三元溶劑下SF-PVA納米纖維制備及其結(jié)構(gòu)性能研究.pdf

1、由靜電紡絲纖維構(gòu)成的無紡織物具有大的比表面積，以及纖維表面具有小孔等特殊形態(tài)，這樣的特性使得該纖維在生物醫(yī)學、組織工程等方面有很大的潛在應用前景。本文采用靜電紡絲的方法對再生絲素(SF)纖維進行改性，通過添加少量的聚乙烯醇(PVA)來改善再生絲素纖維的脆性缺陷，使其更有利于作為生物材料用途。本文對絲素/聚乙烯醇共混紡絲液的相容性、共混納米纖維的制備、纖維結(jié)構(gòu)性能作了較系統(tǒng)的研究。主要做了以下四方面工作： 一.不同溶劑下SF溶液的

2、靜電紡絲。比較了溶劑甲酸、三氟乙酸、二氯甲烷的物理性質(zhì)，研究了在甲酸、三氟乙酸/二氯甲烷(70/30質(zhì)量比)這兩種溶劑體系下對靜電紡SF納米纖維成型效果的影響。在這兩種溶劑體系下SF溶液相對比較均勻穩(wěn)定和透明，看不到由大分子聚集和纏結(jié)引起的凝聚，對這兩種溶劑體系下不同濃度的SF溶液進行靜電紡絲后，用掃描電鏡觀察了所得纖維的形態(tài)，發(fā)現(xiàn)用三氟乙酸/二氯甲烷的混合溶液做溶劑時所得到的纖維比用甲酸做溶劑時所得到的纖維光滑均勻，沒有出現(xiàn)珠狀和纖維

3、斷裂的情況，這與溶劑自身的沸點、極性、粘度有關，而且紡絲速度也明顯比以甲酸做溶劑時快。因此在接下來的實驗中選用三氟乙酸/二氯甲烷的SF溶液與PVA水溶液進行共混靜電紡絲， 二.三元溶劑下SF/PVA共混體系相容性及其可紡性研究。包括對與可紡性有關的紡絲液的流變性和電導性的影響。其中少量的PVA在SF中可以形成較為連續(xù)的均勻相，共混紡絲液較透明，與水作溶劑相比溶解性有明顯提高，可以認為，三氟乙酸分子更易于同SF或PVA大分子上的極

4、性基團形成氫鍵，從而破壞SF或PVA單一組分分子自身間的結(jié)合或纏結(jié)，促進各不同分子間的結(jié)合和滲透，獲得較為理想的共混狀態(tài)。但隨著PVA的加入量逐漸增大，紡絲液由較透明變得混濁不均勻，慢慢出現(xiàn)絮狀物，這是由于PVA量的增多自身形成較多纏結(jié)和團聚，從SF連續(xù)相中逐漸分離出來。直到SF/PVA達到80/20,75/25時，紡絲液中絮狀物會越來越多使得針頭堵塞，無法進行靜電紡絲。 三.SF/PVA共混納米纖維的成型及其后處理。靜電紡不同

5、配比的SF/PVA共混納米纖維，紡絲過程中電壓(10kv)和固化距離(15cm)保持不變，由于PVA的加入使得紡絲液電導率增大，所得到的共混纖維中纖維的平均直徑比純SF纖維的直徑細的多，表觀柔韌性也得到一定程度的改善；并對靜電紡絲制得的納米纖維氈用有機醇進行后處理，來改善它們的結(jié)構(gòu)完整性和機械性能，用掃描電鏡觀察纖維的形態(tài)可以看到處理后纖維間排列變得緊密，孔隙變小。 四.SF/PVA共混納米纖維的結(jié)構(gòu)性能表征。利用X．射線衍射、