为12%,锦纶耐热性差,温度升高,强度延伸度显著下降,收缩率会提高,而涤纶的耐热性好。最重要的是涤纶的耐碱性能,涤纶在强碱高温的条件下会发生酯键的水解,酯键的水解只能由表至里进行,使织物重量减轻,当减量率达到一定程度后,织物悬垂性提高;另一方面,涤纶纤维由于表面水解而与锦纶分离开来,再加上涤纶锦纶在高温水中热收缩性、溶胀性的差异,最终导致涤锦复合丝分离成单根的涤纶、锦纶超细长丝,使整个织物显示出超细纤维所特有的风格和功能。176dtex/72F16涤锦剥离型复合丝经过开纤处理后的理论单纤维细度为0.153dtex。
2.2 开纤的工艺
将试样放入烘箱中烘干,在烧杯中配制足量的20g/L的氢氧化钠溶液,将试样放入其中。打开电热恒温水浴锅使其温度升至95℃,将烧杯放入其中持续60min,并间隔10min用玻璃棒搅拌。试验完成后冲洗试样将其表面的碱溶液冲洗干净,再放入烘箱中烘干即可[3]。
3 开纤前后涤锦复合丝织物吸湿性能的变化
涤锦复合丝织物经开纤后,碱减率为9.5%,其织物性能也发生了一定的变化。本文就开纤前后织物的保水率、脱湿速率和芯吸性能进行了对比和分析。
3.1 织物的保水率
从表1中可以得出,经过开纤后涤锦织物保水率提高了很多。涤锦复合丝经过处理后纤维细度变细,单纤维细度由原来的2.444dtex变成0.153dtex。纤维内部的间隙使织物储存了大量水分,所以处理后的涤锦织物保水率得到了很大提高。
3.2 织物的脱湿速率
将浸渍后的两组试样离心脱水称重后放在一定温湿度环境中(悬挂于空中),每隔15分钟称其重量的变化,直到恒重为止并记录其时间对应试样的重量[5]。
将试验测得的数据绘成图1,并将未经过开纤处理的涤锦织物和经过开纤处理的涤锦织物做对比。
图1表示出了试样的脱湿速率随时间变化的曲线。织物的脱湿速率随干燥时间的增加而下降。这是由于在干燥过程中,纤维中的水分由于热运动及受空气的对流作用,克服毛细管的附压而蒸发出来;干燥初期,大量的结合力小的水分蒸发出来,因而脱湿速率较快;随着时间的增加纤维中的水分越来越少,而结合力越来越大,使脱湿速率下降,最后达到平衡。
由图1可以看出开纤后涤锦织物的脱湿速率远远大于开纤前涤锦织物的脱湿速率。织物的这种速干性能决定于织物结构及其多孔性和厚度。另外,织物与空气接触的面积越大,纤维的放湿速度就越快,干爽舒适性就好。
3.3 织物的芯吸性能
沿织物横、纵向在左、中、右部位各剪一条试样,每条长约20cm、宽不小于2.5cm。将试样的一端夹紧在毛细效应测试仪的夹样装置上,另一端系上3g张力夹,使试样下端入水,液面处于各标尺的0位处,水温设定为(36±2)℃,记录一定时间后每根样条的渗液高度[6]。试验取未处理、处理的试样横、纵向各3块布样,求其平均值。数据如表2和表3。
从表中可以看出,经过开纤后的涤锦织物芯吸远远好于未开纤的涤锦织物。说明织物截面形态结构的改变大大改善了织物的吸湿排汗性能。此外,图中还表明织物纵向的芯吸效果好于横向的芯吸效果。这是因为织物的芯吸效果与织物的厚度、横密、纵密有关。织物厚度越小,芯吸速率越小。而纵密、横密的不同,导致了纵横向芯吸速率的不同。
4 结论
经过开纤处理后的涤锦织物保水率提高了很多,说明涤锦复合丝形态结构的改变大大提高了它的亲水性。脱湿速率是反映织物吸湿排汗性能的一个指标。脱湿速率越大,说明织物的速干性好,越能满足人们的需求。开纤后涤锦织物的脱湿速率远远大于开纤前涤锦织物的脱湿速率,说明涤锦复合丝截面形态的改变大大改善了它的吸湿排汗性能。经过开纤后的涤锦织物芯吸远远好于未开纤的涤锦织物,说明经过开纤处理后涤锦织物的亲水性也得到了改善[7]。
参考文献:
[1] W woodcock A H. Moisture transfer in textile systems:Part I[J].Textile Research Journal,1962,32(8):628-633.
[2] 周卫东.新型吸湿排汗纤维的开发及应用[J].合成纤维工业,2002,(3):37-39.
[3] 涤/锦复合超细纤维织物的开纤效果与服用舒适性[J].北京服装学院学报,1998,18(1):27-33.
[4] 赵书经.纺织材料实验教程[M].北京:中国纺织出版社,1989:328-516.
[5] GB/T 21655.1―2008 纺织品 吸湿速干性的评定 第1部分:单项组合试验法[S].
[6]FZ/T 01071―2008 纺织品毛细效应试验方法[S].
“全球超细纤维专家”的不断突破
盛虹集团生产的超细涤纶单丝,最细的已经达到0.15dpf,即1万米长的丝重量仅为0.15克,绕地球一圈4万公里也只要600克这种丝线。盛虹集团以自己的国际化高端研发团队,率先开发出大容量聚酯纤维熔体功能改性、在线添加控制技术,突破超细纤维专用聚酯可纺性能的技术瓶颈,实现了大规模产业化,形成了超大规模民用的功能性纤维和高性能产业用纤维的高端生产力。董事长缪汉根认为,“企业要保持持续的生命力和创造力,必须坚持实业经营不动摇。同时,坚持实业不能墨守成规。创新驱动是经济发展的主要推动力,这对正在加快发展的企业尤为重要,创新驱动包括科技创新、产品创新等方面,但必须具有‘正能量’,能够给社会带来价值。”
2012年,盛虹集团研发团队成功设计制造出具有完全知识产权的中国首条年产3万吨PTT聚合装置,打破了跨国公司长期以来对该行业核心技术的垄断。同时,集团还与北京清华大学合作,在PDO制备的产业化上取得突破,并形成了具备生物质纤维特点,集PDO生产、PTT合成、PTT纺丝、PTT面料印染技术和产业化一条龙,成为中国首家、全球第二家拥有完整产业链生产此产品的公司。
2013年10月,继2012年国望高科一期60万吨功能性纤维项目全部投产完毕,江苏盛虹集团旗下的国望高科二期125万吨差别化纤维项目进入实际建设阶段。该项目投产之后,盛虹将实现每年增加40亿元的销售收入,不仅可以大量满足不同客户的需求,极大地改善目前我国纺织产品单一、附加值不高的现状,而且对提升本地经济结构的转型起到极大的推动作用,对整个化纤行业的产业升级更是具有重要的现实意义。
对于下一步战略目标,盛虹集团很明确,那就是要成为一家产业结构合理、管理模式科学、企业文化优秀、核心竞争力突出的跨区域、跨行业、多元化经营的国际化现代企业集团。盛虹集团将继续做好化纤和印染等实业板块的布局,提升企业的核心竞争力,站稳国内市场的同时,积极同国际上优秀企业进行竞争,实施开放的国际化发展战略。
在纺织行业的转型调整关键期,相关负责人告诉本刊,盛虹集团会紧扣转型升级这个主题,实现资源配置最优化、经营效益最大化,集团将在下一个阶段把发展企业创新能力和提升市场竞争能力作为企业发展阶段的第一目标,并将创新力持续转化为企业的核心竞争力。努力构建拥有自主知识产权的国际先进技术体系,引领企业成功走出国门,走向世界。
千亿级企业的使命感
历经21年的发展,江苏盛虹集团已经形成以石化、纺织、能源、地产、酒店五大产业为核心的集团企业。旗下拥有研发、生产、投资、贸易、服务等公司20余家,去年销售收入达到365亿元人民币,总资产500亿元,是中国纺织行业的龙头企业。
而今,盛虹集团已在江苏连云港市开工建设年产150万吨TPA(对苯二甲酸)、120万吨MTO(甲醇制烯烃)等系列石化项目,其中部分项目在今年底投产,全部投产后每年可生产市场紧缺的高端石化产品约400万吨,实现销售收入约600亿元。对于盛虹集团而言,连云港石化项目是集团打通产业前道的重要举措,其投产后不仅可创造巨额产值,更能使集团下游产业保持相对稳定,避免受到市场波动的冲击。
显然,盛虹很快将迎来自己的千亿时代。不过,对于盛虹而言,比起数字,他们更关心行业的健康发展,他们也更注重自身对于行业发展的责任感与使命感。近日,国际标准化组织/纺织品技术委员会/染色纺织品和染料试验分委会(ISO/TC38/SC1)秘书处正式启动了设在盛虹的秘书处工作。这意味着由该企业独立运作的我国首个印染业ISO秘书处进入实质性运作阶段,盛虹也由此成为该领域国际标准的者,提高了我国纺织业在国际上的主导权和话语权。
中国虽是纺织大国,但长期以来出口纺织品的印染加工、贸易和检测所依据的标准和方法几乎都由国外制定,“看脸色”制约了国内产业的发展。而且,任何国家或国际组织,如果准备起草有关纺织品的国际标准,必须得到ISO/ TC38的认可。因此,积极参与国际标准化活动,在国际标准的制修订工作上拿到话语权就显得尤为重要。
2011年3月,经国际标准化组织和国家标准化管理委员会批准,ISO/TC38/SC1秘书处从英国迁往中国,落户盛虹集团。工作范围涵盖与纺织品印染有关的所有技术内容,包括产品规范、测试方法、术语定义等。此后,盛虹进行了两年多的人员培训等一系列筹备工作。
事实上,秘书处的落户也并非偶然。近年来,盛虹先后建起国家级企业技术中心、国家级纺织品检测中心、国家级化学纤维检测中心、国家印染新产品生产研发基地、国家级超细纤维生产研发基地等一系列技术创新平台。更重要的是,盛虹还凭借技术优势,于2010年承担了国际标准化组织印染分技术委员会工作,并作为召集人共同推动国内化学纤维等相关领域在ISO标准制定、修订方面的工作步伐。
熔喷布没有毒。熔喷布,熔喷布以聚丙烯为主要原料,纤维直径可以达到1到5微米,这些具有独特的毛细结构的超细纤维增加单位面积纤维的数量和表面积,从而使熔喷布具有很好的过滤性、屏蔽性、绝热性和吸油性,可用于空气、液体过滤材料、隔离材料、吸纳材料、口罩材料、保暖材料及擦拭布等领域。
应用范围1、卫生用布:手术衣、防护服、消毒包布、口罩、尿片、妇女卫生巾等。
2、家庭装饰用布:贴墙布、台布、床单、床罩等。
3、跟装用布:衬里、粘合衬、絮片、定型棉、各种合成革底布等。
4、工业用布:过滤材料、绝缘材料、水泥包装袋、土工布、包覆布等。
5、农业用布:作物保护布、育秧布、灌溉布、保温幕帘等。
6、其它:太空棉、保温隔音材料、吸油毡、烟过滤嘴、袋包茶叶袋等。
熔喷布过滤材料是由聚丙烯超细纤维随机分布沾结在一起,外观洁白、平整、柔软,材料纤维细度为0.5-1.0μm,纤维的随机分布提供了纤维间更多的热粘合机会,因而使熔喷气体过滤材料具有更大的比表面积,更高的孔隙率(≥75%)。经过高压驻极过滤效率,使产品具有低阻、高效、高容尘等特点。
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一般来说不提倡大家用那些太过便宜的浴巾。太便宜的浴巾往往质地粗糙,有很多还有很重的味道,不利于健康。
2、观察做工和毛质
到手的浴巾,一定要观察它的做工和毛质。特别是毛质,如果看上去非常稀薄,那么这条浴巾的吸水性肯定很差,而且用不了几次就会变形。
3、选择浅色的浴巾
在挑选浴巾颜色的时候,一定要选择淡色。稍微有常识的人都知道,颜色越深代表添加了越多的化学物质,因此在挑选亲肤产品的时候,颜色越淡越好。
4、尽量选择纯棉产品
很多小伙伴会在某宝上购买浴巾,不难发现,某宝上十几元就可以包邮买到浴巾了,一分钱一分货,材质都是珊瑚绒。其实毛巾类产品最好都是纯棉的。
5、考虑浴巾吸水性
浴巾是用来擦身体上的水的,因此吸水性是要考虑的。在浴巾里面最最吸水的就是超细纤维和纯棉,回到步骤3的问题上来,真正是超细纤维或者纯棉的价格,十几元根本买不到。
6、考虑掉毛问题
用一块小抹布,稍微打湿一点点,然后粘上一点牙膏,在手机屏幕上擦拭十几秒擦干净后,你会发现,原本的划痕都没有了。
2、食用油。
如果屏幕只有一点点轻微的划痕,可以在屏幕划痕处滴几滴植物油,用干净柔软的抹布或者是卫生纸 ,轻轻擦拭屏幕,划痕便会消失。
3、抛光膏。
把布弄湿,不能带水,然后涂一点抛光膏,在有划痕的地方打磨,不能用很大力,因为力量太大就影响了屏幕表面的平整,打磨中要保证布的湿度,每磨一下要观察一下,然后就能得到完好如初的屏幕了。
4、爽身粉。
将婴儿爽身粉和水以2:1的比例混合,均匀涂抹在屏幕上,然后擦干净,划痕就会随之消失了。
5、苏打粉。
没有爽身粉的可以使用苏打粉代替会到达同样的效果,方法都是一样的。
6、砂纸。
用砂纸清除最好是处理手机背面或者是边缘碎裂的痕迹,而且是使用过程中要非常小心,以免伤害屏幕。
7、汽车划痕去除剂。
拿来处理汽车烤漆刮痕的去除剂也可以用在手机上,用法和牙膏去刮痕的步骤是一样的。
8、蛋。
上海安诺其纺织化工股份有限公司(简称:安诺其)――国内领先的新型纺织面料和特色化需求的全套染整解决方案供应商,该公司主要从事新型纺织染料的研发、生产、销售及相关技术服务,产品主要应用于新型纺织面料和有特色化染色需求的纺织面料。安诺其目前拥有包括:分散染料ANOCRON(安诺可隆)、活性染料ANOzOL(安诺素)、酸性染料ANOsET(安诺赛特)、毛用染料ANOFIX(安诺菲克斯)、锦纶染色高坚牢度染料ANOMEN(安诺门)、助剂ANOKE(安诺科)六大系列品牌、近三百个品种的染料产品。公司主要产品在国内中高端染料细分市场居于领先地位,其中涤纶超细纤维面料用分散染料的市场占有率达25%以上,PTT记忆性纤维面料用分散染料处于国内市场领跑者的地位。
能为客户提供全套染整解决方案
与传统染料生产企业仅向印染企业销售染料和提供有限的售后服务的业务模式不同,安诺其致力于为客户提供新型纺织面料和特色化染色需求的全套染整解决方案,不仅为印染企业提供新型面料用染料和特色化染色需求用染料,更为客户提供包括染料应用技术以及印染工艺的全套染整解决方案。安诺其一直以来积极专注于新型纺织面料和个性化需求染色领域,依靠其强大的技术优势,能够在第一时间为客户提供包括染料选择、染料应用方案、印染工艺等方面的全套染色解决方案,帮助印染企业大幅缩短交单时间、降低成本、增强市场竞争力,同时也为自身带来了远超市场平均水平的利润回报。创新的全套染整解决方案供应商的业务模式使得安诺其与其他传统染料生产企业形成差异化竞争,形成了其独特的核心竞争优势。
拥有突出的技术创新和研发能力
安诺其十分注重染料产品和染料应用技术的创新性研究。在产品方面,该公司已开发出多种特色化染料产品系列,并申请多项专利,其中“涤氨面料高水洗分散黑”与“记忆纤维面料专用分散黑”两个产品被上海市科委分别认定为高新技术成果转化项目,在染料应用技术方面,该公司已形成涤纶超细纤维面料专用染料应用技术、记忆性纤维面料专用染料应用技术等多项核心技术,处于国际领先水平。另外,安诺其还与东华大学建立了以染料新品种研发为载体的国际先进的产学研合作关系。2008年安诺其被国家纺织工业协会和国家纺织品开发中心认定为“国家纺织染化料产品开发基地企业”,是国家纺织产品开发基地企业中唯一的染料企业;同年该公司还获得“中国纺织工业协会产品开发贡献奖”,是国内唯一获此殊荣的染料企业。
产品定位清晰、市场前景广阔
随着人们生活水平的提高和垒社会环保意识的增强,对纺织品的个性化、舒适化和环保化的需求不断增强,市场对各种特色化、环保型染料产品的需求持续增加。安诺其产品定位清晰,主要针对新型纺织面料和个性化染色需求的中高端染料市场,拥有广阔的市场需求空间。该公司生产的涤纶超细纤维专用分散染料2003年领先国内同行进入市场,目前已成为该细分市场的领跑者;在针对具有高水洗牢度要求的高端运动面料的染料细分市场,安诺其于2006年推出专用染料产品,受益于市场需求的快速增长,公司迅速成为该细分市场的重要参与者;2007年安诺其在行业内率先推出针对记忆性纤维面料的PTT专用分散染料,深受市场好评;另外,该公司自主开发、在国内外同行中率先推出的L型低温活性染料产品,较常规活性染料可以降低30%的蒸汽消耗和减少30%的污水排放,节能减排效益显著,推出后销量快速增长,市场前景十分看好。
募资项目提升自制比例、扩大自有产能、增强盈利能力
安诺其此次公开发行2700万股A股,募资项目包括:“东营年产5500吨染料滤饼建设项目”、“烟台年产6000吨分散染料扩建项目”。我们认为,滤饼作为该公司染料的主要原材料,占染料成本的80%以上,东营年产5500吨滤饼建设项目的建成,将大幅提高公司染料滤饼的自制比例,增强其原料供应的稳定性和原料质量的可靠性,满足其生产经营需求,有助于公司降低生产成本、提高盈利能力;而烟台年产6000吨分散染料扩建项目的实施将大幅提升企业自有产能,增强公司对产品质量和交货期的控制能力,提高产品质量的稳定性和客户订单的如期交货率,项目达产将使该公司现有产能扩大2倍左右,打破烟台安诺其染料产量不足的瓶颈,有助于公司承接更多的订单,进一步提高其产品市场份额。
1、医疗卫生用布:手术衣、防护服、消毒包布、口罩、尿片、妇女卫生巾等;
2、家庭装饰用布:贴墙布、台布、床单、床罩等;
3、服装用布:衬里、粘合衬、絮片、定型棉、各种合成革底布等;
4、工业用布:过滤材料、绝缘材料、水泥包装袋、土工布、包覆布等;
5、农业用布:作物保护布、育秧布、灌溉布、保温幕帘等;
6、其它:太空棉、保温隔音材料、吸油毡、烟过滤嘴、袋包茶叶袋等。
7、熔喷布过滤材料是由聚丙烯超细纤维随机分布沾结在一起,外观洁白、平整、柔软,材料纤维细度为0.5-1.0μm,纤维的随机分布提供了纤维间更多的热粘合机会,因而使熔喷气体过滤材料具有更大的比表面积,更高的孔隙率(≥75%)。经过高压驻极过滤效率,使产品具有低阻、高效、高容尘等特点。
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1、合格的医用口罩原料熔喷布颗粒需要达到95%以上的过滤效率。
2、熔喷布以聚丙烯为主要原料,纤维直径可以达到0.5-10微米,这些具有独特的毛细结构的超细纤维增加了单位面积纤维的数量和表面积,从而使熔喷布具有很好空气过滤性,是较为良好的口罩材料,在大中小医疗机构,在地震,洪水侵袭的受灾地区,在非典、禽流感和H1N1病毒的高发季节,熔喷滤纸以它强劲的过滤性能,发挥着不可替代的作用。
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