所得静电纺丝纤维毡具有极大的比表面积.DOC

研究与技术 同轴静电纺丝法制备PVA-胶原微纳米纤维 张晓莉1,2，汤克勇1，郑学晶1 (1. 郑州大学 材料科学与工程学院，郑州 450001；2. 中原工学院 河南省功能性纺织面料技术重点实验室，郑州 450007) 摘要：通过同轴静电纺丝技术，制备了以胶原为壳层而PVA为核层的微纳米纤维，研究了壳层胶原溶液的浓度和同轴静电纺丝工艺参数对PVA-胶原微纳米纤维形貌的影响。研究结果表明：壳层胶原溶液浓度越大，越容易获得串珠状PVA-胶原微纳米纤维；当纺丝电压为15～20 kV，纺丝距离为15～20 cm，壳层胶原溶液流速为0.1 mL/h时，可以获得表面相对光滑的微纳米纤维。 关键词：胶原；聚乙烯醇；静电纺丝；核壳结构；微纳米纤维 中图分类号：TB383；TQ340.64 文献标志码：A 文章编号：1001-7003(2016)00-0000-00 引用页码： 收稿日期：2015-09-29；修回日期：2016-03-09 作者简介：张晓莉(1978—)，女，博士研究生，研究方向为胶原蛋白的性能及复合材料的制备。通信作者：汤克勇，教授，keyongtangzzu@。 Preparation of PVA-collagen micro-nano fibers by coaxial electrospinning ZHANG Xiaoli 1,2, TANG Keyong 1, ZHENG Xuejing 1 (1. College of Materials Science and Engineering, Zhengzhou University, Zhengzhou 450001, China; 2. Henan Key Laboratory of Functional Textile Materials, Zhongyuan University of Technology, Zhengzhou 450007, China) Abstract: In this paper, the PVA-collagen micro-nano fibers were prepared by coaxial electrospinning technique. The effects of collagen concentration and parameters of the coaxial electrospinning process on the morphology of PVA-collagen were investigated. Results showed that the greater shell collagen concentration was, the more easily obtained beaded PVA-collagen micro-nano fibers, and when the spinning voltage was 15~20 kV, the spinning distance was 15~20 cm, the flow rate of shell collagen solution was 0.1 mL/h, then can be obtained relatively smooth surface of micro-nano fibers. Key words: collagen; PVA; electrospinning; core-shell; micro-nano fibers 静电纺丝纤维直径通常分布在几十纳米至几微米之间，所得静电纺丝纤维毡具有极大的比表面积、高孔隙率和相互连通的三维网状结构，因而用途广泛，尤其在生物医学领域，如用在组织工程支架[1-2]和药物控制释放[3-5]等方面。胶原蛋白广泛分布于结缔组织、骨骼、内脏细胞间基质及肌腔、韧带、巩膜等部位，是结缔组织中极为重要的结构蛋白，起着支撑器官、保护机体的功能[6-7]。2001年，Huang等[8]将聚氧乙烯(PEO)添加到I型胶原溶液中可以改善胶原的静电纺丝性能，PEO添加量越多，越容易得到表面光滑的纳米纤维，但是这种方法不能得到纯胶原纳米纤维。2002年，Jamil A. Matthews等[9]最先采用1,1,1,3,3,3-六氟-2-丙醇(HFP)作溶剂，利用静电纺丝技术成功制备了纯胶原蛋白纳米纤维组织工程支架。Eugene D. Boland等[10]采用六氟异丙醇(HFP)作溶剂，对I型、III型胶原蛋白和弹性蛋白进行静电纺丝，制备了管状无缝纳米纤维毡，以用作血管组织工程支架材料。六氟异丙醇(HFP)和三氟乙醇(TFE)具有低的表面张力和强挥发性，是静电纺丝非常合适的溶