素-基烯基甲基纤维素纳米纤维的制造和物理机械性能

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 聚合物科学 聚合物科学
• 纳米技术 纳米技术

背景情况:

• 素和基甲基纤维素 (HPMC) 是生物相容的聚合物,在各种行业中具有潜在的应用.
• 控制聚合物混合物的相位行为对于通过电旋转制造统一的纳米纤维至关重要.
• 了解dope组成,相分离和纤维形态之间的关系对于材料设计至关重要.

研究的目的:

• 为了研究素-HPMC混合物的电.
• 为了优化dope配方和电参数,以生产高质量的纳米纤维.
• 描述由此产生的富含素的纳米纤维的形态,机械性能和潜在应用.

主要方法:

• 准备了HPMC和素的分相混合物.
• 使用优化参数 (20kV,6mL/h,10cm,8h) 进行了电.
• 分析了纳米纤维形态,直径,特定表面积,扬模和抗拉强度.

主要成果:

• 成功生产了平均直径为535nm的无珠纳米纤维.
• 在优化条件下 (1.5% w/v HPMC,18.5% w/v 素,pH 10),产生了具有高特异面积 (3.3 m2/g) 和增强机械强度的纤维.
• 纤维形态对HPMC度敏感,较低度产生珠子,较高度产生不规则纤维.
• 纤维地毯在暴露于100%相对湿度时转化为透明薄膜.

结论:

• 分离相位的素-HPMC混合物的电可以产生强大的纳米纤维.
• 增强HPMC显著改善了素纳米纤维的机械性能.
• 这些富含素的纳米纤维显示出在食品,生物医学和化品行业的应用潜力.