PLA／SPI复合纤维的制备及性能研究.pdfVIP

第 37卷，第4期 安 徽 化 工 Vo1．37，No．4 1q 2011年 8月 ANHUICHEMICAL INDUSTRY Aug．2011 · 科研 与开发 · PLA／SPI复合纤维的制备及性能研究 江 勤，王华林 (合肥工业大学化学工程学院，安徽 合肥 230009) 摘要：以氯仿和乙醇为共溶剂，静电纺丝制备不同比例的聚乳酸(PLA)／大豆分离蛋白(SPI)复合纤维。PLA／SPI复合纤维的平均直径介于 108～304nm，并随着体系中SPI含量的增大而变细；相同SPI含量下，随PLA分子量的增大 ，纤维直径变粗。丌一IR和XRD分析结果显 示 ，SPI的引入破坏了PLA的晶体结构，且复合纤维中SPI与PIJA通过氢键缔合。吸水率和失重率分析结果表明，PLA／SPI复合纤维较纯 PLA纤维的亲水性和降解性能随SPI含量的增大而提高更快。 关键词：聚乳酸；大豆分离蛋白；静电纺丝；亲水性；降解性 doi：10．3969~．issn．1008—553X．2011．04．007 中图分类号：TQ342~．94 文献标识码：A 文章编号：1008—553X(2011)04—0019—04 聚乳酸(PLA)生物相容性 良好 ，可以完全生物降 调pH=9，离心振荡后取上层清液，其质量分数为2％，再 解，与其共聚物纺制的缝合线是一类较为理想的手术缝 将PLA(M=l×104)溶于氯仿，配成质量分数为20％的溶 合线llI。纯PLA纤维亲水性差 ，影响材料对细胞的亲和 液。然后将SPI的乙醇溶液缓慢加入并搅拌 8h，保持溶 性 ，同时降解速率缓慢，使其在生物医学领域的应用受 液均匀透明，其中PLA与SPI的质量比分别为 10：1、 到一定限制。大豆分离蛋白(SPI)来源于大豆粕，蛋白质 10：2、10：3。另将 PLA换成分子量为 M=4×104，与 含量在 90％以上，并含 18种氨基酸，营养保健。大豆纤 SPI乙醇溶液配成质量比为 10：1、10：2、10：3的混合 维对人体无毒无害，具有 良好的生物相容性 ，易降解回， 溶液。分别对上述共混溶液进行静电纺丝，以金属铜片 被称为新世纪的 “绿色纤维”。静电纺丝技术是一种可以 为接收装置，纺丝的工艺参数如表 1所示。 直接、连续制备聚合物纳米纤维的方法3_【，目前已应用于 表 1静 电纺丝工艺参数 制备生物支架材料、手术缝合线以及活性药物的释放载 纺丝电压(kV)接收距离 cm)针孔直径 mm)纺丝时间(rain) 体等4J【。近年来 ，国内外对PLA与生物高分子共混的静 20 11 0．41 20 电纺丝做了大量的研究，但 由于PLA的疏水性限制了 其与SPI的共混纺丝。本实验用氯仿与乙醇配成共混溶 1．3性能测试 剂，使得PLA与SPI在透明的溶液状态下进行静电纺丝 日本电子 JSM一6490LV型扫描电子显微镜 (sEM) 制备PLA／SPI复合纤维，该研究尚未见报道。同时，因为 观察纤维形态结构；美国Nicolet6700型红外光谱仪 SPI的引入 ，加快了PLA的降解速度 ，为研制降解性能 (fvr—IR)测 定 纤 维 分 子 结 构 ；日本理 学 公 司 良好的生物医用材料提供了可行性。 D／MAX2500VL／PC型x射线衍射仪(XRD)测定纤维结 1实验部分 晶结构。 1．1实验试剂 1．4吸水率的测定 称取 已知重量的电纺纤维 3份，分别为纯PLA纤 大豆分离蛋 白，安阳市得天力食品有限责任