再生桑蚕丝素/柞蚕丝素蛋白静电纺无纺网结构的研究

通过SEM、X射线衍射、FT-IR等方法分析研究了80%桑蚕丝素/20%柞蚕丝素共混静电纺纤维无纺网的形态和聚集态结构。结果表明,本实验条件下,无纺网为微米级纤维直径,桑蚕丝素和柞蚕丝素蛋白在结晶区内也相容。     

静电纺淀粉纳米纤维的交联改性研究

通过静电纺丝技术制备纯淀粉纳米纤维膜,并在密闭容器中和戊二醛蒸汽进行交联。利用环境扫描电子显微镜(ESEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对纤维交联前后的表面形貌和结构进行观察和分析,通过电子万能材料拉伸试验机、接触角测试仪等考察了交联反应对纤维膜性能的影响。结果表明,戊二醛与淀粉分子之间发生了缩醛化交联反应,淀粉纳米纤维膜经戊二醛蒸汽交联后仍能较好的保留原纤维的形态,并且拉伸性能和耐水性能均得到一定程度的提高。     

静电纺丝羽毛角蛋白纳米纤维膜的交联改性研究

将羽毛角蛋白(FK)、聚乙烯醇(PVA)及聚氧化乙烯(PEO)共混,利用静电纺丝加工技术制备FK纳米纤维膜,并使用戊二醛对其进行交联改性。利用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射光谱仪、热重分析仪、差示扫描量热仪、接触角测量仪及电子万能试验机对交联前后纤维膜的形貌、结构、热稳定性、抗水性以及力学性能进行了测试和表征。结果表明:交联前纳米纤维膜的纤维结构均匀且光滑;随着交联剂戊二醛含量的增加,纤维膜形貌变化不大,热稳定性有所提高,接触角及力学性能增加较明显。当戊二醛质量占纺丝液溶质质量的15%时,纳米纤维膜的接触角大约是交联前的4倍,抗拉强度增至交联前的2.8倍。     

再生桑蚕丝素/醋酸纤维素共混纳米纤维的制备和性能

采用静电纺丝法以三氟乙酸(TFA)为溶剂制备再生桑蚕丝素(RSF)/醋酸纤维素(CA)共混纳米纤维。通过扫描电镜(SEM),X射线衍射(XRD),X射线光电子能谱(XPS)分别研究不同CA添加量SF/CA共混纤维毡的微观形貌,晶体结构及表面化学性质。结果表明:SF中CA添加量小于10%,共混体系静电纺得到的纤维宏观上呈现均一形貌,但纤维直径变粗;当CA添加量大于20%时,SF与CA两者分相,所得纤维的直径分布加宽,并出现两极分化现象。XPS测试结果显示SF/CA共混纳米纤维中CA的"C"元素的特征峰消失,287.8eV和285.0eV处C1s的峰转化为285.0eV处的窄峰。共混后纤维力学性能明显改善。     

静电纺丝制备聚乙烯醇/再生柞蚕丝素蛋白复合纳米纤维

将聚乙烯醇(PVA)与再生柞蚕丝素蛋白(RWSF)共混,通过静电纺丝技术制备了PVA/RWSF复合纳米纤维,在保持材料降解性能和力学强度不变的前提下,获得了具有生物活性的表面。应用正交法优选出PVA/RWSF复合纳米纤维的最佳制备工艺参数。扫描电镜观察到,各组电纺膜中纤维的形貌较好,不同参数条件下纤维的直径和均匀程度有较大差别;方差分析表明,静电纺丝过程中纺丝液浓度、PVA/RWSF质量比和纺丝电压对纤维均匀性的影响显著;结合后期验证性实验确定PVA/RWSF复合纳米纤维最佳电纺参数为电纺液浓度0.09 g/mL、PVA/RWSF质量比90/10、纺丝电压18kV、推进速度1.5mL/h、接收距离14cm,此时制备的纤维均一、纤细,重复性好。     

Genipin交联丝素蛋白纳米纤维膜的制备与性能

利用Genipin对再生丝素蛋白进行交联改性,并通过静电纺丝法制备交联的丝素蛋白纳米纤维膜.利用场发射扫描电镜、红外光谱仪、X射线衍射仪、热重分析仪以及拉力机等对其结构与性能进行表征与测试.结果表明,随着交联剂Genipin质量比的增加,交联度增加,静电纺丝素蛋白纳米纤维平均直径增大,标准偏差增大;Genipin交联对丝素蛋白纳米纤维结晶结构影响不大,但热性能提高;常温条件下,随着Genipin质量比从2％提高至15％,丝素蛋白纳米纤维膜的力学性能逐渐增强,质量比为10％时,其力学性能较好,拉伸强度和断裂应变分别为19.6 MPa和5.9％;随着试验温度从40℃升高到200℃,丝素蛋白纳米纤维膜的拉伸强度和断裂应变先增大然后减小,当试验温度为80℃时,其力学性能较好,拉伸强度和断裂应变分别为41.6 MPa和8.6％.     

静电纺羽毛角蛋白/聚乙烯醇/聚氧化乙烯纳米纤维膜的交联改性及表征

采用氧化法从鸡毛中提取角蛋白(FK),将其与聚乙烯醇(PVA)和聚氧化乙烯(PEO)共混,利用静电纺丝技术成功制备出FK/PVA/PEO三元共混膜。为了增强共混膜的综合性能,加入乙二醛对其进行交联改性,并利用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射光谱(XRD)、热重分析(TG)、接触角实验及电子万能试验机对交联前后共混膜的形貌、结构、热稳定性、耐水性以及力学性能进行测试和表征。结果表明:当乙二醛/FK质量比从0%增加至8%时,纤维平均直径由(249.76±38.02)nm增至(399.67±53.44)nm,接触角由(42.1±5.1)°增至(84.9±7.1)°。当乙二醛/FK质量比为6%时,抗拉强度和杨氏模量达到最大,分别为4.57 MPa和6.64 MPa。     

Genipin交联丝素蛋白纳米纤维膜的制备与性能

利用Genipin对再生丝素蛋白进行交联改性, 并通过静电纺丝法制备交联的丝素蛋白纳米纤维膜。利用场发射扫描电镜、 红外光谱仪、 X射线衍射仪、 热重分析仪以及拉力机等对其结构与性能进行表征与测试。结果表明, 随着交联剂Genipin质量比的增加, 交联度增加, 静电纺丝素蛋白纳米纤维平均直径增大, 标准偏差增大;Genipin交联对丝素蛋白纳米纤维结晶结构影响不大, 但热性能提高;常温条件下, 随着Genipin质量比从2%提高至15%, 丝素蛋白纳米纤维膜的力学性能逐渐增强, 质量比为10%时, 其力学性能较好, 拉伸强度和断裂应变分别为19.6 MPa和5.9%;随着试验温度从40 ℃升高到200 ℃, 丝素蛋白纳米纤维膜的拉伸强度和断裂应变先增大然后减小, 当试验温度为80 ℃时, 其力学性能较好, 拉伸强度和断裂应变分别为41.6 MPa和8.6%。     

偕胺肟基螯合纳米纤维的制备

以静电纺聚丙烯腈(PAN)纳米纤维为原料,与盐酸羟胺的水溶液反应,将腈基转化为偕胺肟基团,从而制备出偕胺肟基螯合纤维。探讨了盐酸羟胺浓度、pH值、反应时间及温度对转化率的影响,并分别采用扫描电子显微镜和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对PAN纳米纤维膜反应前后的形貌和分子基团进行分析。结果表明:PAN在pH值为7时,腈基转化率最高;-CN转化率随着浓度、反应时间及温度的增大而提高。红外光谱分析表明,PAN分子中有部分腈基转化为偕胺肟基团。     

静电纺丝制备多孔醋酸纤维素超细纤维

采用静电纺丝法制备了大量尺寸为60 nm～750 nm椭圆形多孔醋酸纤维素(CA)纤维.利用扫描电镜(SEM)表征了纤维及孔的形态和大小,液氮吸附法(BET)测定了纤维的比表面积.探讨了溶刑种类、溶剂配比和溶液浓度对多孔CA纤维的影响.通过调节纺丝溶液性质和纺丝参数,CA纤维表面多孔大小和分布密度是可调控的.成孔机理是...     

静电纺再生丝素纳米纤维:纤维直径分布与力学性能

采用静电纺丝的方法研制了再生丝素纳米纤维(ERSF)膜,纤维直径为50～1000nm.将脱胶后的桑蚕丝溶解在摩尔比为1:2:8 的60℃CaCl2/CH3CH2OH/H2O三元体系中,将该溶液冷冻干燥后溶解在98%的甲酸中得到再生丝素溶液,对其进行静电纺丝.研究了不同纺丝条件下,静电纺再生丝素纤维的直径分布.研究发现:在一定的电压和喷丝头与接收屏的距离(C-D)下,7wt%是具有良好可纺性的临界浓度.纤维的直径随着溶液浓度的增加而增大,随着C-D的增加而减小,并且在C-D较大时可以获得较均匀的纤维.电压是另一个影响纤维直径的重要因素,当电压高于某一数值时,可以纺得细而均匀的纳米级再生丝素纤维.在9wt%,12cm C-D and 15KV 的纺丝条件下,80%的纤维直径在50～150nm之间.由于所纺得的再生丝素纤维膜在水中会产生收缩,因此用甲醇和丙酮对其进行处理.力学性能是影响纤维膜实际使用的重要性能,我们测定和分析了静电纺再生丝素纤维膜处理前后的力学性能.     

丝胶组分和高湿后处理对静电纺丝素纤维结构与性能的影响

利用静电纺丝法制备了再生丝素和再生丝素/丝胶蛋白纤维,并对所得纤维进行了高湿后处理。采用扫描电镜分析了丝胶蛋白和高湿后处理对静电纺再生丝素蛋白纤维形貌的影响,采用拉曼光谱、X射线衍射和热失重分析研究了所得纤维微细结构及热性能。研究结果表明,添加丝胶蛋白有利于降低静电纺再生丝素蛋白纤维的直径及其分布,而高湿后处理对纤维的形貌没有明显影响;添加丝胶蛋白和/或高湿后处理有利于促进丝素发生向β-折叠构象的转变,并使纤维的结晶结构得到改善,从而进一步提高纤维的热稳定性。     

丝素在离子液体中的溶解及再生丝素纤维的结构

以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐（[BMIM]Cl）为溶剂,研究了丝素蛋白在[BMIM]Cl中的溶解情况,结果表明,温度对丝素在[BMIM]Cl中的溶解有较大影响,当温度〈90℃时,即使延长溶解时间,丝素也难以溶解,而当温度≥90℃时,随着温度升高,溶解速率明显加快。考虑到高温会使丝素降解,因此,选择100℃为丝素...     

载药电纺丝素蛋白纤维毡的结晶含量对其药物释放的影响

以水溶液体系的再生丝素蛋白为原料,利用静电纺丝技术制备了载罗丹明B的丝素蛋白纤维毡。利用甲醇水溶液对其进行后处理,考察了不同处理时间下丝素蛋白的结晶含量对药物释放的影响。通过水溶性质量损失率、接触角、扫描电镜、傅里叶红外光谱、X射线衍射光谱及紫外光谱对处理前后的丝素蛋白纤维毡的表面形貌和结构以及药物释放行为进行了表征。结果表明,随着甲醇水溶液处理时间的延长,电纺丝纤维的质量损失率减小,亲水性减弱,丝纤维中的Silk II结晶(由β-折叠结构组成)含量增加,药物释放速率也增加。即通过控制处理时间,可以控制丝纤维中Silk II结晶的含量,从而控制药物的释放速率。     

纳米羟基磷灰石／丝素蛋白生物复合材料的制备和表征

采用硝酸钙-丝素蛋白溶液与磷酸钠原位合成纳米羟基磷灰石(HA),在反应过程中丝蛋白(SF)诱导HA晶体生长,仿生合成HA/SF复合材料,用TEM、IR、TGA、XRD和SEM进行表征。结果表明,HA为CO23-部分替代型,粒径为10 nm~40 nm之间的弱结晶类骨晶体,在形貌和结晶度等方面与人体骨磷灰石相似。HA/SF复合材料中丝蛋白的含量约为25%,HA和SF两相存在强烈化学键合作用。SEM观察结果表明,HA微粒被SF完全包裹,两者之间没有明显相分离。     

再生丝素蛋白膜的性能及其细胞培养特性研究

研究了温度梯度法所制再生丝素蛋白膜的溶失率、抗酶能力和动物细胞体外培养特性。以紫外分光光度法检测丝素蛋白膜在水中的溶失率;再用质量体积浓度0.25%和0.5%的胰蛋白酶液分别消化丝素蛋白膜2d,以膜的结构和质量是否发生明显变化为指标,判断膜抗胰蛋白酶的能力;最后在丝素蛋白膜上培养BHK-21细胞和Vero细胞,再用0.25%和0.5%胰蛋白酶液分别消化膜上细胞并进行传代培养,观察细胞形态和生长状况。实验结果表明,温度梯度法直接所制丝素蛋白膜48h内的溶失率低于0.2%,再经25%甲醇处理后溶失率为0,2d内膜仍保持完整结构且质量无明显变化;BHK-21细胞和Vero细胞在丝素蛋白膜上生长良好,形态正常;0.25%和0.5%的胰蛋白酶液均可在4min内将膜上两种细胞消化脱落且细胞连续传代培养5代,细胞形态正常。     

丝素蛋白/乙二醇二缩水甘油醚对老化丝纤维的加固

在制备人工老化样的基础上,利用丝素蛋白/乙二醇二缩水甘油醚对老化丝纤维进行加固,并对加固前后的丝纤维进行了性能和结构表征。研究结果表明,丝素蛋白与乙二醇二缩水甘油醚发生了化学反应;反应位点为Tyr羟苯基上的羟基、Lys上的氨基、His咪唑基上的亚氨基等;加固样的断裂强力从1.54 N提高到15.8 N,伸长率从2%提高...     

丝素/明胶/壳聚糖支架材料的构建及表征

基于丝素、明胶和壳聚糖三者作为生物材料的优良性能,采用二次冷冻干燥方法制备了一种疏松多孔的新型组织工程材料。首先检测了复合支架材料的理化性能,其次研究了该材料的形貌结构,最后利用细胞学和动物学实验对该材料的细胞毒性和生物相容性进行了评价。结果显示,复合支架材料孔隙率高于(53.52±1.16)%,吸水率高于(89.36±0.43)%。在预冻温度为-20 ℃,以戊二醛作交联剂,丝素/明胶/壳聚糖复合比例为1∶1∶1.5时,制备的材料力学性能达到最优,断裂伸长率为(11.5±1.05)%。扫描电镜图显示该材料具有连通的三维多孔结构。红外光谱及X射线衍射表明材料各组分化学基团间发生了相互作用,并伴有结晶状态的改变。小鼠体内植入实验表明,该支架无毒、生物相容性好,是一种综合性能优异的组织工程材料。