紡絲方式對(duì)絲素蛋白構(gòu)象轉(zhuǎn)變及性能影響的研究.pdf

1、近年來(lái)，再生絲素納米纖維膜由于其較高比表面積及良好的生物相容性，被廣泛地應(yīng)用于生物醫(yī)藥領(lǐng)域。靜電紡絲技術(shù)是制備再生絲素納米纖維最普遍的一種方法，靜電紡絲制備的再生絲素納米纖維直徑通常可以達(dá)到100nm以下，但靜電紡絲產(chǎn)率低以及制備的再生絲素納米纖維力學(xué)性能較差等缺點(diǎn)，大大限制了其產(chǎn)業(yè)化。因此亟需一種新的制備再生絲素納米纖維的方法。
　　離心紡絲是最近幾年發(fā)展起來(lái)的一種制備納米纖維的新技術(shù)，離心紡絲可以很好地克服靜電紡絲產(chǎn)率低等缺點(diǎn)

2、。本文利用自制的離心紡絲設(shè)備成功地制備出了再生絲素納米纖維膜，并具體研究了紡絲液濃度、噴絲器轉(zhuǎn)速、針頭直徑和紡絲距離對(duì)制備的再生絲素納米纖維的形貌和直徑的影響，得到了使用本實(shí)驗(yàn)室自制的離心紡絲裝置制備再生絲素納米纖維的最佳紡絲參數(shù)為紡絲溶液濃度為20％，噴絲器轉(zhuǎn)速為8000rpm，針頭直徑為30G和紡絲距離為12cm。
　　再生絲素納米纖維的力學(xué)性能除了與絲素的一級(jí)結(jié)構(gòu)有關(guān)外，很大程度上還和絲素蛋白的二級(jí)結(jié)構(gòu)有關(guān)。為了探究靜電紡絲

3、和離心紡絲這兩種不同的紡絲方式對(duì)再生絲素納米纖維的力學(xué)性能的影響，本文利用掃描電子顯微鏡、紅外光譜、X射線衍射、遠(yuǎn)紅外光譜、差示掃描量熱分析、熱重分析和偏光顯微鏡等表征方法分析了最佳離心紡絲參數(shù)下制備的再生絲素納米纖維和最佳靜電紡絲參數(shù)下制備的再生絲素納米纖維的表面形貌、結(jié)構(gòu)、熱性能和取向度的區(qū)別。詳細(xì)研究了兩種不同的紡絲方式對(duì)纖維表面形貌、結(jié)構(gòu)、熱性能和取向度的影響。
　　由于靜電紡絲的過(guò)程中存在著高壓電場(chǎng)，因此在射流拉伸的過(guò)程

4、中會(huì)發(fā)生彎曲不穩(wěn)定現(xiàn)象，大大抑制了大分子鏈沿軸向的取向排列，而離心紡絲過(guò)程中不存在高壓電場(chǎng)，因此不存在彎曲不穩(wěn)定現(xiàn)象。所以離心紡絲制備的再生絲素納米纖維相比于靜電紡絲制備的纖維有著更多的β折疊結(jié)構(gòu)，更高的結(jié)晶度，更好的熱穩(wěn)定性以及更高的取向度，也就意味著力學(xué)性能也更好。
　　為了定量地分析兩種紡絲方法得到的再生絲素納米纖維的二級(jí)結(jié)構(gòu)的差別，本文通過(guò)二次導(dǎo)數(shù)法確定了絲素紅外譜圖中酰胺I譜帶處的七個(gè)子峰，并進(jìn)行擬合，計(jì)算出絲素纖維中無(wú)