玉米醇溶蛋白與聚乳酸復合納米纖維膜制備及其力學性能.pdf

1、本文利用靜電紡絲技術制備出玉米醇溶蛋白(zein)/聚乳酸(PLA)共混纖維膜，通過改變溶液中兩種物質的共混比，對共混纖維膜的形貌結構、親水性能以及單雙軸力學性能進行了研究。結果表明，隨著共混纖維膜中PLA含量的增加，纖維直徑變大，溶液更易紡絲;纖維膜的親水性變差，25/75的zein/PLA共混纖維膜的斷裂應力和斷裂伸長率比純zein纖維膜分別增大了74％和68％，zein纖維膜的力學性能得到明顯改善，但zein與PLA兩種物質間不存

2、在相互作用力。與單軸力學行為相比，雙軸拉伸時的斷裂應力和斷裂伸長率都明顯減小。共混纖維膜經多次雙軸拉伸循環(huán)加載后的斷裂應力大于直接拉伸斷裂;且隨著循環(huán)加載的次數增多，纖維膜的滯后圈減小，PLA含量多的纖維膜的滯后圈更小。
　　改變靜電紡絲方法，利用同軸噴絲頭制備出皮芯結構的zein-PLA復合纖維膜，通過改變皮層zein乙酸溶液的流率，對zein-PLA的形貌結構、親水性能以及單雙軸力學性能進行了研究。結果表明，隨著皮層流率的增大

3、，纖維直徑變大，屬于微米級別，纖維呈現(xiàn)明顯的皮芯結構，皮芯部分均勻分布;纖維膜的親水性變好，力學性能反而下降。纖維膜經多次雙軸拉伸循環(huán)后，滯后圈也減小;隨著皮層流率的增大，纖維膜的雙軸拉伸應力減小。皮層流率在0.008mL/min時，經多次循環(huán)加載，纖維膜的斷裂應力增大，但環(huán)向與軸向曲線分離嚴重;接下來隨著皮層流率增大后，經多次循環(huán)加載的纖維膜的斷裂應力減小，曲線分離情況也減小。
　　在共混和同軸靜電紡絲的基礎上，分別選取zein

4、/PLA(50/50)和zein-PLA（皮層流率0.01mL/min）兩種溶液，利用滾筒法制備有序排列的纖維膜，系統(tǒng)的研究了滾筒轉速對纖維膜的形貌及其力學性能的影響。在共混纖維膜中發(fā)現(xiàn)，隨著滾筒轉速的提高，纖維的有序排列程度明顯增大，纖維直徑從570nm減小到364nm;環(huán)向排列的纖維斷裂應力增大，斷裂伸長率減小;軸向排列的纖維斷裂應力減小，斷裂伸長率增大。隨著滾筒轉速的提高，環(huán)向與軸向的力學行為差異越大，環(huán)向斷裂應力值大于軸向;經多

5、次循環(huán)加載后，纖維膜的斷裂應力先增大后減小，斷裂伸長率逐漸減小，在雙軸循環(huán)拉伸過程中出現(xiàn)了疲勞損傷。在循環(huán)加載過程中，隨著加載次數增多，纖維膜的滯后圈減小，環(huán)向與軸向的力學差異隨著滾速的提高而變大，環(huán)向斷裂應力增大，軸向斷裂應力減小。在同軸纖維膜中，隨著滾筒轉速的提高，纖維的有序排列程度也明顯增大。隨著滾速的提高，環(huán)向排列的纖維斷裂應力增大，斷裂伸長率減小;軸向排列的纖維斷裂應力減小，斷裂伸長率增大;環(huán)向與軸向的力學行為差異越大，環(huán)向斷