丙型肝炎病毒3′X RNA的自发二聚化
《Journal of Biological Chemistry》:Spontaneous Dimerization of the Hepatitis C Virus 3′X RNA
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时间:2025年11月22日
来源:Journal of Biological Chemistry 3.9
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龙ят纤维通过阳离子改性剂与阴离子乳液协同处理形成表面不连续膜,有效抑制纤维起球并提升湿态透气性46.4%,同时保持机械强度和织物 whiteness。
本研究探讨了一种新型的抗纤维化策略,旨在提升再生纤维素纤维——粘胶纤维(Lyocell)的性能。粘胶纤维因其环保的生产工艺和优良的物理特性,已成为可持续纺织材料的重要组成部分。然而,粘胶纤维在洗涤过程中容易发生纤维化现象,导致衣物表面出现毛球,影响外观和穿着舒适度。此外,纤维化还会降低织物的色泽表现,限制其在高端纺织品中的应用。传统的方法虽然能够减少纤维化,但往往伴随着显著的强度损失、低利用率、甲醛释放以及织物黄变等问题。为了解决这些挑战,研究人员开发了一种创新的处理方法,通过使用阳离子修饰剂(CM)和阴离子聚丙烯酸酯乳液(AE)的组合处理,显著提升了粘胶纤维的抗纤维化性能,同时保持了其机械性能和白度。
### 抗纤维化机制
粘胶纤维在洗涤过程中纤维化的主要原因是其高取向性和纤维之间横向凝聚力较弱。在湿润状态下,纤维容易吸水膨胀,从而进一步削弱纤维之间的连接力。在摩擦作用下,纤维容易分离并缠绕,形成毛球。传统的纤维化控制方法多采用交联剂,但这些方法常常导致纤维强度下降、甲醛释放和织物黄变等负面效应。例如,使用1,3,5-三丙烯酰基-六氢-1,3,5-三嗪(TAHT)作为交联剂虽然能有效减少纤维化,但其成本较高且会导致纤维强度显著降低。而使用二甲基二羟乙基脲(DMDHEU)则容易释放甲醛,影响织物的环保性。此外,一些基于羧酸的交联剂虽然在可持续性方面具有优势,但在高温下仍可能导致纤维强度和白度的严重下降,从而限制了其应用范围。
本研究提出了一种结合静电吸附和不连续膜形成的策略。首先,通过阳离子修饰剂对粘胶纤维进行处理,使纤维表面带正电荷。随后,将阴离子聚丙烯酸酯乳液涂覆在纤维表面,利用静电相互作用实现乳液的有效吸附。在固化过程中,乳液会在纤维表面形成不连续的薄膜,从而阻碍水分渗透,并增强纤维在湿润状态下的横向凝聚力。这种处理方式不仅有效减少了纤维化现象,还显著提升了织物的透气性、染色性能和光泽度。经过五次洗涤循环后,处理过的织物表面几乎没有毛球形成,而未经处理的织物则明显出现毛球。这表明该处理方法在抗纤维化方面具有显著优势。
### 处理过程与参数优化
在处理过程中,研究人员对阴离子乳液浓度、固化温度和固化时间等关键参数进行了系统评估。结果表明,随着阴离子乳液浓度的增加,纤维化程度显著降低。当乳液浓度达到5 g/L时,纤维表面几乎不再产生毛球,且薄膜更加均匀和致密。固化温度的增加也有助于提高抗纤维化效果,但当温度超过150°C时,效果趋于稳定,进一步提高温度并不会带来更大的改善。因此,最佳固化温度为150°C。固化时间方面,随着固化时间的延长,纤维化现象逐渐减少,但当固化时间超过5分钟时,纤维化程度趋于稳定。因此,最佳固化时间为5分钟。
### 化学与微观结构分析
为了进一步理解该处理方法的机理,研究人员采用了多种分析手段,包括扫描电子显微镜(SEM)、Zeta电位、X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)。这些分析结果显示,经过阳离子修饰剂处理的纤维表面带正电,而阴离子乳液则因其负电性而能够通过静电相互作用吸附在纤维表面。在固化过程中,乳液中的聚合物会在纤维表面形成不连续的薄膜,这种薄膜不仅能够减少水分渗透,还能增强纤维在湿润状态下的横向凝聚力。XPS分析进一步证实了纤维表面元素组成的变化,特别是在氮和氧的结合能方面,表明阳离子修饰剂和阴离子乳液都成功地吸附在纤维表面。FT-IR分析则通过特定波长的吸收峰,验证了两种材料在纤维表面的分布情况。
### 织物性能提升
除了抗纤维化性能的提升,该处理方法还显著改善了织物的其他性能。例如,经过处理的织物在湿润状态下的透气性提高了46.4%,这一改善源于纤维膨胀率的降低,从而减少了纤维之间的紧密接触,增加了纤维之间的空隙。此外,织物的染色性能和光泽度也得到了显著提升。K/S值(颜色深度)的增加表明,处理后的织物能够吸收更多的染料,从而获得更深的颜色。同时,织物的光泽度从1.93提升至2.10,说明表面形成的光滑薄膜有助于提高光线反射,从而增强织物的视觉效果。
### 持久性与适用性
处理后的织物在耐摩擦和耐洗涤方面表现出良好的持久性。在经过1000次摩擦测试后,处理过的织物表面仍然保持较好的完整性,而未经处理的织物则出现了明显的纤维断裂。此外,在15次洗涤循环后,处理过的织物纤维化现象显著减少,而未经处理的织物则出现了严重的纤维化。这些结果表明,该处理方法不仅能够有效减少纤维化,还具有良好的耐久性,适用于长期使用场景。
### 可持续性与绿色染色
本研究提出的处理方法具有显著的可持续性优势。传统的抗纤维化处理方法往往伴随着较高的能耗和环境污染,而该方法采用的阳离子修饰剂和阴离子乳液均为环保材料,且在固化过程中不会释放有害物质。此外,处理后的织物在染色过程中表现出更好的染料利用率,这意味着可以减少染料和辅助化学品的使用量,从而降低生产成本和对环境的影响。这一特性使得该处理方法不仅适用于高性能纺织品的生产,也为绿色染色技术提供了新的思路。
### 结论
综上所述,本研究提出了一种基于静电吸附和不连续膜形成的抗纤维化策略,能够有效提升粘胶纤维的抗纤维化性能,同时保持其机械性能和白度。该方法在实际应用中展现出良好的稳定性,不仅减少了纤维化现象,还提升了织物的透气性、染色性能和光泽度。此外,处理后的织物在耐摩擦和耐洗涤方面表现出优异的持久性,为粘胶纤维的广泛应用提供了可能。本研究为可持续纺织材料的发展提供了新的方向,有助于推动绿色染色和多功能纺织品的生产。
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