第36卷第2期高分子材料科学与工程Vol.36,No.2 2020年2月POLYMER MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING Feb.2020水刺无纺布
张蒙，赵越，徐阳
(江南大学生态纺织教育部重点实验室，江苏无锡214122) 摘要：采用细菌纤维素生物复合的方法实现加固二醋酸纤维网制备无纺布材料餉目的。采用扫描电镜和傅里叶变换红外光谱仪对材料的结构进行了表征；利用电子万能试验机对材料的拉伸性能进行了测试；毛管流动空隙测量仪、全自动透气量仪和滤料综合性能测试台表征其孔隙结构、透气性和过滤性能。实验结果表明，细菌纤维素可以缠结加固二醋酸纤维网，依靠氢键结合作用在纤维网的表面及内部进行穿插，并且保持原有的纳米网状结构；无纺布材料的断裂强度为&39MPa，弾性模量为92.37MPa；平均孔径是87.0“m，透气率为157mm/s，对1.0“m粒子的过滤效率达99.2%，过滤阻力为102Pa。
关键词：细菌纤维素；二醋酸纤维；加固；无纺布
中图分类号:TS176文献标识码：A文章编号：1000-7555(2020)02-0027-05
二醋酸纤维是一种再生纤维素纤维，具有无毒无害绿环保的特点，经纺丝生产的二醋酸长丝是其主要应用形式，在卷烟滤嘴、服装加工等方面表现出巨大的优势也。近年来，利用纺织短纤维通过铺网、加固而成的无纺布材料因具有良好的透气性和简易的加工方法等特点正迅速发展⑵，二醋酸纤维非织造布应运而生。目前常用水刺加固的方法以保证二醋酸无纺布的柔软性和环保特性⑶，在空气过滤上具有一定的应用价值。但水刺无纺布具有强力不高的缺陷⑷，在一定程度上限制了其进一步应用。
细菌纤维素是由细菌分泌到细胞外的产物，其本质是纯的纤维素⑸。与植物纤维素不同的是，它具有较高的结晶度和强力，弹性模量约为2.7-138 GPa®〕，因此被广泛用作复合材料的增强剂。此外，细菌纤维素的装配是一个独特而又精确的发酵过程。首先是在细胞内部，葡萄糖昔链依靠范德华力形成直径约1.5nm的亚原纤维；然后通过细胞表面微孔将亚原纤维排出，在这个过程中，亚原纤维依靠氢键结合形成微纤维；最后是在细胞外部，微纤维之间由氢键进一步作用形成独立丝状的细菌纤维素纤维⑸。因此向培养基中添加一些小分子、聚合物或者其他材料可干扰其合成过程，通过氢键连结的方式进行复合，即生物复合⑵，从而可制备出性能优异的细菌纤维素纤维复合材料。
随着对细菌纤维素生产过程研究的深入，其在纺织领域的应用也逐渐成熟。张瑜等⑻报道了一种采用细菌纤维素复合纺织纤维制备的空气过滤纸材料; Meftahi等⑷在细菌纤维素的合成过程中添加纯棉纱布，制备出性能优越的医用复合材料;Santos等［诃将细菌纤维素膜打碎后与纸浆混合，可以得到光泽
好、力学性能佳的高品质纸张；吴顺清等山］采用生物复合细菌纤维素的方法修复丝织品文物，实现低成本提高强力和抗老化性能的目标。在这些理论基础上，本文以二醋酸纤维网为基材，静态培养细菌纤维素条件下，采用生物复合的方式黏结纤维实现加固目的，在提高无纺布强力的同时保持一定的透气性能，这为高强无纺布滤料的制备方法提供了新的途径。
1实验部分
1.1原料及试剂
二醋酸纤维：细度2.2d，长度约30mm，南通醋酸纤维有限公司；蔗糖,Na2HPO4-12H2O.柠檬酸、冰醋酸、胰蛋白豚、氢氧化钠,KH2PO4.MgSO4-7H2O：
doi：10.16865/jki.1000-7555.2020.0043
收稿日期：2018-12-10
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