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论文利用静电纺丝技术制备大豆蛋白复合纤维,包括PVA/SPI/SiO2杂化纤维和PLA/SPI纤维,并探索静电纺丝的工艺条件、纤维的结构特征及其降解性能,并对相关产物的结构进行表征。
以聚乙烯醇(PVA),大豆分离蛋白(SPI),正硅酸乙酯(TEOS)为原料制备PVA/SPI/SiO2杂化纤维,研究了PVA与SPI的比例,SiO2的含量,十二烷基苯磺酸钠以及电纺时的电场强度对杂化纤维的形态及结构的影响。扫描电子显微镜(SEM)照片分析说明杂化纤维的表面光滑,分布均匀的纤维直径约为200nm,PVA与SPI最佳质量比为8:2,SiO2的最佳加入量为5.0wt％;十二烷基苯磺酸钠的添加量为0.6wt％,最佳电场强度为0.90kV·cm-1。X射线衍射扫描(XRD)分析说明PVA/SPI/SiO2杂化纤维是无定形态,傅立叶红外光谱(FTIR)和全扫光电子能谱(XPS)分析说明PVA、SPI和SiO2通过氢键或者Si-O-C连接形成网络结构;差示扫描量热(DSC)分析结果显示SiO2的加入可以提高杂化纤维的耐热性。
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,SEM照片显示PLA/SPI复合纤维的直径在108～304nm之间分布,随着体系中SPI含量的增大而变细,相同SPI含量下,PLA的分子量越大,纤维直径越大。FT-IR和X射线衍射谱线表明SPI的引入,破坏了PLA的晶体结构且复合纤维中SPI与PLA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。