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丙纶非织造布的生物源分子接枝改性

丙纶非织造布的生物源分子接枝改性

作者：孔祥曌内蒙古工业大学

学位级别：硕士

聚丙烯(PP)非织造布(NWF)作为一种医疗卫生材料被大家熟识,因此更加要求它具有特殊的功能性如抗菌性等生物相容性。但聚丙烯表面缺乏活性反应基团,因此需要对其进行表面改性而赋予其生物保健功能。生物源分子由于环保、可资源再生、可... 详细信息

聚丙烯(PP)非织造布(NWF)作为一种医疗卫生材料被大家熟识,因此更加要求它具有特殊的功能性如抗菌性等生物相容性。但聚丙烯表面缺乏活性反应基团,因此需要对其进行表面改性而赋予其生物保健功能。生物源分子由于环保、可资源再生、可降解等优点正成为绿色加工应用的焦点。本文采用低温等离子体技术和化学接枝的复合手段对NWF进行了动物大分子、植物提取物两类生物源分子的嫁接改性,把PP纤维材料引入了生物医学的研究领域。为了将反应物质引入到NWF上,首先,将清洗过的NWF通过采用等离子体(N、NH、O)辉光放电技术进行前处理。实验过程中,对可能影响反应基团数量的三个工艺参数进行最优化处理。动物大分子在NWF-PP的嫁接改性中,利用环氧型化合物(乙二醇二缩水甘油醚(EGDE)和异氰尿酸三缩水甘油酯(TGIC))分别作为交联剂,使动物大分子(胶原蛋白和壳聚糖)与等离子体(NH、O)处理NWF-PP发生固定反应。其中,对不同气氛等离子体在纤维表面产生反应基团数量的因数进行了最优化处理。另外,可能影响嫁接率的反应条件也相应被调查研究。植物提取物在NWF-PP的嫁接改性中,基于动物源分子嫁接改性中等离子体处理的有效结果,选用氨气等离子体放电的NWF-PP进行后期的嫁接反应。实验中,分别利用异氰酸酯型(异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI))和环氮型(三羟甲基丙烷-三(3-氮丙啶基)丙酸酯(TTMAP))化合物作为架桥剂,使植物提取物(莽草酸和积雪草酸)在氨气等离子体处理过的NWF-PP进行表面固定。植物源分子的嫁接效果与各反应参数的关系均被分析探讨。研究测试分析中,等离子体改性及大分子嫁接前后NWF-PP表面化学成分的变化由傅里叶红外光谱(ATR-FTIR)和X光电子能谱分析(XPS)进行表征;NWF-PP的表面形态用场致型扫描电镜(FESEM)进行了观察。改性后NWF通过抗菌性实验和伤口愈合测试确定其生物保健性能。另外,通过NWF-PP布料的硬挺度、可湿性及透气性测试,分析其使用性能。实验结果证明,选用的生物源分子可以成功嫁接到NWF-PP表面,对动物大分子的接枝增重率最高可达3.47%,对植物源分子的接枝增重率最高可达3.08%。接枝改性后的试样具有良好的使用性能,并且有一定的抗菌性和伤口愈合性能,其生物相容性效果几乎等同于商业敷料。

关键词：丙纶非织造布生物源分子嫁接改性生物保健性能

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聚丙烯非织造布的亲金属离子功能化改性

纺织学报 2016年第4期37卷 33-37页

作者：孔祥曌麻文效张晓峰内蒙古工业大学轻工与纺织学院内蒙古呼和浩特010080

为得到具有亲金属离子性聚丙烯(PP)非织造布,利用低温等离子体联合技术对PP非织造布进行改性。首先采用氧气低温等离子体预处理PP非织造布,使其表面引入反应性官能团。然后通过架桥剂三羟甲基丙烷三[3-(2-甲基氮丙啶基)丙酸酯](TTMAP)... 详细信息

为得到具有亲金属离子性聚丙烯(PP)非织造布,利用低温等离子体联合技术对PP非织造布进行改性。首先采用氧气低温等离子体预处理PP非织造布,使其表面引入反应性官能团。然后通过架桥剂三羟甲基丙烷三[3-(2-甲基氮丙啶基)丙酸酯](TTMAP)使螯合剂在预处理的PP非织造布表面发生交联固定反应,利用傅里叶变换红外光谱与X射线电子能谱分析证实了功能化前后PP非织造布表面的化学成分变化。结果表明:经功能化处理的PP纤维具备了良好的亲金属离子性,同时其吸湿及染色性能也得以改善。

关键词：低温等离子体聚丙烯非织造布氮丙啶架桥剂螯合剂亲金属离子性

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丙纶非织布的莽草酸接枝改性

天津工业大学学报 2015年第4期34卷 38-41,46页

作者：麻文效孔祥曌内蒙古工业大学轻工与纺织学院呼和浩特010080

为赋予丙纶非织布生物保健功能,对其进行氨气低温等离子预处理后,在异氰酸酯交联剂的作用下采用莽草酸对其进行接枝改性.采用傅里叶变换红外光谱分析改性前后非织布表面化学成分的变化,考察反应时间、温度、交联剂用量及莽草酸质量浓度... 详细信息

为赋予丙纶非织布生物保健功能,对其进行氨气低温等离子预处理后,在异氰酸酯交联剂的作用下采用莽草酸对其进行接枝改性.采用傅里叶变换红外光谱分析改性前后非织布表面化学成分的变化,考察反应时间、温度、交联剂用量及莽草酸质量浓度对接枝率的影响,并对改性前后非织布的吸放湿效应、抗菌性及抗炎性进行测试.结果表明:氨气低温等离子体预处理后丙纶基体产生了可接枝反应的活性基团,异氰酸酯交联剂和莽草酸及预处理后的丙纶之间发生了架桥反应;最优接枝反应条件为交联剂IPDI 0.15 g、莽草酸质量浓度15 g/L、反应温度55℃、时间6 h,此时丙纶非织布接枝率为3.02%,其吸放湿性能优于未处理的丙纶非织布,且具有良好的抗菌性和抗炎性,对金黄葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率分别达到了97.6%和94.4%.

关键词：丙纶非织布低温等离子体莽草酸异氰酸酯交联剂接枝改性吸放湿效应抗菌性

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羊毛纤维的等离子体-壳聚糖改性研究

毛纺科技 2016年第6期44卷 37-40页

作者：谢影麻文效孔祥曌内蒙古工业大学轻工与纺织学院内蒙古呼和浩特010080

采用等离子体和壳聚糖接枝改性联合处理羊毛纤维。将羊毛纤维经低温等离子体处理,再通过氮丙啶交联作用实现壳聚糖在羊毛纤维表面的永久性接枝改性。通过正交试验,得出接枝改性最佳工艺为:壳聚糖质量浓度15 g/L、交联剂用量0.1 g、反应... 详细信息

采用等离子体和壳聚糖接枝改性联合处理羊毛纤维。将羊毛纤维经低温等离子体处理,再通过氮丙啶交联作用实现壳聚糖在羊毛纤维表面的永久性接枝改性。通过正交试验,得出接枝改性最佳工艺为:壳聚糖质量浓度15 g/L、交联剂用量0.1 g、反应温度25℃、反应时间8 h。红外光谱分析及SEM扫描电镜分析表明壳聚糖与羊毛纤维之间发生了接枝改性反应。正交试验得出染色的最佳工艺条件为:壳聚糖整理液质量浓度15 g/L、温度95℃、时间60 min、p H值为5。经低温等离子体-壳聚糖改性后,羊毛纤维的上染百分率、K/S值均得到了提高。

关键词：羊毛低温等离子体壳聚糖接枝改性染色

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PP非织造布的生物大分子接枝改性

合成纤维工业 2015年第6期38卷 18-21页

作者：孔祥曌麻文效内蒙古工业大学轻工与纺织学院内蒙古自治区呼和浩特010080

采用环氧型交联剂乙二醇二缩水甘油醚(EGDE)及生物大分子(壳聚糖或胶原蛋白)对氨气低温等离子体处理后的聚丙烯(PP)非织造布进行表面接枝改性,探讨了接枝反应条件及改性PP非织造布的染色性、亲水性及抗菌性能。结果表明:氨气低温等离子... 详细信息

采用环氧型交联剂乙二醇二缩水甘油醚(EGDE)及生物大分子(壳聚糖或胶原蛋白)对氨气低温等离子体处理后的聚丙烯(PP)非织造布进行表面接枝改性,探讨了接枝反应条件及改性PP非织造布的染色性、亲水性及抗菌性能。结果表明:氨气低温等离子体处理后的PP非织造布表面产生了可参与接枝反应的活性基团;EGDE具有较好的交联效果,壳聚糖的接枝效果高于胶原蛋白,较佳的接枝反应条件为交联剂0.15 g,壳聚糖质量浓度12 g/L,反应温度45℃,反应时间8 h;壳聚糖接枝改性后PP非织造布的染色性、亲水性及抗菌性能均得到改善,其酸性染料上染率约49%,芯吸高度0.8 cm,对金黄色葡萄球菌及大肠杆菌的抗菌率分别达96.9%和93.4%。

关键词：聚丙烯纤维非织造布低温等离子体生物大分子接枝改性抗菌性能

柱状岩体崩塌动力特征与破碎规律——以重庆甑子岩崩塌为例

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中国地质灾害与防治学报 2022年第5期33卷 1-10页

作者：孔祥曌李滨贺凯罗浩常文斌邢爱国上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240 中国地质科学院地质力学研究所北京100081 中国地质调查局北京100037

柱状岩体崩塌具有分布范围广、破坏能力强、影响范围大的特点。2004年8月12号,重庆甑子岩W12危岩体发生崩塌,崩塌体运动距离约600 m,形成显著超前空气冲击效应,激起浮尘高度约150 m。文章基于MatDEM离散元软件对甑子岩崩塌动力特征与破... 详细信息

柱状岩体崩塌具有分布范围广、破坏能力强、影响范围大的特点。2004年8月12号,重庆甑子岩W12危岩体发生崩塌,崩塌体运动距离约600 m,形成显著超前空气冲击效应,激起浮尘高度约150 m。文章基于MatDEM离散元软件对甑子岩崩塌动力特征与破碎规律进行了研究,建立了按照实际节理分布的崩塌模型,实现了崩塌全过程的模拟,并结合影像资料验证了模型的有效性,在此基础上对MatDEM进行二次开发,统计分析了崩塌过程中岩块粒径演化规律,确定了崩塌过程中的四个显著颗粒破碎时刻,分别为崩塌源区底部岩体受压破碎、中上部岩体撞击低速三角区、中部岩体撞击斜坡地面与上部岩体撞击斜坡地面。引入分形维数与双参数Weibull分布模型分析了崩塌前后颗粒破碎规律,结果显示崩塌后颗粒破碎明显,细粒颗粒占比显著增加。文章为岩体崩塌的动力特征与破碎规律的研究提供了依据。

关键词：柱状岩体崩塌甑子岩崩塌动力特征破碎规律分形维度双参数Weibull分布模型

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新型三嗪类紫外线吸收剂的合成研究

合成纤维工业 2015年第6期38卷 49-52页

作者：谢影麻文效孔祥曌内蒙古工业大学轻工与纺织学院内蒙古呼和浩特010080

以对溴甲苯、三聚氯氰、间苯二酚和溴代正丁烷为原料,通过格氏反应、傅克反应、醚化反应,合成了一种新型的三嗪类紫外线吸收剂;采用正交试验法讨论了各步反应温度、反应时间以及原料摩尔比等对合成产率的影响,并对合成产物进行了表征。... 详细信息

以对溴甲苯、三聚氯氰、间苯二酚和溴代正丁烷为原料,通过格氏反应、傅克反应、醚化反应,合成了一种新型的三嗪类紫外线吸收剂;采用正交试验法讨论了各步反应温度、反应时间以及原料摩尔比等对合成产率的影响,并对合成产物进行了表征。结果表明:根据红外光谱,合成产物与目标产物相符,确定产物为2,4-二(2'-羟基-4'-丁氧基苯基)-6-(4″-甲基苯基)-1,3,5三嗪;该合成反应工艺简单,合成产率高,在较佳反应条件下,格氏反应、傅克反应、醚化反应的合成产率分别为80.60%,81.24%,73.58%;该紫外线吸收剂对UVA和UVB都有很强的吸收能力,最大吸收波长分别为345,275 nm。

关键词：紫外线吸收剂三嗪类化合物合成反应正交实验

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PP织物的亲金属离子功能化改性

合成纤维工业 2015年第5期38卷 35-38页

作者：孔祥曌麻文效高天爽内蒙古工业大学轻工与纺织学院内蒙古自治区呼和浩特010080

利用低温等离子体技术改善聚丙烯(PP)织物的亲金属离子性。采用氧气等离子体预处理PP织物使其表面引入活性官能团,预处理后的PP织物在三羟甲基丙烷三[3-(2-甲基氮丙啶基)丙酸酯](TTMAP)的交联作用下与螯合剂三乙烯四胺(TETA)或聚乙烯亚... 详细信息

利用低温等离子体技术改善聚丙烯(PP)织物的亲金属离子性。采用氧气等离子体预处理PP织物使其表面引入活性官能团,预处理后的PP织物在三羟甲基丙烷三[3-(2-甲基氮丙啶基)丙酸酯](TTMAP)的交联作用下与螯合剂三乙烯四胺(TETA)或聚乙烯亚胺(PEI)进行接枝反应,以提高PP织物的亲金属离子性。结果表明:在交联剂TTMAP的作用下,等离子体处理后的PP织物可接枝螯合剂TETA或PEI;适宜的接枝反应条件为交联剂质量分数15%,等离子处理后的PP织物在70℃下0.04 mol/L螯合剂PEI溶液中反应2 h,接枝率达1.43%;接枝改性PP织物的亲金属离子性明显提高,PP织物的吸湿性和染色性能也得到改善。

关键词：聚丙烯纤维低温等离子体交联剂接枝改性亲金属离子性

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生物大分子接枝改性丙纶非织造布研究

合成纤维工业 2015年第3期38卷 29-33页

作者：孔祥曌麻文效高天爽李美真内蒙古工业大学轻工与纺织学院内蒙古自治区呼和浩特010800

采用低温氧气等离子体处理聚丙烯(PP)非织造布,利用交联剂将处理后的PP非织造布与生物大分子壳聚糖或胶原蛋白进行接枝反应,探讨了接枝反应条件及改性PP非织造布的性能。结果表明:在环氧交联剂的架桥作用下,等离子体处理后的PP非织造布... 详细信息

采用低温氧气等离子体处理聚丙烯(PP)非织造布,利用交联剂将处理后的PP非织造布与生物大分子壳聚糖或胶原蛋白进行接枝反应,探讨了接枝反应条件及改性PP非织造布的性能。结果表明:在环氧交联剂的架桥作用下,等离子体处理后的PP非织造布可接枝壳聚糖或胶原蛋白,适宜的接枝反应条件为0.1 g交联剂,45℃下12 g/L壳聚糖溶液中反应8 h,或35℃下15 g/L胶原蛋白溶液中反应6 h;经氧气等离子体处理后,PP非织造布表面引入了大量的羟基和羧基,并参与接枝反应,壳聚糖的接枝效果优于胶原蛋白;接枝改性后PP非织造布的亲水性、染色性、抗菌性及伤口愈合能力均得到提高。

关键词：聚丙烯纤维非织造布壳聚糖胶原蛋白生物大分子等离子体处理接枝改性