文字|
静电纺丝技术具有制备简单、工艺参数准确、易于控制等特点。
广泛应用于超滤膜和生物组织工程支架。
本研究通过静电纺丝实验，系统地研究了PCL/PBS共混体系的静电纺丝样品、工艺变量和纺丝溶液之间的关系。
获得了高度实用的静电纺丝的条件。
一、简介
它是生物医用材料领域研究最多的合成聚合物之一，因其诸多优点已获得美国食品和药物管理局（FDA）的批准。
PCL因其60C的低玻璃化转变温度和高磁导率而被广泛应用。
PCL因其不引起溶血、不破坏或改变体内血小板和离子而广泛应用于组织工程等领域。
然而，PCL的机械强度和熔点相对较低。
PCL的降解速率通常通过对PCL进行改性或添加更易降解的材料来调节，以适应不同类型的要求。
聚丁二酸丁二醇酯PBS是一种正在逐步开发的新型聚酯。
这主要来自脂肪族二醇及其缩合物、纤维素、还原糖和其他可重复使用的原料的酶处理。
PBS的拉伸强度和断裂伸长率与聚乙烯相似，熔点为115，玻璃化转变温度为33，分解温度约为350。
因此，PBS在生物材料中的应用正在引起国内外的研究关注。
湿法静电纺丝生产聚丁二酸丁二醇酯-琥珀酸二油醇酯PBS-DLS纤维的效果。
目标是组织工程，但生物医学领域的应用目前尚未得到充分探索。
例如，骨膜组织由成骨细胞、胶原纤维和基质液组成，皮肤含有胶原纤维和弹性纤维，软骨含有细小的胶原纤维。
这些组织和结构由以不同方式连接的不同纳米纤维组成。
特别是，它在组织工程和药物输送控制领域显示出巨大的潜力，因为它模仿细胞外基质（ECM）的结构，可以作为细胞生长和增殖的模型。
静电纺丝可以生产纳米级纤维。电纺纤维也作为组织工程中的ECM模拟基质进行了研究。
本实验将PCL和PBS溶解在六氟异丙醇HFIP溶液中以获得高质量的涂层。
通过对各方面因素的缜密分析，我们取得了较为完善的静电纺丝工艺和较高品质的静电纺丝产品。
这对于PCL/PBS混合物合成最优纺丝产品具有重要的参考价值。
本实验使用的原料PCL和PBS价格低廉且环保，符合绿色化学和环境友好化学的理念。
2质量分数对静电纺丝直径的影响
溶液通过泰勒锥体螺旋流向接收器板，溶液射流从最初的流分散成多个流，最终撞击接收器面板。
根据溶液的种类，形成泰勒锥的电压也不同，即使对于相同的溶质，由于浓度不同，形成泰勒锥的电压也不同。
数字1表示随着溶液浓度的增加，表1保持其他条件不变。
随着溶液浓度从6增加到10，电纺纤维的直径逐渐从2698nm增加到7272nm。
含有二亚油酸/二醇的基于PBS的共聚物可降解为非细胞性产品，其性能可通过改变硬链段和软链段的比例来调节，并涵盖广泛的强度和弹性。
对于同一溶液，溶液的粘度随着浓度的增加而增加。
旋转过程中，电压不变，即静电纺丝场力不变。
粘度越高，由溶液射流分散的细流中包含的纺锤体就越多，最终形成的各个纺锤体束就越厚。
如果纺丝溶液的浓度继续增加到12，电纺样品中出现许多形液滴，纺丝直径增加到9245nm，并且纺丝非常不均匀。
均聚物溶液的电纺丝直径受两种聚合物的影响较大，并且随着PCL比例的增加，聚合物直径也随之增大。
纯PCL的电纺直径，即PCL/PBS=1:0，是最大的，达到7501nm（图3a）。
纯PBS纺丝液即PCL/PBS=0:1的静电纺丝直径为5779nm。这与原料的物理、化学性质有关。
分子量为Mn的PCL、分子量为90,000Mn的聚丁二酸丁二醇酯和分子量为10,000的PBS。
PCL的分子量越高，粘度比聚丁二醇丁酸酯越高，在相同电场力下含有PCL的喷丝头形成的分散流也相对更稠。
该结论可用于实际生产中调整两种聚合物纺丝溶液的纺丝产品直径。
此外，我们发现，当其他无关因素相同时，PCL的径向密度低于PBS，这表明PCL的放射性稍低，但径向直径较大。
PBS的放射性更强，但径向直径更小。
通过将两种聚合物的混合物纺丝形成溶液，可以中和两种聚合物的纺丝性能，获得具有适当可纺性和适当直径的电纺纤维。
3.样品的热重分析
PCL的比例越高，电纺样品的热解温度相应越高，PBS的比例越高，电纺样品的热解温度与PBS越接近，分解温度越低。
当PBS比例从20增加到80时，纺丝样品的热解温度降低了125，当PCL/PBS=1:1时最低热解温度为3588。
观察不同配比聚合物的热分解曲线，发现PCL与PBS相容性良好，没有形成新物质。
通过差示扫描量热法（DSC）获得熔融温度和结晶度。
图10显示了以不同比例纺丝的样品的DSC曲线。
PCL的熔点为5518，PBS的熔点为1152。样品的热性能受电纺材料比例的影响较小。
图10显示了静电纺丝样品的DSC分析。使用不同比例的PCL/PBS观察热扫描。
观察到两个熔化吸热峰，分别对应于PCL和PBS的熔化峰。
较高的温度对应于PBS的熔点，较低的温度对应于PCL的熔点。没有观察到新的熔化峰。
它们在晶体区域不相容，因此表现出自己的熔点。
随着PBS的增加，高温峰逐渐增大，低温峰逐渐减小。这种现象表明共混物形成了异质体系。
在无定形部分，链相互缠绕。然而，这是细晶区域的相分离。
共混物的适度相容性具有较大的实用价值，并且共混物的性能优于两种组分的性能。
X射线衍射XRD用于演示结晶、分析结晶度并表征辐照样品的结构。
如图11所示，两种聚合物共混后制备的静电纺丝样品的衍射角与峰强度之间的关系几乎相同。
在2106、2338、1938和2234处发现了几个特征强峰，它们与纯PCL和PBS的测量强峰位于相同的位置。
没有出现新的峰，表明即使将两种聚合物在溶液中混合并在高压下旋转后也没有发生化学反应。
这样形成的纺丝溶液均匀、稳定，不影响长丝的结晶。
4.X射线衍射
使用氮气吹扫热重分析TGA209F1研究热分解温度。
TGA在35C至600C的温度范围内以10C分钟的扫描速率进行。气体流速为20毫升/分钟。
通过在冷却和加热过程中用氮气吹扫的调制DSCMDSC2910,TA,DSC,MDSC2910,TACo,DE,USA研究聚合物的结晶行为。
DSC在0C至200C的温度范围内以10C/min的扫描速率进行。
聚合物的电纺纤维溅射镀有金，并使用日本东京JEOLCo.Ltd.的扫描电子显微镜SEM（JSM-6380LA分析型SEM）进行观察，加速电压为15kV。
使用软件测量纤维直径。从不同的SEM图像中分析每个样品至少100根细丝。
使用日本东京Satoya的IVX射线粉末衍射仪，使用Cu-K辐射=15406和40kV、40mA对样品的晶体结构进行了研究。
5.结论
溶液质量分数、聚合物配比、旋转电压和注射速度均影响静电纺丝直径，尤其是质量分数。
最适合辐射的质量分数是8-10。PCL/PBS混合物均匀稳定，可以获得各种配比的纺丝产品。
如果PCL/PBS=1:1，则径向束密度高且直径均匀。
随着电压在一定范围内升高或降低，电纺纤维的直径略有变化。旋转电压为12-20kV。
如果电压过高，电纺样品中的液滴会增多，直径偏差也会增大。
推料速度主要影响“泰勒锥”的稳定性，推料速度过低会导致原料供给不足，纺丝溶液不流动。
如果丝压入速度太高，喷丝板会二次分散，形成没有实用价值的超细丝和形丝。
由PCL/PBS形成的纺丝溶液具有优异的热稳定性，以任何比例混合都不会引起化学反应或改变电纺样品的结晶。
实验中使用的溶剂是六氟异丙醇，而不是相对挥发性的二氯甲烷和剧的甲苯，符合绿色化学和清洁化学的理念。
该研究为PCL/PBS静电纺丝技术的进一步发展提供参考。
该产品外观均匀，热稳定性好，实用价值高。
参考
[1]聚丁二酸丁二醇酯-聚乳酸混合体系的毛细管流变行为[J]罗发良，张秀琴，甘志华，季俊辉，王笃金宁夏工程技术，201003
[2]聚乳酸生产过程中的生态环境题及对策研究[J]毛杰，孙莉，朱慧苏，王芳，曹宏忠，陈曦，黄书义，张新华广东化工，202224
[3]聚乳酸生产及市场分析[J]刘玲，刘伟明，王鹤，陈晓光，孙玉晓化工，202203
[4]聚乳酸合成方法研究进展及市场分析[J]徐明义，庞宇凡，邢涛，韩佳，李青松应用化学工程，202212
[5]可生物降解聚乳酸的改性及其在塑料薄膜中的应用[J]王子阳，谢孟珠，陈思毅，钟凤晶，赵素芬，李新芳塑料包装，202206
一、为什么要用静电纺丝？
静电纺丝是聚合物流体静电雾化的一种特殊形式。此时，雾化分离出的材料不再是液滴，而是小的聚合物射流，可以行进很长的距离，最终固化成纤维。
静电纺丝是一种特殊的纤维制造工艺，其中聚合物溶液或熔体在强电场中喷射纺丝。当施加电场时，针上的水滴从体变成圆锥体形状，并且纤维丝从圆锥体的末端延伸。该方法可以生产具有纳米级直径的聚合物长丝。
二、静电纺丝的驱动力？
电力张力是熔体静电纺丝的主要驱动力。
三、静电纺丝技术的优缺点？
静电纺丝的优点和缺点
静电纺丝的优点是简单、易操作。
缺点是
首先，使用静电纺丝很难获得单独的纳米纤维丝或单纤维。
其次，电辐射器的电流输出非常低。
第三，静电纺纳米纤维的强度较低。
但随着技术的不断进步，静电纺丝的根本题也不断被我公司解决。
本篇文章详细讲解了宁夏静电纺丝订制价格的题和静电纺丝机价格相关的题，希望能帮助到诸位!
No Comment