电纺聚乳酸超细纤维及其杂化膜的研究

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1、摘要电纺是一种借助于高压静电作用对聚合物溶液或熔体进行纺丝的过程，它所形成的纤维直径范围为几纳米至几微米。电纺纤维膜的纤维直径较细、表面积高，且具有多孔结构，在过滤、传感、复合材料、创伤敷料、药物释放以及组织工程支架等领域有许多潜在的用途。本文首先利用电纺法制各了聚乳酸(PLA)超细纤维，用扫描电镜(SEM)、原子力显微镜观察纤维的形貌，系统研究了PLA电纺纤维的影响因素。结果表明，溶剂是决定PLA超细纤维形成的关键因素，与丙酮相比，ⅣN---甲基甲酰胺是PLA电纺较为理想的溶剂；在PLA溶液中加入有机

2、盐三乙基苯氯化铵，可使溶液的电导率大大提高，从而导致PLA超细纤维直径从500am降低至100．2001111"1；表面活性剂Span-80的加入并没有使PLA超细纤维变得更细，而是形成了带有缺陷的纤维网：溶液浓度的增大有利于形成直径较大的光滑的纤维；接收距离对电纺纤维直径的影响与浓度有关，对于20％PLA溶液，随着接收距离的增大，电纺纤维直径变小，且纤维中的珠丝逐渐消失；接收距离为5cm时，电压的增大有利于超细纤维的形成：浓度较大为25％时，纤维形貌对流量的影响比较敏感，流量增大不利于光滑纤维的形成，

3、且蛛丝的数量随着流量的增大明显增加。本文同样用电纺法制备了聚乙烯醇／聚乙烯亚胺(PVA／PEI)N台物的超细纤维，并用SEM、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)和X-射线衍射(XRD)对纤维进行分析和表征。结果表明，支化型PEI不能单独进行电纺，与PVA形成的混合物溶液可以电纺形成纤维；PVA／PEI溶液电纺的最佳质量比为75／25，最佳浓度为8％，由该溶液得到的电纺纤维的平均直径为223+45lira：表面活性剂Tween．20的加入使得溶液表面张力大大降低，纤维膜上液滴消失，但是纤维变得粗细不均：FT

4、．IR和XRD分析结果证明了PVA和PEI在混合物纤维中的存在。PLA和PvA／PEl分别成功电纺后，本文设计了多喷口电纺装置，并利用该装置将PLA和PVA／PEI同时电纺，制备了PLA和PVA／PEI的杂化电纺纤维膜，使用SEM、FT．IR、XRD和x一光电子能谱(XPS)对杂化膜进行分析和表征。多喷口电纺装置使电纺速率大大提高；使用多喷口电纺装置可将PLA与PVA／PEI同时电纺，形成PLA电纺纤维和PVA／PEI电纺纤维均匀混合的无纺膜：FT—IR、XRD和XPS结果证明了PLA和PVAJPEI在

5、杂化膜中的存在。关键词：聚乳酸，聚乙烯醇，聚乙烯亚胺，电纺，纤维，形貌，杂化膜ABSTRACTElectrospinningisaprocessthatproducespolymerfiberswithdiameterintherangeofnanometertomicrometerundertheexternalelectric、fieldimposedonpolymersolutionsormelts．Non—woveumembranesgeneratedbythismethodhavehighpo

6、rosity．Duetospecialproperties．juchasthindiameterandhighsurfacearea，thesekindsoffibrousmembraneshaveshownpotentialapplicationsinmanyareassuchasfilters，sensors，wounddressings，controlledreleasecarriersandtissueengineeringscaffolds，Firstly，inthiswork，ultrafm

7、efibersofpoly(1acticactd)(PLA)werepreparedbyelectrospianingandinfluentialfactorsonfibermorphologywerestudiedsystematically．Scanningelectronmicroscope(SEM)andatomicforcemicroscopewereusedtoinvestigatefibermorphology．Resultsshowedthatthesolventwasthecritic

8、alfactortodeterminetheformationoftheelectrospanPLAfibers．Comparedwithacetone．Ⅳ．N-dimethylformamide(DMF)wasabettersolventforPLAtobeeletrospan．Entranceofanorganicsalt，triethylbenzylammoniumchloride，ledtoagreatincreaseoftheco