646 中国材料进展 纺制提出了一种新的思路 有研究认为,壳聚糖纺丝液从喷丝孔流出后凝固成 初生纤维时,不是脱水过多而是脱水过少。据此,提高 拉伸前和拉伸时冻胶纤维中聚合体大分子含量应该是实 现纤维强度增强的有效方法之一。郯志清等则选择 图6壳聚糖湿法纺丝流程示意图):(1)压缩空气,(2 NaCl溶液代替水溶液作为拉伸浴组分,以提高壳聚糖 纺丝罐,(3)过滤装置,(4)凝固浴,(5,6)水 纤维的取向度。 Fig6 Flow diagram of chitosan wet spinning(37:(1) 吉亚丽等将甲壳素纳米晶体添加到壳聚糖溶液 pressed air, (2)spinning pot,(3)filtering apparat 中,通过湿纺制得壳聚糖/甲壳素纳米复合纤维中,结 (4)coagulation bath, and(5, 6) washing bath 果发现,一定量甲壳素晶体的加入不仅可以使得壳聚糖 因此可以在NaOH水溶液中添加适量乙醇,以减小扩散纤维的截面形貌得到改善,同时也提高了纤维的力学性 系数,进而得到力学性能好的壳聚糖纤维 能。Ⅴ Vladimir等也采用了相同方法,通过在壳聚糖溶 王载利等从纺丝液的脱泡角度出发,针对壳聚糖液中添加0-20%含量的甲壳素纳米晶体,获得强度提 溶液脱泡困难、效率低等问题,提出了动态脱泡与静态高的壳聚糖纤维。图7是带有不同含量甲壳素纳米晶的 脱泡相结合的方法,大大缩短了纺丝原液的脱泡时间,壳聚糖纤维的表面和横截面的SEM照片。图8是含有 并取得了良好的脱泡效果,为高力学性能壳聚糖纤维的甲壳素纳米原纤的壳聚糖复合纤维结构示意图( 图7带有不同含量甲壳素纳米晶的湿纺壳聚糖纤维表面及横截面的SEM照片:(a)0%,表面,(b)0%,断面,(c) 2.5%,表面,(d)2.5%,断面,(e)5%,表面,(f)5%,断面,(g)10%,表面,(h)10%,断面 Fig 7 SEM micrographs of surface and cross-section of chitosan wet-spun fibers with ChiNC of various contents ( 4o;(a)0%,surfac (b)0%, section, (c)2.5%, surface,(d)2.5%, section, (e)5%, surface, (f)5%, section, (g)10%, surface and (h)10%, section Solution of chitos After the die hole e fibe Chitin nanofibril Chitosan acetate 8含有甲壳素纳米原纤(黑色)的壳聚糖(灰色)复合纤维结构示意图4 ng chitin nanofibrils( black) 壳聚糖材料在骨修复领域的潜力巨大,壳聚糖类材壳聚糖的静电纺丝得到了广泛的关注,利用静电纺丝得 料不但可以促进细胞的分化,加速组织的形成,而且能到的生物相容性好、细胞粘附性佳、力学性能好的壳聚 够促进成骨细胞和软骨细胞的表型表达。近年来,糖纳米纤维在纤维支架及骨工程领域应用广泛。但纯的中国材料进展 第 ３３卷 图 ６ 壳聚糖湿法纺丝流程示意图［３７］：（１）压缩空气，（２） 纺丝罐，（３）过滤装置，（４）凝固浴，（５，６）水洗浴 Ｆｉｇ６ Ｆｌｏｗｄｉａｇｒａｍ ｏｆｃｈｉｔｏｓａｎｗｅｔｓｐｉｎｎｉｎｇ［３７］：（１）ｃｏｍ ｐｒｅｓｓｅｄａｉｒ，（２）ｓｐｉｎｎｉｎｇｐｏｔ，（３）ｆｉｌｔｅｒｉｎｇａｐｐａｒａｔｕｓ， （４）ｃｏａｇｕｌａｔｉｏｎｂａｔｈ，ａｎｄ（５，６）ｗａｓｈｉｎｇｂａｔｈ 因此可以在 ＮａＯＨ水溶液中添加适量乙醇，以减小扩散 系数，进而得到力学性能好的壳聚糖纤维［３９］ 。 王载利等［３］ 从纺丝液的脱泡角度出发，针对壳聚糖 溶液脱泡困难、效率低等问题，提出了动态脱泡与静态 脱泡相结合的方法，大大缩短了纺丝原液的脱泡时间， 并取得了良好的脱泡效果，为高力学性能壳聚糖纤维的 纺制提出了一种新的思路。 有研究认为，壳聚糖纺丝液从喷丝孔流出后凝固成 初生纤维时，不是脱水过多而是脱水过少。据此，提高 拉伸前和拉伸时冻胶纤维中聚合体大分子含量应该是实 现纤维强度增强的有效方法之一。郯志清等［３９］则选择 ＮａＣｌ溶液代替水溶液作为拉伸浴组分，以提高壳聚糖 纤维的取向度。 吉亚丽等［４０］ 将甲壳素纳米晶体添加到壳聚糖溶液 中，通过湿纺制得壳聚糖 ／甲壳素纳米复合纤维中，结 果发现，一定量甲壳素晶体的加入不仅可以使得壳聚糖 纤维的截面形貌得到改善，同时也提高了纤维的力学性 能。Ｖｌａｄｉｍｉｒ等［４１］ 也采用了相同方法，通过在壳聚糖溶 液中添加 ０～２０％含量的甲壳素纳米晶体，获得强度提 高的壳聚糖纤维。图 ７是带有不同含量甲壳素纳米晶的 壳聚糖纤维的表面和横截面的 ＳＥＭ照片。图 ８是含有 甲壳素纳米原纤的壳聚糖复合纤维结构示意图［４１］ 。 图 ７ 带有不同含量甲壳素纳米晶的湿纺壳聚糖纤维表面及横截面的 ＳＥＭ照片［４０］：（ａ）０％，表面，（ｂ）０％，断面，（ｃ） ２５％，表面，（ｄ）２５％，断面，（ｅ）５％，表面，（ｆ）５％，断面，（ｇ）１０％，表面，（ｈ）１０％，断面 Ｆｉｇ７ ＳＥＭｍｉｃｒｏｇｒａｐｈｓｏｆｓｕｒｆａｃｅａｎｄｃｒｏｓｓｓｅｃｔｉｏｎｏｆｃｈｉｔｏｓａｎｗｅｔｓｐｕｎｆｉｂｅｒｓｗｉｔｈＣｈｉＮＣｏｆｖａｒｉｏｕｓｃｏｎｔｅｎｔｓ［４０］：（ａ）０％，ｓｕｒｆａｃｅ， （ｂ）０％，ｓｅｃｔｉｏｎ，（ｃ）２５％，ｓｕｒｆａｃｅ，（ｄ）２５％，ｓｅｃｔｉｏｎ，（ｅ）５％，ｓｕｒｆａｃｅ，（ｆ）５％，ｓｅｃｔｉｏｎ，（ｇ）１０％，ｓｕｒｆａｃｅａｎｄ （ｈ）１０％，ｓｅｃｔｉｏｎ 图 ８ 含有甲壳素纳米原纤（黑色）的壳聚糖（灰色）复合纤维结构示意图［４１］ Ｆｉｇ８ Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｈｉｔｏｓａｎ（ｇｒｅｙ）ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｆｉｂｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｃｈｉｔｉｎｎａｎｏｆｉｂｒｉｌｓ（ｂｌａｃｋ）［４１］ 壳聚糖材料在骨修复领域的潜力巨大，壳聚糖类材 料不但可以促进细胞的分化，加速组织的形成，而且能 够促进成骨细胞和软骨细胞的表型表达［４２］ 。近年来， 壳聚糖的静电纺丝得到了广泛的关注，利用静电纺丝得 到的生物相容性好、细胞粘附性佳、力学性能好的壳聚 糖纳米纤维在纤维支架及骨工程领域应用广泛。但纯的 ６４６