溶胶凝胶法对蚕丝进行超疏水设计文献综述
2020-06-26 20:10:09
文 献 综 述 1 引言 天然纤维作为一种来源于自然界的材料,在生产方面具有来源丰富,加工成本低的优点,并且在使用方面也有着无毒害,易降解,可回收,可再生的优点。
天然纤维又可以分为植物纤维和动物纤维,其中植物纤维包括棉、麻和木纤维等,其主要成分是纤维素(C6H10O5)n,分子量较大,分子中含有OH基,动物纤维常使用的有蚕丝,其组成为蛋白质,故形态与植物纤维大不相同,是一类光滑的长丝。
其耐热性也较差。
植物纤维素常形成细管状的微纤维,由此构成空心管状的植物纤维,直径约0.02~0.07毫米,具有多孔结构。
由于存在OH基和多孔性以及分子内和分子间存在着强烈的氢键作用,是植物纤维表现出较强的极性和吸水性,很难与大量C-H键的非极性聚合物相容,这导致了难以加工,使得它在使用过程中有很大局限性,但由于天然纤维是一种来源广泛的环境友好型材料,充分发挥天然纤维材料的诸多优点,在当前时代具有重要意义。
改善天然纤维的使用性能,扩大其应用范围,是天然纤维使用过程中无法避免的一个课题,改性就成为了天然纤维材料发展的重要环节,表面改性就是指在保持材料或制品原性能的前提下,赋予其表面新的性能,如亲水性、生物相容性、抗静电性能、染色性能等。
表面改性的方法有很多报道,大体上可以归结为:表面化学反应法、表面接枝法、表面复合化法等。
2 天然植物纤维表面处理方法 天然植物纤维由纤维素,半纤维素,木素及有机抽提物等物质组成,是一种不均匀的各向异性天然高分子材料,通过各种物理或化学方法对其进行改性,从而改善其性能,使其更好地应用于多种领域。
2.1 物理处理方法 2.1.1 蒸汽爆破法 蒸汽爆破处理的基本原理就是在高压下,水蒸气充分润涨植物纤维后,瞬间泄压,使纤维发生膨胀、破裂,导致纤维结构形态发生深刻变化。
2.1.2 热处理法 物纤维中含有大量的水分,如果在未加以除去的情况下与基体树脂复合,会导致复合材料中产生孔隙和内部应力缺陷,影响复合材料力学性能,因此可以通过热处理的方法除去植物纤维中的游离水和结合水。
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