DOI: 10.1002/pat.5028
對纖維、織物和服裝的傳統驅蟲處理方法由于反復洗滌而耐久性有限,而且使用殺蟲劑還可能產生刺激性或毒性。在這項工作中,通過將派卡瑞丁與尼龍6,6納米纖維進行物理混合,采用靜電紡絲法來控制分層結構的功能性微米級至納米級纖維的組成,從而實現可調節的驅蟲劑釋放。甚至在高達50wt%的負載濃度下,尼龍纖維的尺寸和形態也不受派卡瑞丁摻入的影響。派卡瑞丁的釋放動力學主要取決于負載濃度和溫度,由于在提供基于擴散機理的釋放方面,派卡瑞丁-尼龍的分子間相互作用極小。同軸納米纖維的鞘層成分具有保護芯部添加劑的潛力,可用于更耐用的織物,并在延長釋放應用中起到擴散屏障的作用。與單絲類似物相比,同軸納米纖維的釋放動力學得到了改善,表明其具有進一步調整釋放行為的能力。
圖1.尼龍6,6(左)和派卡瑞丁(右)的化學結構
圖2.單絲尼龍/派卡瑞丁(NP)復合材料的掃描電子顯微照片。頂部和底部的代表性比例尺分別為20和2μm
圖3.尼龍/派卡瑞丁(NP)單絲和同軸纖維的纖維直徑顯示在方框圖中,其中點代表單獨的測量值,每個方框代表平均纖維直徑(中心線)和SD(頂部和底部線)。單向方差分析(ANOVA)和Tukey事后分析表明NP10與NP30、NP50、15-5、15-10和15-15存在顯著差異(P<.05),并且尼龍66與15-10存在顯著差異(P<.05)[顏色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]
圖4.尼龍/派卡瑞丁(NP)復合纖維的熱重分析(TGA)曲線[顏色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]
圖5.A)NP10,B)NP30,C)NP50以及所有尼龍/派卡瑞丁(NP)復合材料在D)60℃,E)80℃和F)100℃下的等溫熱重分析(TGA)曲線[顏色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]
圖6.A)使用公式(1)從等溫熱重分析(TGA)圖中提取的使用壽命,B)Arrhenius圖顯示了從相應線性回歸(虛線)計算出的活化能(Ea)[顏色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]
圖7.純派卡瑞丁、純尼龍和尼龍/派卡瑞丁(NP)復合材料的衰減全反射紅外(ATR-IR)光譜,顯示了全光譜(左)和感興趣的區域(右)[顏色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]
圖8.同軸尼龍/派卡瑞丁(NP)復合材料的掃描電子顯微照片。NP復合材料的恒定鞘層流速為15μL/min,可變芯層流速為5、10和15μL/min。頂部和底部的代表性比例尺分別為20和2μm
圖9.同軸納米纖維復合材料的熱重分析(TGA)曲線[顏色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]