絲素-聚乙烯醇共混溶液靜電紡絲成型機(jī)理研究.pdf

1、本課題應(yīng)用了近年來研究較多的靜電紡絲方法，對絲素／聚乙烯醇共混納米纖維的紡制進(jìn)行了實(shí)驗研究，著眼于再生絲素纖維的共混改性研究，添加聚乙烯醇組分改善再生絲素材料的脆性缺陷，并且，利用絲素和聚乙烯醇良好的生物相容性、生物降解性，以及納米纖維所組成的非織造織物所具備的高孔隙率，為其成為一種性能優(yōu)異的生物醫(yī)用材料提供了可能。本文以絲素為主，與聚乙烯醇共混，在一定程度上改善了再生絲素材料的物理機(jī)械性能，同時借助靜電紡絲方法制得共混納米纖維無紡織物

2、，并對其共混溶液的相容性、可紡性、成型特點(diǎn)進(jìn)行了研究，對納米纖維的結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行了初步探討。 本實(shí)驗主要分為三個部分： 一，研究了絲素／聚乙烯醇共混紡絲液的相容及可紡性情況，結(jié)果表明，甲酸溶劑能使所獲得的共混紡絲液具備相對較大的組分相容性及穩(wěn)定性，但紡絲液的共混攪拌時間不宜過長，以20至30分鐘為宜，紡絲液共混配比80／20為佳，且添加少量的丙三醇將有利于兩組分間的相容。同時，通過實(shí)驗可知，溶液的粘度、電導(dǎo)率等性質(zhì)對紡絲液

3、的噴射過程影響較大，而納米纖維的最終成型仍更多地由紡絲溶劑的揮發(fā)性及紡絲液共混配比來主導(dǎo)。 二，研究了該共混體系進(jìn)行靜電紡絲的情況，結(jié)果表明，聚乙烯醇的加入，能使再生絲素材料的柔韌性得到一定程度的改善。當(dāng)共混配比為80／20時，所得樣品纖維形態(tài)較為均勻理想；同時，甲酸溶劑的強(qiáng)揮發(fā)性也在很大程度上幫助了噴紡纖維的快速成型。揮發(fā)性較差的丙三醇組分少量添加有利于降低納米纖維的纖度及均勻性，但此時不宜較多添加，影響紡絲溶劑的揮發(fā)及纖維成

4、型。此外，紡絲電壓以稍高于臨界電壓的10KV為宜，避免過高電壓所引起的急速噴射，減少纖維的拉伸成型時間，同時，紡絲的噴射距離也應(yīng)保持適中。 三，對所制得的絲素／聚乙烯醇共混納米纖維的紅外譜圖以及DTA-TG熱分析曲線進(jìn)行了初步的探討，結(jié)果表明，有賴于靜電紡絲工藝使納米纖維快速拉伸成型的特點(diǎn)，使實(shí)驗所得的共混絲素／聚乙烯醇納米纖維較由常規(guī)紡絲工藝所制備的纖維產(chǎn)品具有了較好的結(jié)構(gòu)規(guī)整性能及熱穩(wěn)定性能；同時，在靜電紡納米絲素纖維中增加