研究与开发合成纤维工业,2023,46(4):1CHINASYNTHETICFIBERINDUSTRY收稿日期:2023-03-01;修改稿收到日期:2023-06-18。作者简介:赵洋(1992—),男,硕士研究生,研究方向为等离子体处理聚合物纺丝溶液的性能研究。E-mail:1037564421@qq.com。基金项目:国家青年基金项目(11905307)。∗通信联系人。E-mail:1256239112@qq.com。等离子体处理对PCL溶液静电纺丝性能的影响赵洋,孙晓艳∗,杨明慧,李博,郑欢璃,郭皓,梁恒涛(中原工学院纺织服装产业研究院,河南郑州451191)摘要:以聚己内酯(PCL)为溶质、三氯甲烷/二甲基甲酰胺混合液为溶剂,采用低温等离子体对PCL溶液进行预处理,通过静电纺丝制备PCL纳米纤维膜,研究了等离子体处理参数(外施电压、处理时间、氩气流量)对PCL溶液性质、纺丝射流、纤维形貌和结晶性能的影响。结果表明:PCL溶液的电导率和黏度随着等离子体外施电压、处理时间、氩气流量的增加而增大,有助于改善溶液的可纺性;外施电压为35kV时,PCL纳米纤维膜的结晶结构发生改变,结晶度降低至61%;等离子体处理时间为9min时,PCL溶液的稳定射流长度减小至8mm,鞭动射流张角增大至69°,PCL纳米纤维膜光滑无珠粒,结晶度为67%,纤维平均直径为290nm;氩气流量为1.5L/min时,PCL溶液的稳定射流长度为9mm,鞭动射流张角增大至64°,PCL纳米纤维膜的结晶度为66%,纤维平均直径为430nm。关键词:聚己内酯纳米纤维膜静电纺丝纺丝溶液等离子体处理可纺性中图分类号:TQ342+.29;TQ340.649文献标识码:A文章编号:1001-0041(2023)04-0001-06静电纺丝是制备纳米级纤维的重要手段之一,已经在传感器、微电子器件、高温过滤器媒介等领域得到广泛应用[1-2]。静电纺聚己内酯(PCL)纳米纤维是一种良好的生物细胞基载体材料,在生物医学、三维支架等领域有着广泛应用。纳米纤维的形成过程复杂,其形貌和性质会受到各种工艺参数的影响,如体系参数、环境参数、过程参数等,其中聚合物溶液的性质是决定纳米纤维形貌的关键因素[3-4]。PCL溶液应满足一定的流变性、导电性,才能通过静电纺丝制备出连续无珠粒的纳米纤维。PCL静电纺丝通常使用三氯甲烷(CHCl3)与二甲基甲酰胺(DMF)的混合液作为溶剂以提高PCL溶液的可纺性[5-7],然而,DMF是一种高沸点且有一定生理毒性的极性溶剂,在静电纺丝过程中挥发速度较慢,严重影响PCL纤维的形貌和应用。低温等离子体处理同样具有提高溶液可纺性的作用,使用低温等离子体处理可以减少DMF的用量。研究表明,大气压低温等离子体处理是提高聚合物溶液静电纺丝性能的可行方法...
