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海藻酸钠/羧甲基纤维素钠共混纤维吸湿性的研究
张传杰
1
,朱 平
1,2
,隋淑英
1
,王怀芳
1
1 青岛大学“纤维新材料及现代纺织”国家重点实验室培育基地,山东青岛(266071)
2 绍兴文理学院,浙江绍兴(320000)
E-mail:jcuse@163.com
摘 要:本文系统研究了纺丝工艺条件、吸湿环境对海藻酸钠/羧甲基纤维素钠共混纤维吸
湿性的影响,得到了此纤维的最佳纺丝工艺条件以及不同吸湿环境下的吸湿特性,并在此基
础上,获得了海藻酸钠/羧甲基纤维素钠共混纤维的吸湿动力学模型。
关键词:海藻酸钠,羧甲基纤维素钠,共混纤维,吸湿性
1.引言
海藻酸钠(ALG)是从天然海藻中提取的一种线形多糖,由 β-D-甘露糖醛酸(简称 M
单元)和 α-L-古罗糖醛酸(简称 G 单元)两种组分构成。羧甲基纤维素钠(CMC)是纤维
素葡萄糖环上羟基的氢原子被羧甲基取代后的产物,是一种水溶性的纤维素醚。这两种高分
子材料无毒,生物可将降解而且生物活性高,与人体相容性好,非常适合用作医用材料
[1-2]
。
海藻酸钠结构中的 G 单元能够与 Ca
2+
形成特殊的“egg-box”结构
[3]
。利用海藻酸钠的这
种性质,以低毒性的氯化钙水溶液作凝固浴可以制得海藻纤维,但是海藻酸钠大分子结构中
的羧基(吸湿性基团)与钙离子螯合后
[4]
,使海藻纤维的吸湿性能下降。M.Walker 等人
[5]
研究发现用于伤口敷料时,羧甲基纤维素钠纤维比海藻纤维具有更好的吸湿性,能将细菌固
定到凝胶膜内部,可以更好的保护伤口,促进伤口的治愈,但是这种敷料容易过度溶胀,与
伤口渗出液粘连到一起,影响敷料的移除。因此,我们在海藻酸钠纺丝液中加入羧甲基纤维
素钠,以氯化钙水溶液为凝固浴,制备综合两种高分子材料优异性能的共混纤维,然后研究
此纤维的吸湿性能。
2.实验部分
2.1 实验药品及仪器
海藻酸钠:青岛明月海藻集团有限公司;羧甲基纤维素钠:安丘市雄鹰纤维素有限责任
公司;无水氯化钙:分析纯,天津市博迪化工有限公司;氯化钠:分析纯,莱阳化工实验厂;
其它助剂。
800 型电动离心机:江苏金坛市金城国胜实验仪器厂;实验室自制小纺丝机。
2.2 海藻酸钠/羧甲基纤维素钠共混纤维的制备
按实验方案称取一定量的海藻酸钠和羧甲基纤维素钠,投放于溶解釜内,加入一定量的
蒸馏水,静置溶胀3h。再机械搅拌4h,得到清澈透明的混合溶液,然后真空脱泡24h,制得
混合均匀的纺丝原液。纺丝时,纺丝原液在氮气压力作用下经过计量泵、过滤器后从喷丝头
挤出,进入实验方案预定的凝固浴中,再经拉伸、水洗、卷绕、干燥后便得到共混纤维。
2.3 海藻酸钠/羧甲基纤维素钠共混纤维吸湿性的测试
取一定量的纤维试样,称重G。在一定温度下放入待测液体中,纤维必须浸没达到完全
充分润湿,1h后取出,在自然状态下排水2~3min。再将试样放入离心机(转速为4000r/min)