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蜘蛛丝和聚乳酸都是良好的生物医用材料,以质量分数分别为1%和9%的蜘蛛丝和聚-L-乳酸的混合液为纺丝溶液,通过改进型静电纺丝方法,制备了由定向排列的蜘蛛丝蛋白/聚-L-乳酸复合纳米纤维构成的连续纱线.探讨了蜘蛛丝蛋白含量对纤维直径、纱线线密度及力学性能等的影响,以及纱线的尺寸稳定性和细胞增殖性.研究发现:随着蜘蛛丝蛋白含量的增加,纤维直径从纯PLLA时的1.1gμm减小到382nm(含蜘蛛丝蛋白10%),蜘蛛丝蛋白含量4.5%时,纱线强度达到最大值;该纱线在水中尺寸稳定;静电纺PLLA和蜘蛛丝/PLLA复合纤维毡对成纤维细胞具有良好的增殖性,含蜘蛛丝蛋白时,纤维的OD值明显升高.

关键词: 静电纺丝 , 聚-L-乳酸 , 蜘蛛丝 , 纤维直径 , 力学性能 , 细胞增殖性

大腹圆蛛丝的形态结构

潘志娟 , 张长胜 , 李春萍 , 刘敏 , 盛家镛

材料科学与工程学报 doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2002.04.015

利用扫描电子显微镜分析了成熟雌性大腹圆蛛牵引丝、内外层包卵丝和蛛网框丝以及未成熟大腹圆蛛、幼蛛、Nephlia幼蛛牵引丝的形态结构特征.研究了离子刻蚀后不同成熟度蜘蛛牵引丝的形态特征,表明蜘蛛的成熟程度与其结构间存在着密切的关系.运用计算机图象处理技术对各试样的几何形态尺寸和外层包卵丝纳米级孔隙分布进行了定量测定.

关键词: 大腹圆蛛 , 牵引丝 , 包卵丝 , 蛛网框丝 , 形态结构

蜘蛛丝力学性能的多变性

刘敏 , 李春萍 , 潘志娟 , 唐莹

材料科学与工程学报 doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2003.02.019

为进一步探索蜘蛛丝的成丝机理,研究了不同个体大小,不同生存方式,不同环境湿度的大腹圆蛛牵引丝的拉伸性能.结果表明,蜘蛛对其丝纤维的结构和性能具有自我调控能力,随着环境,自身条件,生存方式等成丝条件的变化,蜘蛛牵引丝的力学性能也会发生相应的变化.

关键词: 大腹圆蛛 , 牵引丝 , 力学性能 , 成丝机理

两种不同类属蜘蛛丝的溶解性能及其静电纺再生纤维

刁均艳 , 施建 , 潘志娟 , 杨斌

材料科学与工程学报

本文主要探讨了大腹园蛛与虎纹捕鸟蛛丝在不同溶剂里的溶解情况,及其再生丝蛋白溶液静电纺纤维的形态结构与分子构象.结果表明,大腹园蛛丝的溶解率明显高于虎纹捕鸟蛛丝,这是它们的结晶度和氨基酸组成的差异造成的.以六氟异丙醇(HFIP)为溶剂时,再生大腹园蛛丝(AVSH)、再生大腹园蛛丝蛋白凝胶(AVGH)以及虎纹捕鸟蛛丝(OHSH)溶液的静电纺纤维直径的大小依次是AVSH

关键词: 蜘蛛丝 , 溶解性能 , 静电纺丝 , 纤维形态 , 分子构象

紫外照射季铵盐单体接枝改性丙纶非织造布及其吸附作用

宋欢 , 刘颖 , 石小丽 , 张洪波 , 潘志娟 , 朱新生

高分子材料科学与工程

基于紫外光照射引发甲基丙烯酰丙基三甲基氯化铵(MAPTAC)接枝改性赋予丙纶非织造布染料吸附功能.用红外光谱、热失重和扫描电镜等方法表征改性织物的微观结构、性能及吸附分离作用.结果表明,MAPTAC成功接入丙纶织物表面,改性织物对阴离子染料表现出优异的吸附分离性能.对于接枝率为89.6％的织物,当吸附时间为120min,在35℃、45℃和55℃时染料(20mg/L,50mL)去除率均大于95％.吸附染料的改性织物可用阳离子活性剂/乙醇解吸.重复吸附10次,每次吸附率仍达99％以上,改性后的织物可以重复使用.

关键词: 聚丙烯无纺布 , 甲基丙烯酰丙基三甲基氯化铵 , 接枝 , 吸附 , 再生

原子力显微镜下蚕丝及蜘蛛丝的微观结构

潘志娟 , 朱美男

材料科学与工程学报 doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2005.03.013

利用原子力显微镜研究了蚕丝丝素、蜘蛛牵引丝及其内外层包卵丝的微观结构.研究表明,丝素和包卵丝纤维的纵向表面都有成丝过程中液态丝蛋白流动而形成的清晰的构槽和条纹,在低速下自然分泌的牵引丝的表面皮层相对比较细腻,而垂直下落蜘蛛在高速下分泌的牵引丝具有和丝素纤维比较相似的微观结构特征.这些丝纤维的断面内都分布有大量微细的原纤,形状基本为圆形,其中三种蜘蛛丝的微纤维直径相似,而丝素纤维内的微纤维要粗得多.

关键词: 蚕丝 , 蜘蛛丝 , 微观结构 , 原子力显微镜

紫外照射接枝改性丙纶工业滤布及其微观结构与性能

石小丽 , 艾丽 , 王夕恬 , 朱雪兰 , 潘志娟 , 朱新生

高分子材料科学与工程

在紫外照射下,将甲基丙烯酸环氧丙酯(GMA)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)分别接枝聚合到丙纶工业滤布表面;探讨了接枝体系的组成和照射时间对接枝率的影响;用红外光谱、扫描电镜、差示扫描量热仪和水接触角法等对接枝改性织物的微观结构与亲水性进行表征.实验结果表明,亲水性的HEMA不易在纤维表面附着,接枝物成颗粒状分散,接枝使织物的α晶结晶度降低和亲水性增加.疏水性的GMA分别在α晶和β晶的非晶区中聚合,使2种晶型的结晶度降低,接枝物几乎均匀覆盖在纤维表面.2种接枝物均使织物水通量下降,其中,亲水性接枝物水通量降低更明显.

关键词: 丙纶工业滤布 , 紫外接枝 , 结晶性 , 水通量

静电纺再生丝素纳米纤维:纤维直径分布与力学性能

潘志娟 , 邱芯薇 , 李春萍 , 王建民 , 苗恒云

材料科学与工程学报 doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2006.02.005

采用静电纺丝的方法研制了再生丝素纳米纤维(ERSF)膜,纤维直径为50～1000nm.将脱胶后的桑蚕丝溶解在摩尔比为1:2:8 的60℃CaCl2/CH3CH2OH/H2O三元体系中,将该溶液冷冻干燥后溶解在98%的甲酸中得到再生丝素溶液,对其进行静电纺丝.研究了不同纺丝条件下,静电纺再生丝素纤维的直径分布.研究发现:在一定的电压和喷丝头与接收屏的距离(C-D)下,7wt%是具有良好可纺性的临界浓度.纤维的直径随着溶液浓度的增加而增大,随着C-D的增加而减小,并且在C-D较大时可以获得较均匀的纤维.电压是另一个影响纤维直径的重要因素,当电压高于某一数值时,可以纺得细而均匀的纳米级再生丝素纤维.在9wt%,12cm C-D and 15KV 的纺丝条件下,80%的纤维直径在50～150nm之间.由于所纺得的再生丝素纤维膜在水中会产生收缩,因此用甲醇和丙酮对其进行处理.力学性能是影响纤维膜实际使用的重要性能,我们测定和分析了静电纺再生丝素纤维膜处理前后的力学性能.

关键词: 丝素 , 静电纺丝 , 纳米纤维 , 直径 , 力学性能

碳基纳米复合材料应变传感器的研究现状?

闫涛 , 潘志娟

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.增刊(Ⅱ).003

传统的金属及半导体应变计的灵敏度低、韧性及延伸性差，限制了其在高应变领域的应用，因此提高应变传感器的敏感系数及应变性能成为一个重要的发展方向，柔韧的碳基纳米复合材料应变传感器是一种有效的解决方法。本文综述介绍了碳基纳米复合材料应变传感器的研究现状，包括：碳基纳米材料在聚合物基体中的含量、取向、分散性对应变传感器的性能的影响，不同基体复合材料传感器的制备方法以及应变传感性能，比较了它们的优缺点，为碳基纳米复合材料应变传感器的研制与开发提供参考。

关键词: 碳基纳米材料 , 复合材料 , 应变传感器

大腹园蛛牵引丝在纺丝过程中的分子构象

潘志娟 , 刘敏 , 许箐

材料科学与工程学报 doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2003.04.006

利用圆二色光谱测定大腹园蛛的丝蛋白,结果显示蜘蛛丝溶液中的构象最初是无规卷曲和β折叠,同时用拉曼光谱对蜘蛛吐丝口附近的牵引丝及垂直下落的蜘蛛牵引丝进行比较,结果表明在蜘蛛纺丝过程中无规卷曲转变为α螺旋,并且垂直下落的蜘蛛牵引丝由于受到空气中的拉伸其β折叠取向比吐丝口附近的牵引丝好.这些分子结构的多样性决定了蜘蛛牵引丝优异的机械性能.

关键词: 蜘蛛丝 , 构象 , 圆二色光谱(CD谱) , 拉曼光谱

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蜘蛛丝/PLLA复合纳米级纤维纱的纺制及其细胞增殖性

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