靜電紡再生絲素纖維制品的結構與性能.pdf

1、靜電紡絲是制備超細纖維和納米纖維的重要方法。無論對于天然還是合成聚合物，它都能適用，并可獲得直徑從幾十納米至幾微米不等的納米級纖維。用靜電紡絲法制備的再生絲素纖維(ERS)的尺寸與其它蛋白質，如：膠原蛋白、彈性蛋白和血纖維蛋白為原料制備的蛋白纖維相當，甚至更小，并具有良好的生物相容性和生物降解性，可作為組織工程的支架、傷口包扎材料和藥物釋放的載體，是生物醫(yī)學、電子和紡織領域中很好的代用材料。 本課題以桑蠶絲為原料，利用自行設計加

2、工的靜電紡絲裝置，采用靜電紡絲的方法紡制了納米級再生絲素纖維氈(ERSF)。在前期研究的基礎上，主要從以下三個方面研究了靜電紡再生絲素纖維及由其構成的非織造布狀纖維氈的結構和性能。 研究了紡絲工藝參數(shù)電壓和噴絲口到接收屏間距離(C．SD)對纖維結構和纖維氈的力學性能的影響。結果表明：在相同距離(10鋤)不同電壓和相同電壓(12kV)不同距離的條件下，9wt％的再生絲素甲酸溶液都具有良好的靜電可紡性。當C．SD為10cm時，隨電壓

3、的升高，ERS的直徑下降，分子構象變化復雜，結晶度變化無規(guī)律性，纖維氈(ERSF)的斷裂伸長率、斷裂強度和斷裂比功都呈逐漸下降的趨勢：當電壓為12kV時，隨C．SD的增加，ERS纖維的直徑變化規(guī)律趨于復雜，纖維內無規(guī)／a一螺旋構象的分子含量增加，纖維的結晶度呈現(xiàn)略增后又大幅下降的趨勢，纖維氈的力學性能沒有明確的變化規(guī)律。 研究了納米級再生絲素纖維氈的結構和性能的關系。采用壓汞法對其孑L隙結構進行了測定，同時引入面密度作為結構參數(shù)

4、，著重考察面密度對ERSF的透通、潤濕和力學性能的影響，最后探討了隙SF力學性能的方向性。結果表明，ERSF的平均孔徑都在幾微米左右，汞容大，比表面積高。由于平均孔徑小，ERSF的透通性能差，透氣率隨面密度的增加，呈逐漸下降的趨勢；面密度對透濕率的影響卻并不顯著。ERSF能被水滴部分潤濕，其接觸角在0。和90。之間，隨面密度的增加，接觸角呈逐漸減小的趨勢。面密度對ERSF的斷裂伸長率、斷裂強度和斷裂比功都有特別顯著的影響，而取樣方向對E

5、RSF的斷裂伸長率、斷裂強度和斷裂比功的影響并不明顯，說明ERSF在力學性能上具有各向同性。 研究了后處理對納米級再生絲素纖維氈的結構和力學性能的影響。選用甲醇和乙醇為試劑，詳細研究了處理前后ERSF的結構和性能的變化情況，并考察了熱處理對纖維二級結構和結晶結構的影響。結果發(fā)現(xiàn)：ERSF經(jīng)甲醇和乙醇處理后，尺寸有所收縮，纖維發(fā)生了部分溶脹，但處理后的纖維氈的穩(wěn)定性良好，并且ERSF的斷裂強度大幅提高，不過斷裂伸長率的降幅很大。有