生物可降解高分子电纺性研究

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本文在自制的静电纺丝装置上,通过选择溶剂、控制聚合物溶液浓度、电压、固化距离等工艺条件,制取了聚乙烯醇(PVA)以及其与海藻酸钠、可溶性淀粉、壳聚糖共混溶液的电纺纳米纤维,以及醋酸丁酸纤维素(CAB)电纺纳米纤维。通过试验得到以下主要结论:1、进口PVA1699(Fluka)溶液在浓度5—8w/v%、电压6.6—15KV和固化距离5—25cm的范围内适合静电纺丝,其纤维直径可达纳米级。2、高价金属离子杂质的存在,影响国产PVA1799(沪试)的电纺性。经透析或加入乙二胺四乙酸(EDTA)后,可纺性有了明显改善。加入EDTA0.18w/v%的国产PVA1799(沪试)溶液所得纤维最细,直径约在180nm左右。3、成功地实现了进口PVA1699(Fluka)分别与海藻酸钠、可溶性淀粉、壳聚糖混合溶液的静电纺丝。其中进口PVA1699(Fluka)在共混液中含量为8w/v%,电压为10KV,固化距离为10cm。海藻酸钠含量为0.5—1w/v %时得到的纤维形态较好,直径约在110nm至170nm之间。可溶性淀粉含量为2—4w/v %时得到的纤维形态较好,直径约在220nm至500nm之间。壳聚糖含量为2—3.5w/v %时得到的纤维形态较好,直径约在200nm至500nm之间。4、率先实现了CAB的静电纺丝。醋酸和丙酮的混合溶液是CAB静电纺丝的合适溶剂,其中醋酸与丙酮混合体积比在2:18至13:7v/v范围内纺丝过程稳定,得到的纤维无珠节。表面活性剂有助于得到形态较好的电纺纤维。通过碱处理除去部分酯基,制得再生纤维素电纺纤维膜,这将改善CAB生物可降解性。本论文的创新之处有:(1)率先发现了由于高价金属离子杂质的存在影响了国产PVA溶液的电纺性,并采用透析和加EDTA两种方法改善了国产PVA1799(沪试)的电纺性。(2)首次提出了醋酸和丙酮的混合溶液是CAB静电纺丝的合适溶剂,开创性的实现了CAB的静电纺丝,得到CAB电纺纳米纤维。
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