静电纺丝制备瓜尔胶超细纳米纤维及性能
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大连工业大学

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国家自然科学基金资助项目(51773024);国家先进纤维创新中心(2021-fx0100207);辽宁省教育厅科学研究项目(J2020047)(CCFA-LVYU-9-02)


Preparation and characterization of guar gum ultrafine nanofibers by electrospinning
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    摘要:

    为制备直径小于100nm的瓜尔胶(GG)狭义纳米纤维,解决其难以静电纺丝的问题,以十六烷基二甲基乙基溴化铵(EHDAB)为表面活性剂,氯化钙(CaCl2)为强电解质,静电纺制备GG纳米纤维。考察了EHDAB和CaCl2质量分数对纺丝液表面张力、电导率、粘度的影响;表征了纳米纤维的形貌、水接触角、力学性能和抗菌性。结果表明:CaCl2可以显著增大溶液电导率、强化电场力,提高纺丝效率;EHDAB和CaCl2质量分数增加,表面张力和粘度整体呈降低趋势;GG、EHDAB和CaCl2质量分数为0.9:0.2:0%时,纤维平均直径最小为40nm;GG超细纳米纤维膜水接触角最小为23°,亲水性好且具有抗菌性。

    Abstract:

    In order to prepare guar gum (GG) nanofibers with diameter less than 100nm and solve the problem of difficulty in electrospinning. cetyl dimethyl ethyl ammonium bromide (EHDAB) was used as surfactant, Calcium chloride (CaCl2) was used as a strong electrolyte, and GG nanofibers were prepared by electrospinning. The effects of EHDAB and CaCl2 mass fractions on the surface tension, electrical conductivity and viscosity of the spinning solution were investigated; the morphology, water contact angle, mechanical properties and antibacterial properties of the nanofibers were characterized. The results show that solution conductivity, electric field force, and spinning efficiency can be significantly increased by CaCl2; When adding mass fraction of EHDAB and CaCl2, the surface tension and viscosity fall down. Especially, the mass fraction of GG/EHDAB/CaCl2 was 0.9:0.2:0%, and the minimum average diameter was 40nm. The minimum water contact angle of GG ultrafine nanofiber membrane is 23°, and it has good hydrophilicity and antibacterial properties.

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  • 收稿日期:2021-12-06
  • 最后修改日期:2022-03-24
  • 录用日期:2022-03-28
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