研究論文FiberResearch戊二醛交聯(lián)乙烯--乙烯醇非織造布的制備及研究邵正斌(大慶石化公司腈綸廠，黑龍江大慶163714)摘要:采用高壓靜電紡絲技術(shù)，以DMAc為溶劑，經(jīng)戊二醛交聯(lián)改性制備了戊二醛交聯(lián)乙烯-乙烯醇(EVOH)非織造布。通過掃描電子顯微鏡(SEM)、 熱失重分析. (TG) 對其微觀形貌、耐熱性進(jìn)行了研究，并分析了戊二醛交聯(lián)EVOH非織造布的橫向拉伸強度。結(jié)果表明:經(jīng)戊二醛交聯(lián)改性后，纖維直徑變大，出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)和彎曲，并且發(fā)生了纖維間局部粘結(jié)現(xiàn)象; TG分析表明，經(jīng)戊二醛交聯(lián)改性后的EVOH非織造布的耐熱性提高;戊二醛交聯(lián)EVOH非織造布橫向拉伸強度為97.90 MPa,明顯大于純EVOH非織造布的橫向拉伸強度。關(guān)鍵詞:靜電紡絲;聚乙烯-乙烯醇;交聯(lián);非織造布中圖分類號: TQ340.14文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A .文章編號: 1001-7054 (2007) 09 -022-04隔膜材料的一般性能要求。但EV0H鏈上含有大0前言量的羥基，其強親水性及耐熱性不高使得它在很多高壓靜電紡絲技術(shù)工藝簡單，操作方便,是制方面的應(yīng)用受到限制。對聚合物進(jìn)行交聯(lián)改性是提備超細(xì)纖維及其非織造布的重要方法。聚合物熔體高聚合物玻璃化溫度(T)、 耐熱性的有效方法凹?；蛉芤涸诟邏红o電作用下，利用電場力克服聚合物戊二醛是最常用的一種化學(xué)交聯(lián)劑，它可在較短時表面張力形成- -股帶電的噴射流，之后溶劑揮發(fā)固間內(nèi)有效交聯(lián)膠原、明膠等材料,價格便宜。因化，無序地排列在收集板上，形成非織造布纖維此,本文選用戊二醛為交聯(lián)劑，期望通過戊醛的膜。該方法制成的超細(xì)纖維具有很大的比表面積，交聯(lián)改性，獲得較優(yōu)性能的堿性電池隔膜材料。因而表面能和活性很大,從而產(chǎn)生了小尺寸效應(yīng)、1實驗部分表面或界面效應(yīng)以及量子尺寸效應(yīng)，具有很強的吸附力以及良好的過濾性、阻隔性、粘合性和保溫.1 主要原料性，在膜材料(1 和生物醫(yī)學(xué)(2-49 等方面有著不可EVOH，從NIPPON GOHSEI OSAKA JAPAN估量的應(yīng)用前景。獲得，含有56 %~71 %的乙烯醇重復(fù)單元; N,N-乙烯-乙烯醇共聚物(ethylene/vinyl -alcohol二甲基乙酰胺(MAc),天津市博迪化工有限公司;copolymer,簡稱EVOH)是-種具有優(yōu)異阻隔性能鹽酸，分析純，天津耀華化工廠;戊二醛，分析的半結(jié)晶聚合物，能滿足隔膜材料的- -般性能要純，天津大茂化學(xué)試劑廠。求，如電阻小、耐堿、抗氧化等,使得其具有較好1.2 實驗裝置的親水性。這些特點使得EVOH非織造布能滿足電子恒溫水浴鍋，天津市斯泰特儀器有限公司;中國煤化工壇市大地自動化收稿日期: 2007-04-09修回日期: 2007 05-15儀作者簡介:邵正斌(1969-). 男，黑龍江大慶人，從事腈綸生產(chǎn)及MHCN MHC器，昆尾山市超聲波儀器有限公;尚壓睜電動機為實驗室自制，新材料的研制和開發(fā)工作。其裝置如圖1所示。22合成纖維SFC 2007 No.9研究論文FiberResearch計量泵成無數(shù)的細(xì)小的纖維，同時由于溶劑的揮發(fā)形成純山=活塞EVOH非織造布或戊二醛交聯(lián)EVOH非織造布。1.4結(jié)構(gòu)表征與性能測試高壓電源液采用荷蘭飛利浦公司FEI Sirion型掃描電子顯Tayor錐-微鏡對純EVOH和戊二醛交聯(lián)EVOH非織造布的射流區(qū)-微觀形貌進(jìn)行分析。采用中國科學(xué)院長春科新公司試驗儀器研究所不穩(wěn)定區(qū)橫向的WDW型電子萬能試驗機,對純EVOH非織造布縱向女收集輪20和戊二醛交聯(lián)非織造布的拉伸強度和斷裂伸長率進(jìn)行-接地測定。試樣尺寸:長150 mm,寬15 mm;夾具間距100 mm;有效距離50 mm;拉伸速率50 mm/min;室圍1靜電紡絲裝置示意圖溫。13實驗步驟采用美國Perkin- Elmer公司生產(chǎn)的TG-6型熱1.3.1紡絲液的制備重分析儀對非織造布的熱穩(wěn)定性進(jìn)行了表征。測試稱取一定量的EVOH、80 mL DMAc加入到三中采用的樣品量為10~20 mg,升溫速率20 C/min,頸瓶中，于80 C恒溫水浴中加熱回流，攪拌至氣氛為N2。EVOH完全溶解并成無色透明溶液(此無色透明溶2結(jié)果與討論液為制備純EVOH非織造布的紡絲液)，然后再加入8 mL鹽酸(溶液的pH值保持在1左右)和一2.1 非織造布的微觀形貌分析定量的戊二醛溶液，迅速攪拌，繼續(xù)反應(yīng)1h,獲純EVOH和戍二醛交聯(lián)EVOH非織造布的得戍二醛交聯(lián)EVOH非織造布的紡絲液，量取適SEM圖如圖3所示。由圖3 (a) 可以看出:純量溶液進(jìn)行電紡。紡絲液的制備機理如圖2所示。EVOH非織造布的纖維直徑不到1 μm,分布比較1.3.2高壓靜電紡絲制備非織造布均勻，扭轉(zhuǎn)和彎曲現(xiàn)象較少。圖3 (b)、 3 (c)、3將一定濃度的紡絲液抽入計量泵中，采用16#(d)是戊二醛交聯(lián)EVOH非織造布的SEM照片。針頭，噴絲頭與纖維收集輪之間的距離為10 cm,由圖3 (b)、 3 (c) 可見: EVOH經(jīng)戍二醛交聯(lián)以把電極的一端接到噴絲口，上，隨后啟動高壓電源,后，纖維直徑變大，約為1~2 μm,纖維出現(xiàn)彎曲電壓調(diào)至20 kV,進(jìn)行電紡。在噴絲口上的電極和和扭轉(zhuǎn)，并且發(fā)生了纖維間局部粘結(jié)現(xiàn)象。這是因收集電極之間的高壓電場給高分子溶液施加電場為加入戊二醛交聯(lián)劑后，紡絲液的黏度增加，使得力,紡絲溶液在電場力的作用下形成泰勒錐,當(dāng)電紡絲液的表面張力也隨之增大,從而導(dǎo)致聚合物溶場力達(dá)到一定程度足以克服溶液的表面張力時，從液在噴射過程中的分裂程度減小，因而形成的纖維毛細(xì)管噴嘴噴出。溶液在運動的過程中發(fā)生裂分形較粗，且緊密交織在- -起,使得非織造布的孔徑減小。對于纖維間的粘結(jié)現(xiàn)象，可能是因為在紡絲過程+ o=cf -CH2方C=o酸催化cH∈-CH2)CH中，由于黏度的增大，紡絲OH OH液來不及充分裂分就落到收EVOH戊二醛半縮醛集輪_上，也可能是因為戊二醛交聯(lián)反應(yīng)進(jìn)-步進(jìn)行，而-00H一0使纖維粘結(jié)在- -起。 從圖3cCH(-CHz-)CH + o=C( -CHr)jC=O - +<)CH(CHz中國煤化工以觀察到纖維表縮醛TMYHCNMH G氣孔,這是溶劑杰友所題窗的痕跡。圈2戊二醛交聯(lián)EVOH的制備機理合成纖維SFC 2007 No.923研究論文Fiber Research)EV0H非織造布的分解溫度相對較高。從以上分析可知，EVOH經(jīng)戊二醛交聯(lián)后獲得的戊二醛交聯(lián)EVOH非織造布的耐熱性提高了。2.3非織造布力學(xué)性能分析-般情況下，非織造布中纖維分布的方向是任意的、無規(guī)律的，它依賴于收集輪的速率。圖52 00x2 000x為純EVOH與戊二醛交聯(lián)EVOH非織造布橫向的應(yīng)力-應(yīng)變曲線圖。從圖5中可以看出:戊二醛交d) |聯(lián)EVOH非織造布(厚度: 0.226 mm)橫向拉伸強度為97.90 MPa,大于純EVOH非織造布(厚度: 0.307 mm)的橫向拉伸強度(53.68 MPa)。這是因為交聯(lián)可以有效地增加分子鏈間的聯(lián)系，使分SIS xF10umSISXLTF子鏈不易發(fā)生相對滑移，因此交聯(lián)后的非織造布強2000x20 000x0度增高。從圖中還可以看出純EVOH非織造布的圖3 EVOH和戊二醛交聯(lián)EVOH非織造布的SEM照片應(yīng)力-應(yīng)變曲線具有屈服點，其斷裂屬于韌性斷裂,2.2非織造布的耐熱性能分析而戊二醛交聯(lián)EVOH非織造布的應(yīng)力-應(yīng)變曲線則純EVOH與戊二醛交聯(lián)EVOH非織造布的熱表明其斷裂屬于脆性斷裂。失重曲線如圖4所示。1000 F----純EVOH一戊二醛交聯(lián)EV0HB0 t--純EVOH-戊二醛交聯(lián)EVOH每4040 t20 t02030 40 50100 200 300 400 500應(yīng)變%溫度/心圍5 EVOH 與戊二醛交聯(lián)EVOH非織造布的應(yīng)力-應(yīng)變曲線圈圍4 EVOH與戊二醛交聯(lián)EVOH非織造布的TG圈從圖中可以看出:兩條曲線起始時，都發(fā)生熱3結(jié)論失重，這是由于非織造布中溶劑沒有揮發(fā)完全所致(1)本文采用高壓靜電紡絲技術(shù)制備了戊二醛(DMAc的沸點為165 C)。純EVOH和戊二醛交聯(lián)交聯(lián)EVOH非織造布。EVOH非織造布溶劑殘留量分別為4.88%和(2)表面形貌分析表明:經(jīng)戊二醛交聯(lián)改性4.28 %。純EVOH在320.58 C發(fā)生嚴(yán)重的熱失重,后，纖維出現(xiàn)彎曲和扭轉(zhuǎn),并且發(fā)生了纖維間局部而戊二醛交聯(lián)EVOH非織造布在366.41 C發(fā)生嚴(yán)粘結(jié)現(xiàn)象。重的熱失重,這是EVOH鏈段及主鏈發(fā)生分解所(3) TG分析表明:經(jīng)戊二醛交聯(lián)改性后的致。從圖4還可以看出:交聯(lián)后的EVOH非織造EVOH非織造布的耐熱性提高。布的分解溫度較未交聯(lián)的EVOH分解溫度高。這(4)力學(xué)性能測試表明:戊二醛交聯(lián)EVOH可能是因為EVOH與戊二醛交聯(lián)后，分子鏈由原非織造布橫向拉伸強度大于純EVOH非織造布的來的線型結(jié)構(gòu)變成了網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，破壞交聯(lián)后的分子橫同中國煤化工線則表明其斷裂屬鏈結(jié)構(gòu)需要的能量要高于交聯(lián)前，因此交聯(lián)后Y片CNMHG24_合成纖維SFC 2007 No.9研究論文FiberResearch參考文獻(xiàn)[4]H J Jin, J Chen, et al. 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The thermal stability and tensile strengthin the collector direction (97.90 MPa) of coslinked EVOH non-wovens were higher than EVOH mem-branes.Key words: electrospinning, ethylene/vinyl-alcohol copolymer, crosslinking, non-wovens上接第21頁Research on Drug Carrier PLA Fibers and it Drug ReleaseHE Li, WANG Li- xin, ZHANG You- -zhu(College of Material Engineering, Soochow University, Suzhou Jiangsu 215021 )Abetract: Polylactide(PLA) and indomethacin were dissolved in a mixxed solvent of chloroform and acetone(2/1 v/v) to make even spinning solution. Then drug carrier PLA microfbers were prepared by electrospin-ing. The microfibers' morphology was observed by SEM. The absorbency of the drug in PBS was detectedand the velocity of drug release was counted by UV-visible spectroscopy. The results showed the averagediameter of microfibers was decreased when the concentration of drug increased, and the diameter was in-creased with the concentration of PLA increased. The velocity of drug release was increased when the di-ameter of the fiber reduced. Compared with drugs, PLA micrfibers had obviously smooth release of drugand improved therapeutic efficacy and safety of drugs.Key worde: PLA, indomethacin, electrospinning, drug release歡迎訂閱《合成纖維》雜志，月中國煤化工: /期，YHCNMHG郵發(fā)代號: 4-238合成纖維SFC 2007 No.925