DOI:10.1007/s13726-020-00844-2
立体复合聚乳酸(Sc-PLA)加捻纱的静电纺丝是生产PLA基纳米纤维结构的方法,该结构具有改善的物理和机械性能,可用作医疗器件。静电纺丝设备由两个喷嘴和一个通过连续工序制备加捻纱的卷绕/加捻装置组成。对高分子量聚(d-丙交酯)(PDLA)和聚(l-丙交酯)(PLLA)溶液及其1:1的共混溶液进行静电纺丝制备了纱线样品,并对其物理和机械性能进行了比较。形态学研究表明,形成了由无珠光滑纤维组成的均匀纱线。静电纺丝PLLA/PDLA混合溶液导致形成直径较小的纤维和纱线。DSC分析表明,与PLLA和PDLA样品(184℃)相比,Sc-PLA纱线具有更高的熔融峰(在230℃时),这表明该样品中形成了立体复合微晶。经过等温热处理后,FTIR和WAXD分析也证实了电纺Sc-PLA纱线中立体络合物晶体的形成。此外,由于在静电纺丝过程中形成了立体复合微晶,该纱线的断裂应力和杨氏模量增加,断裂应变(%)降低。在静电纺丝过程中采用立体复合的方法,同时以加捻纱的形式收集立体复合纳米纤维,可以改善PLA纳米纤维结构固有的物理和机械特性的不足,使其更好地满足于医疗纺织品的高级应用。
图1.静电纺丝纱线的SEM显微照片:a)PLLA,b)PDLA,c)杂化PLLA/PDLA和d)Sc-PLA、
图2.电纺纤维的AFM图像:a)PLLA,b)PDLA和c)Sc-PLA
图3.静电纺丝纱线的DSC曲线:a)PLLA,b)PDLA,c)杂化PLLA/PDLA和d)Sc-PLA
图4.由PLLA、PDLA、PLLA/PDLA和Sc-PLA溶液的混合物制备的静电纺丝纱线在80℃下热处理2h之前(a)和之后(b)的FTIR光谱(插图:960-880 cm-1波数范围内的光谱)
图5.在80℃下热处理2h后,由PLLA、PDLA、PLLA/PDLA和Sc-PLA溶液的混合物制备的静电纺丝纱线的WAXD曲线
图6.PLA基静电纺丝纱线的应力-应变曲线
图7.在拉伸载荷下,从电纺Sc-PLA纱线的端部破坏处获得的SEM显微照片