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聚氧化乙烯对大豆分离蛋白静电纺丝影响的研究
聚氧化乙烯对大豆分离蛋白静电纺丝影响的研究
摘要：本文主要研究了聚氧化乙烯(Polyethyleneoxide,PEO)对大豆分离蛋白静电纺丝的影响。通过调节PEO溶液浓度、电纺电压和静电纺丝距离等参数，分析了PEO浓度、电压、纺丝速度以及成纤维纳米纤维形貌的关系。实验结果表明，PEO浓度的增加可以显著提高纤维的直径，而静电纺丝距离的增加会降低纤维的直径。当PEO浓度达到一定程度时，纤维的直径不再随浓度的增加而显著增加。此外，电纺电压的增加还会显著提高纤维的直径和纺丝速度。本文的研究结果对于提高大豆分离蛋白静电纺丝工艺的稳定性和控制纤维直径具有重要意义。
关键词：聚氧化乙烯；大豆分离蛋白；静电纺丝；纤维直径
一、引言
静电纺丝是一种重要的纳米纤维制备技术，广泛应用于材料科学、纺织工程、药学等领域。该技术通过电纺电场作用，将高分子溶液产生电荷分离，形成纳米尺度的纤维结构。静电纺丝工艺的稳定性和控制纤维直径是实现纳米纤维制备的关键。
大豆分离蛋白作为天然蛋白质材料，具有优异的生物兼容性和可降解性。研究大豆分离蛋白静电纺丝具有重要的理论和应用价值。聚氧化乙烯作为一种常用的静电纺丝剂，可以有效改善纤维形貌和增加纺丝产量，但对大豆分离蛋白静电纺丝的影响尚不清楚。
二、实验方法
1.材料准备：采用工业级大豆分离蛋白作为样品，聚氧化乙烯作为静电纺丝剂。
2.制备PEO溶液：将一定量的PEO加入去离子水中，并在恒温条件下搅拌溶解，调整PEO溶液的浓度。
3.纤维制备：使用电纺仪将PEO溶液注入注射泵，通过电纺电极产生电纺电场，控制纺丝距离、电纺电压和纺丝速度等参数，制备纳米纤维。
4.形貌表征：使用扫描电子显微镜(SEM)对纤维形貌进行观察和分析。
三、实验结果与讨论
通过调节PEO溶液浓度、电纺电压和静电纺丝距离等参数，分析了PEO浓度、电压、纺丝速度以及成纤维纳米纤维形貌的关系。
PEO浓度对纳米纤维直径的影响：实验结果表明，PEO浓度的增加可以显著提高纤维的直径。这是因为PEO的加入可以改善纤维的流动性和拉伸性，使纤维形成更加平滑和均匀的结构。
纺丝距离对纳米纤维直径的影响：静电纺丝距离的增加会降低纤维的直径。这是因为纺丝距离的增加会使溶液的飞行时间延长，使纤维形成更加平滑和均匀的结构。
PEO浓度与纺丝速度的关系：当PEO浓度达到一定程度时，纤维的直径不再随浓度的增加而显著增加。这是因为PEO浓度过高会导致纤维之间的空隙减小，阻碍纤维的拉伸和延伸。
电纺电压对纤维直径的影响：实验结果表明，电纺电压的增加会显著提高纤维的直径和纺丝速度。这是因为电纺电压的增加可以加快纤维的形成速度，并增加纤维的受力和拉伸维度。
四、结论
本文通过实验研究了聚氧化乙烯对大豆分离蛋白静电纺丝的影响。实验结果表明，PEO浓度的增加可以显著提高纤维的直径，而静电纺丝距离的增加会降低纤维的直径。当PEO浓度达到一定程度时，纤维的直径不再随浓度的增加而显著增加。此外，电纺电压的增加还会显著提高纤维的直径和纺丝速度。这些研究结果对于提高大豆分离蛋白静电纺丝工艺的稳定性和控制纤维直径具有重要意义。
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