DOI:10.1038/s41428-020-00446-y

本研究的重点是利用聚合物多层熔融静电纺丝结合脱层步骤来制备厚度约为150-200nm的扁平带状非织造纤维网。采用一种带有层倍增器的新型共挤出系统来熔化直径约15-25μm的静电纺丝双组分圆柱形超细纤维，在脱层之前，每根纤维内最多有257个交替层。圆柱形纤维的直径取决于温度、聚合物流速以及模头到收集器的距离。随后，使用超声或溶剂冲洗所制备的双组分层状超细纤维以进行脱层，从而获得厚度在150-200nm之间的扁平纳米带。脱层后，发现一些扁平纳米带卷成直径为150-250nm的圆柱形纤维。这种双组分材料采用了连续熔体挤出工艺，与传统的溶液静电纺丝工艺相比，该工艺可支持更高的产量，并且可以在适当的脱层处理后制备出高表面积的非织造网。

图1.示意图突出显示了层状超细纤维和厚纳米带，在脱层时，一些带卷成（空心）圆柱形纳米纤维。（b）描述了从三个交替聚合物层开始且使用一个层倍增器的层倍增过程示意图。相同的倍增过程可以使用额外的层倍增器进行重复，以根据需要创建更多的层。（c）三层PCL/PE/PCL（ABA）聚合物熔体结构示意图

图2.在不同温度下，聚乙烯（PE）、聚己内酯（PCL）和等规聚丙烯（PP）的动态熔体粘度。（b）聚乙烯（PE）在不同温度下的动态熔体粘度与频率的关系；（c）等规聚丙烯（PP）在不同温度下的动态熔体粘度与频率的关系；（d）聚己内酯（PCL）在不同温度下的动态熔体粘度与频率的关系

图3.表S1所列熔融电纺等规聚丙烯（PP）纤维网的SEM图像。（a）样品1；（b）样品2；（c）样品3；（d）样品4；和（e）样品5

图4.含表2所列聚丙烯（PP）和聚己内酯（PCL）的三层熔融电纺网的SEM图像。（a）样品1：PP（外部）和PCL（内部）；（b）样品3：PCL（外部）和PP（内部）；（c）样品4：PCL（外部）和PP（内部）

图5.表3中列出的257层共挤出电纺网的SEM图像。（a）样品1：PCL（外部）和PE（内部）；（b）样品3：PCL（外部）和PE（内部）；（c）样品4：PCL（外部）和PP（内部）；（d）样品5：PCL（外部）和PP（内部）

图6.通过超声处理257层聚己内酯（PCL）（外层）/聚乙烯（PE）（内层）纤维网获得的脱层纤维的SEM图。（a）左图和（b）右图是从同一网络以不同的放大倍率获得的。红色箭头指向脱层后产生的纳米带

图7.在氯仿中漂洗后得到的257层聚己内酯（PCL）（外层）和聚乙烯（PE）（内层）脱层纤维的SEM图像。在较低（a）和较高（b）放大倍率下获得图像，突出显示了扁平带状纤维和圆柱状纤维的存在

图8.在氯仿中漂洗后得到的257层聚己内酯（PCL）（外层）和等规聚丙烯（PP）（内层）纤维网脱层纤维的SEM图。由“带”形成的圆柱形纤维的存在是显而易见的