细菌纤维素原位复合二醋酸纤维的制备及其表征
2021-03-08张蒙,徐阳
材料科学与工程学报 2021年1期
关键词:复合材料
张 蒙,徐 阳
(江南大学生态纺织教育部重点实验室,江苏 无锡 214122)
1 前 言
二醋酸纤维(cellulose diacetate fiber, CDA)具有无毒无害绿色环保的特性,受到人们的广泛关注。目前,二醋酸长丝是其主要应用形式,在卷烟过滤、服装面料等应用中具有显著优势[1]。近年来随着无纺布技术的迅速发展,二醋酸非织造布应运而生,它是以二醋酸短纤为原料,通过水刺加固的方法制备而成,可用于医疗卫生以及复合材料制备等方面[2-3]。但是一直以来水刺无纺布的强力水平不高,不能满足高强透气应用领域的要求。
细菌纤维素(bacterial cellulose, BC)是一种由细菌分泌到细胞外的产物,生产过程绿色环保,同时还具有较高的机械性能[4-5]。目前关于木醋杆菌生产细菌纤维素的研究已经较为成熟,首先是在细胞内部,葡萄糖苷链依靠范德华力形成直径约为1.5 nm的亚原纤维,然后通过细胞表面微孔排出[6],在这个过程中,亚原纤维依靠氢键结合形成微纤维,最后在细胞外部,微纤维之间由氢键进一步作用形成细菌纤维素纤维。由于其合成过程分阶段进行,向培养基中添加一些小分子、聚合物或者其他材料可以起到调控作用,得到原位粘结复合材料。目前有研究利用原位粘结细菌纤维素的方法修复古丝织文物,并且取得了一定的成果[7],由此可见将细菌纤维素作为粘合剂生产非织造复合材料具有一定的理论基础。
此外,细菌纤维素纤维之间依靠氢键作用相互交错,呈现天然的超精细网状结构[8-9],这种结构优势为加固二醋酸纤维网提供了可能[10-12]。……
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