具有染料吸附功能的蓬松三维结构纳米纤维材料的制备与性能研究

狄云鹏 赵 奕

东华大学纺织学院，上海 201620

纳米纤维材料在安全防护、生物组织工程、光电器件及高效催化等领域有重要的应用价值。在制备纳米纤维的诸多方法中，静电纺丝法备受科研人员的推崇[1-3]。传统静电纺丝法制备的材料为二维(2D)纳米纤维薄膜。随着工业技术的不断进步，二维纳米纤维薄膜因结构致密、孔隙率低、厚度方向上难以快速堆叠而不能进一步满足使用需求。因此，具有三维(3D)结构的静电纺纳米纤维材料成为研究焦点[4-5]。

学者们从改变纺丝液的性质[6-10]、静电纺丝装置[11-15]、试验参数[16-18]和纳米纤维膜后处理[19-23]等方面不断探索，制备了一系列3D纳米纤维材料。其中，改变纺丝溶液性质这一方法具有对设备要求简单、工艺流程高效简洁、能赋予3D纳米纤维材料所需要性能等优点而被广泛应用。

本文将介绍一种将十二烷基苯磺酸钠(SDBS)添加到左旋聚乳酸(PLLA)溶液中，通过静电纺丝法制备具有3D稳定蓬松结构的静电纺聚乳酸纳米纤维材料(3D PLLA-SDBS纳米纤维材料)的方法。

SDBS是一种易生物降解型阴离子表面活性剂，其降解率大于90%，已被国际安全组织认定为安全化工原料。SDBS用途十分广泛，可用作洗涤剂、乳化分散剂、退浆助剂、脱墨剂、渗透脱脂剂、防结块剂和匀染剂等[24-26]。它还是一种材料改性剂，可提高材料对染料或金属离子的吸附能力[27-28]及对湿度的感知行为等[29]。

本文首先通过在PLLA溶液中添加SDBS，采用静电纺法制备出3D PLLA-SDBS纳米纤维材料；然后探究纺丝液中SDBS的质量分数对该纳米纤维材料结构的作用机理和影响，再对3D PLLA-SDBS纳米纤维材料进行物理交联以增强其力学性能；……